Тело как расширяющаяся структура

Во время наклона вперед, если работают только околопозвоночные мышцы, происходит значительное давление на позвонковые. Фактически вес верхней части тела и головы воздействует через центр тяжести, расположенный тотчас позади Т₁₀ (Р). Этот вес (P1), приложенный к концу длинного плеча рычага с точкой вращения на уровне L₅ — Si .компенсируется сокращением околопозвоночных мышц (Si) на короткое плечо рычага, которое в 7-8 раз короче длинного с усилием, которое должно превышать Р1, в 7-8 раз. Это усилие очень зависит от степени сгибания туловища, так как при этом изменяется величина длинного плеча, на которое воздействует Р,. В любом случае, сила, действующая на пояснично-крестцовый диск равна Si+Pi. Она увеличивается в зависимости от степени наклона или веса, несомого в руках.

Для подъема веса 10 кг с согнутыми коленями и телом в вертикальном положении, сила Si, развиваемая околопозвоночными мышцами должна достигать 141 кг. Подъем такого же веса, но с выпрямленными коленями и телом, наклоненным вперед, требует приложения 256 кг силы. Если этот же вес нести на вытянутых руках, Si будет равна 363 кг. Вероятно, что сила, действующая в это время на крестцово-подвздошныи диск варьирует от 262 до 726 кг, достигая даже 1200 кг, что превышает максимальное значение силы, необходимой для

разрушения межпозвонкового диска (800 кг у молодых субъектов, 450 кг у пожилых).

Это кажущееся противоречие можно объяснить двумя путями. Во-первых, пульпозное ядро не воспринимает усилие полностью. Nachemson показал, что при приложении силы она распределяется следующим образом: 75% на ядро и 25% на кольцо.

Во-вторых, в процесс снижения давления на пояснично-крестцовую область и нижние поясничные диски вовлекается все туловище (рис.52В). Это заслуживает внимания, постольку, поскольку, при подъеме тяжести каждый инстинктивно проводит маневр Вальсальвы, при котором закрывается голосовая щель и все отверстия живота. Это превращает полость тела в закрытую, которая стабилизируется сокращением мышц выдоха и мышцами брюшной стенки. Таким образом давление внутри полости значительно повышается и играет роль твердой опоры, лежащей впереди от позвоночного столба и передающей прилагаемые силы на костный таз и промежность. Вовлечение этой "накачивающейся системы" значительно снижает воздействие сил, сдавливающих диск, например на 50% для дисков T2-L1 и 30% для дисков L5-S1. По этой же причине силы, прилагаемые к околопозвоночным мышцам снижаются на 55%. Этот механизм, следовательно, очень важен для защиты позвоночника, но действует только в течение очень короткого времени. Он вызывает полное апноэ, которое ведет к значительным сердечно-сосудистым нарушениям, например венозной гипертензии головного мозга, снижению венозного оттока, снижению капиллярного кровотока в легких и повышению легочной сосудистой резистентности. Это также предполагает что мышцы живота блокируются, а естественные отверстия перекрыты. Эта ситуация не может продолжаться долго, а поэтому поднятие больших тяжестей может быть только непродолжительным и интенсивным. Практическим уроком из этого может быть то, что для снижения силы, действующей на межпозвонковый диск, лучше поднимать вес скорее с туловищем в вертикальном положении, чем наклонном. Такой совет может быть дан людям, страдающим от смещения диска.