Нагрузка на позвоночник в разных положениях

Как осевая нагрузка влияет на позвоночник

Осевая нагрузка — это любое физическое давление, оказываемое на вертикаль позвоночного столба. Под влиянием вертикальной нагрузки на позвоночник происходит увеличение давления на межпозвоночные диски, которые выполняют роль амортизатора, и на позвонки.

Силовые упражнения, не соответствующие физическим возможностям организма, вызывают нарушения.

https://www.youtube.com/watch?v=5RZdp3MUDP4

От сдавливания может образоваться протрузия межпозвоночного диска, которая со временем, если нагрузки не уменьшатся, приведет к образованию межпозвоночной грыжи.

Уплощение межпозвоночного диска приводит к сокращению расстояния между позвонками, их соприкосновение травматично и вызывает образование костных наростов – остеофитов.

Это дегенеративный процесс, который приводит в дальнейшем к сращиванию позвонков и утрате подвижности позвоночника.

Кроме того, осевая нагрузка распространяется и на тазобедренный сустав. Он, как и позвоночник, под воздействием тяжестей может постепенно разрушаться.

Сначала уменьшается плотность и толщина хряща, покрывающего сустав, это приводит к уменьшению межсуставной щели и болезненному соприкосновению костей. Так сустав теряет способность функционировать нормально.

Также резкое изменение нагрузки на позвоночник вызывают различные травмы. Это может произойти из-за слабости мышечного корсета, неловкого движения, ошибках в технике выполнения.

Для того чтобы избежать ошибок, давайте рассмотрим, что оказывает влияние на ось позвоночника.

Разнообразные упражнения имеют разную интенсивность нагрузки на позвоночник. Принято выделять следующие виды:

  • сильная осевая нагрузка (ОСН) оказывает вертикальное давление на позвоночник и связана с наклонами корпуса и фиксацией весов на плечах и в руках;
  • слабая ОСН – имеет косвенное давление, то есть включается на промежутке какого-либо движения;
  • статическая осевая нагрузка – аналогична сильной, но исключает движения или наклоны корпуса;
  • специфическая ОСН.

Интенсивность осевой нагрузки зависит от веса и амплитуды движения. Чем больше указанные параметры, тем больше давление на позвоночный столб. Таким образом ее регулируют, сводя к минимуму при необходимости.

Осевую нагрузку необходимо исключить, если есть такие проблемы, как:

  • хронические патологии позвоночника (протрузии и межпозвоночные грыжи; остеохондроз; искривления – сколиоз, кифоз);
  • травмы позвоночника.

Перед походом в спортзал обязательно проконсультируйтесь со своим лечащим врачом и спортивным врачом и выясните, какие нагрузки и тренировки допустимы для вас.

Все системы органов в человеческом теле определённым образом реагируют на нагрузку. В спортивной науке основное внимание уделяется мышечной системе. Это отчасти вызвано понятным предубеждением: за мышцами легко наблюдать, их легко (или проще) измерять, выполнять инвазивные измерения не так проблематично и мышцы быстро реагируют на протоколы нагрузки.

При консервативном лечении болей в спине и выборе упражнений, внимание вновь сосредотачивается на мышцах, вероятно по тем же понятным предубеждениям. Однако, что насчёт межпозвонковых дисков (МПД)? МПД – общепризнанный источник болей и основной акцент при ортопедическом лечении состояний позвоночника приходится на эти структуры.

Тем не менее, в области тренировок, если вы спросите специалиста по физическим упражнениям «Что мы делаем для укрепления межпозвонковых дисков?» первые ответы будут неопределённые и умозрительные. В учебниках по физиологии физкультуры и спорта, зачастую можно найти главы о влиянии упражнений на мышцы, кости и сухожилия, но не на МПД.

Предположение, что определённые виды нагрузок могут «укреплять» или, как минимум, влиять на МПД, не ново, как показывает публикация 1984 года (1). В последующих работах (2) задавали риторический вопрос «Можно ли укрепить ткани диска?» В удалённых хирургически МПД у пациентов со сколиозом, распределение коллагена I и II типа в МПД соответствовало сколиотической кривой (1).

  • Какие виды упражнений и протоколы нагрузок полезны или вредны для МПД?
  • Разумно ли нам ожидать «укрепления» повреждённого или дегенерировавшего МПД?
  • Если нет, то какая цель должна быть у тренировок?
  • Чего мы не знаем о тренировках и МПД?
  • Какие шаги в исследованиях физических упражнений и МПД наиболее полезны?

Нагрузка на позвоночник в разных положениях

Для ответов на эти вопросы мы изучили научную литературу о питании МПД, исследования клеток и дисков в целом, модели упражнений с животными, исследования с участием людей и МПД (оценка суррогатных измерений длины позвоночника или положения тела), дегенерацию МПД и её влияние на спорт, а также подходы к измерению МПД в исследованиях с участием людей.

Распределение нагрузки на позвоночник

Крестец расположен в основе гибкого сбалансированного позвоночного столба. В вертикальном положении, вес передается через крестцово-подвздошные сочленения к седалищным костям, а затем к бедрам и нижним конечностям. В положении сидя, вес передается через крестцово-подвздошные суставы к седалищным буграм.

Сегментарное строение позвоночника обеспечивает правильное распределение нагрузки на позвоночник.

Это позволяет адекватно двигаться голове, туловищу и тазу, обеспечивает защиту спинного мозга, смещает центр тяжести и изгибающие моменты верхней части тела в область таза, представляет из себя эффективный амортизирующий аппарат, и служит в качестве опоры для головы.

Без стабилизации обеспечиваемой позвоночником, голова и верхние конечности не могли двигаться равномерно, плавно, или поддерживать нагрузки, действующие на них. Позвоночник анатомически делится на семь шейных позвонков, двенадцать грудных позвонков, пять поясничных позвонков, окостеневших пять крестцовых и четыре копчиковых позвонка.

Нагрузка на позвоночник в разных положениях

От C1 к S1, позвонки соприкасаются своими телами, которые разделены межпозвоночными дисками, а в задней части расположены суставы. Межпозвоночные диски и суставы испытывают в основном статические нагрузки, в то время как фасеты, которые формируются межпозвоночными суставами испытывают динамические скользящие нагрузки.

2. КРАТКИЙ ОБЗОР ГОМЕОСТАЗА ЗДОРОВОГО И БОЛЬНОГО ДИСКА: ЧТО ЗНАЧИТ «ЗДОРОВЫЙ» ДИСК?

Основная задача диска – обеспечение подвижности позвоночника. Анатомически, МПД можно разделить на студенистое ядро и фиброзное кольцо. Пульпозное ядро в здоровом состоянии, гидратированная, гелеобразная ткань, насыщенная протеогликанами, которые притягивают и связывают воду. Ядро содержит больше протеогликанов, чем фиброзное кольцо (3).

Фиброзное кольцо, в здоровом состоянии, состоит примерно из 15 – 25 концентрических слоёв косо расположенных волокон коллагена (4), которые окружают студенистое ядро. Ориентация каждого слоя чередуется от одного к другому, образуя пересекающуюся структуру. Фиброзное кольцо (5) и студенистое ядро (6) прикрепляются к хрящевой концевой пластинке.

Написано множество работ о здоровых МПД и изменениях, происходящих при дегенерации МПД (для углублённого изучения мы рекомендуем читателям Adams and Roughley (7) и Vergroesen et al. (8)). В двух словах, у взрослых людей, внеклеточных матрикс МПД поддерживается хондроцитами ядра. Под влиянием анаболических механобиологических запросов, преимущественно гидростатического давления, эти клетки вырабатывают протеогликаны и ограниченное количество коллагена I типа.

Это то, что называют здоровым диском. При снижении гидростатического давления, из-за повреждения внеклеточного матрикса, наблюдается клеточная дегенерация матрикса (например, из-за курения) или продолжительная перегрузка, увеличиваются сдвигающие силы в МПД и клетки прекращают производить протеогликаны.

Если ситуация сохраняется, клетки становятся катаболическими и начинают вместо протеогликанов производить коллаген I типа, перестраивая гелеобразное студенистое ядро в более волокнистую ткань – это обычно называют дегенерировавший диск. Дегенерировавший диск теряет способность стабилизировать движения сегмента;

Нагрузка на позвоночник в разных положениях

следовательно, утрачивается основная функция. Здоровье и дегенерация дополнительно описаны в Таблице 1. Таким образом, в данном обзоре мы рассмотрим положительное влияние на МПД в направлении «здорового состояния», для увеличения выработки протеогликанов при помощи анаболических механобиологических команд.

В этом обзоре мы уделяем повышенное внимание поясничному отделу позвоночника, в частности оцениваем исследования с участием людей. В научной литературе, данные о шейных и поясничных МПД ограничены, у людей они, как правило, гораздо меньше изучаются. Не всегда данные, применимые к поясничным МПД, можно экстраполировать на другие отделы позвоночника.

Мы провели скрупулёзный анализ научной литературы, так как имеющиеся на сегодняшний день публикации не позволяют выполнить систематический обзор или мета-анализ. Систематический обзор в значительной степени полагается на наличие зависимых переменных или переменных, которые можно сравнить в разных публикациях. В настоящее время этого нельзя сделать в случае МПД и литературы по тренировкам.

В связи с ограниченным количеством данных, в данном обзоре, при оценке исследований с участием людей мы решили сосредоточить внимание на дегенерации МПД и, в некоторых случаях, на необычных явлениях или травмах позвоночника (Таблица 1). В некоторых исследованиях оценивалось влияние, например, вида спорта или повседневной активности на боли в спине и другие факторы.

Тем не менее, дегенерация МПД в большей мере связана с самими тканями МПД, чем, например, с болью в нижней части спины. Дегенерация диска – наиболее широко изученный параметр МПД в исследованиях на людях. Другие структуры, такие как концевые пластинки позвонков, играющие важную роль в питании МПД и дугоотросчатые суставы, относительно мало исследованы в отношении воздействия нагрузки, но тоже могут быть источником болей в позвоночнике.

Таблица 1. Определение «здоровый» диск, диск с дегенерацией и обширные нарушения в позвоночнике

Признаки здорового МПД

Признаки дегенерации МПД
(7, 93)

Обширные нарушения в МПД и позвоночнике (36, 38)

Хорошо гидратированное, гелеподобное ядро

Уменьшение высоты МПД

Остеофиты

Разделение между ядром и кольцом на Т2-взвешенном МРТ

Снижение интенсивности сигнала МПД

Аномалии концевой пластинки (узлы Шморля)

Высокая интенсивность сигнала ядра

Нечёткое или утраченное разделение между пульпозным ядром и фиброзным кольцом

Выпячивание МПД

Нет уменьшения высоты диска

Неравномерное строение

Грыжа МПД

Анаболическая реакция клеток

Катаболическая реакция клеток

Спондилолистез

Производство протеогликанов и коллагена типа II

Производство коллагена типа I

Высокое давление внутри диска

Обезвоженное фиброзное кольцо

Низкие сдвигающие силы в ядрах

Низкое давление внутри диска

Ограниченная нейтральная зона при сгибаниях и вращениях

Высокие сдвигающие силы в ядре

Ограниченная амплитуда движения при сгибаниях и вращениях

Увеличенная нейтральна зона и амплитуда при сгибании и вращении

В исследованиях из обзора, влияние нагрузки или спорта на позвоночник, обычно описывалось через наличие «отклонений от здорового состояния» МПД, тел позвонков или позвоночника. Таким образом, согласно доступной научной литературе, «здоровый» МПД определяется, как МПД без дегенерации. Это оценивается радиологами, на основе радиологических исследований (МРТ, КТ и рентгена).

В случае дегенерации МПД, она обычно оценивается Т2-взвешенным МРТ. Следует отметить, что несмотря на связь подобного вида изменений с болью (89), взаимосвязь не 1:1, а изменения могут происходить без каких-либо симптомов (90, 91) и являться частью нормального процесса старения (92).КТ – компьютерная томография, МПД – межпозвонковый диск, МРТ – магнитно-резонансная томография.

И наконец, для изучения специфических темы в научной литературе, имеющих значения, но не главных в текущем обзоре, таких как исследования тканей или клеток МПД in vitro, или влияние генетики на дегенерацию МПД, мы направляем читателя к недавним обзорам, в которых эти темы обсуждались шире. Тем не менее, при необходимости, мы обсудим последние исследования в этих областях.

Отчего зависит объем движений в позвоночнике?

Около 75% длины позвоночника состоит из тел позвонков, в то время как 25% его длины состоит из межпозвоночных дисков. Высота межпозвоночных дисков не равномерна вдоль всего позвоночника. Около 20% длины шейного и грудного отделов заключено в высоте межпозвоночного диска, а в поясничном отделе МПД это около 30% длины. Во всех отделах позвоночника вклад межпозвоночных дисков в его длину от уменьшается с возрастом.

Движения позвоночного столба относительно его оси могут быть описаны как его способностью боковом сгибании в фронтальной плоскости (наклоны туловища в стороны), осевом вращении, и переднем сгибании и заднем разгибании в сагиттальной плоскости. В какой то степени, все позвонки способны функционировать во всех трех измерениях, однако величина таких движений изменяется до некоторой степени в различных регионах, а также в переходных отделах.

Горизонтальное движение происходит только в центрах физиологических изгибов таких как C5, T6 и L3 дисковые зоны.

В направлении спереди назад подвижность у мужчин обычно превышает. С другой стороны у женщин подвижность правило превышает при боковом сгибании.

Движения в позвоночнике между позвонками происходит существу в области дисков и фасеточных суставов. Движение регулируется гибкостью межпозвоночного диска и наклоном суставных поверхностей.Все е движения спины требуют свободного скольжения суставных поверхностей. В тоже время движение любого одного позвонка, достаточно минимально, движение 24 позвоночных сегментов в совокупности значительно.

Передняя выпуклость шейного и поясничного отделов уменьшается при сгибании, и для шейного лордоза слегка назад режиме полного сгибании.

Сгибание в пояснице является наиболее значительным по объему является. Около 75% всего сгибания спины ниже шеи происходит в поясничном отделе позвоночника, и около 70% всех поясничных сгибаниях происходит в поясничнокрестцовом и повздошном сочленении. Как правило, степень поясничного сгибания лишь немного уменьшают выраженность лордоза, таким образом значительное сгибание в пояснице возможно должно достигается путем поворота в тазобедренных суставах. На самом деле, некоторые люди могут наклоняться вперед чтобы коснуться пола с небольшим изменением изгибов позвоночника.

Что такое осевая нагрузка на позвоночник

Движения в позвоночнике, биомеханика позвоночника обеспечивают правильное распределение нагрузки на позвоночник.

Для чего нужны физиологические изгибы позвоночника?

Изогнутая колонна позвоночника обладает повышенной устойчивостью к силам сжатия. Это так же верно для ребра или длинных трубчатых костей.

Считается, что позвоночник имеет четыре основных изгиба: кпереди выпуклые изгибы в шейном и поясничном отделе и кпереди вогнутых изгибы в грудном и крестцовом отделе. Изгиб копчика считается продолжением крестцового физиологического изгиба позвоночника. Некоторые ученые считают атланто-затылочное сочленение продолжением шейного лордоза.

Комплекс упражнений для пожилых людей при артрозе коленных суставов

У взрослых грудные и крестцовые позвонки, спереди вогнутые вместе образуют костные дуги физиологических изгибов позвоночника и переднезадний размер позвонков меньше поперечного. Нормальный кифоз взрослого грудного и крестцового кривых аналогичен таковому у плода. Но это не верно для выпуклых кпереди шейного и поясничного лордозов, где изгибы являются результатом клиновидной формы их мягких тканей, межпозвоночных дисков.

Существует клиническая корреляция меду формой диска и его патологией. Большинство поражений дисков встречаются в шейном и поясничном отделах, где присутствует в наибольшей степени физиологичная клиновидная форма межпозвоночных дисков.

Одной из проблем, снижающих мобильность, является артроз коленного сустава (гонартроз). Это дегенеративное расстройство поражает суставы из-за износа хряща и считается самым распространенным ревматическим заболеванием у лиц старше 55 лет, хотя нельзя исключать его развитие у молодых людей с генетической предрасположенностью.

Для нормального функционирования хрящевая ткань должна быть эластичной и смазанной синовиальной жидкостью. Когда наблюдается нехватка этого вязкого вещества, хрящ становится жестким и пористым. Нарушается свободное скольжение суставных поверхностей, что приводит к болезненному трению и значительному ухудшению качества жизни.

Нагрузка на позвоночник в разных положениях

В зависимости от уровня боли и дисфункции существует масса доступных методов лечения коленного артроза:

  • противовоспалительные препараты;
  • кортикостероидные инъекции;
  • артроскопическая хирургия;
  • частичная или полная замена коленного сустава (эндопротезирование).

Однако для людей в возрасте такие терапевтические методы несут определенные риски, поэтому применяются в основном при запущенных формах болезни. Предупредить развитие артроза и его осложнений в старости, устранить тягостные ощущения и восстановить подвижность сочленений поможет выполнение лечебной гимнастики.

Упражнения для коленных суставов при артрозе для пожилых людей полезны на ранней стадии болезни, когда хрящевая ткань полностью не разрушилась. Их действие направлено на:

  • укрепление локомоторной и сердечно-сосудистой систем;
  • восстановление кровообращения и полноценного питания соединительной ткани;
  • торможение дегенерации, износа хрящевых структур;
  • снижение болевых ощущений в пораженном колене.

Для достижения терапевтического эффекта зарядку при артрозе нужно выполнять регулярно, под наблюдением инструктора, в сочетании с правильным питанием и другими физиотерапевтическими мероприятиями – массажем, электротерапией, грязе- и водолечением.

Выполнение комплекса упражнений нормализует кровообращение в соединительной ткани, запуская процесс выработки суставной смазки – синовии. Эта слизеподобная масса заполняет полость межсуставной щели, предотвращает трение внутрисуставных поверхностей, тормозит разрушение хряща.

Положительный эффект от приема хондропротекторов полностью зависит от интенсивности кровотока. А упражнения для коленного сустава при артрозе для пожилых людей обеспечивают усиление кровоснабжения в пораженных суставах и быструю доставку восстанавливающих хрящ компонентов.

Помимо восстановления подвижности суставов регулярные занятия ЛФК позволяют:

  • нормализовать артериальное давление;
  • улучшить метаболизм;
  • повысить мышечный тонус;
  • укрепить нервную систему;
  • избавиться от бессонницы.

Нагрузка на позвоночник в разных положениях

Решив прибегнуть к ЛФК для восстановления подвижности колена, нужно запомнить, что категорически запрещено выбирать упражнения для коленного сустава при артрозе на свое усмотрение. Существуют определенные виды нагрузок, которые в том или ином случае больному противопоказаны. Поэтому тренировочная программа подбирается индивидуально лечащим врачом.

Следующее, на что необходимо обратить внимание – выполнение упражнений из разработанного комплекса разрешено, если нет боли. Любой вид дискомфортных ощущений в коленном суставе является противопоказанием для физических нагрузок, поскольку не только усилит их, но и усугубит течение болезни.

Во время занятий больному категорически запрещено перетруждаться, чтобы не спровоцировать обратный эффект. Все движения выполняются медленно, без рывков, с постепенным повышением нагрузки (после достаточного разогрева мышечной ткани).

Для исследования влияния упражнений на МПД, необходимо знать лучшие методы измерения. В настоящее время, использование МРТ – наилучший метод; несмотря на возможность оценки осанки и высоты диска при помощи ультразвука (87), его информативность уступает МРТ. В Таблице 2 перечислены наиболее широко применяемые методы МРТ и описаны их преимущества и недостатки.

В исследованиях для клиницистов, радиологами применяются для градации средне-сагиттальные Т2-взвешенные изображения по одной из схем градации, представленной в литературе. Подобные схемы градации часть используются при исследовании дегенерации МПД (Таблица 1). Тем не менее, при контроле изменений в МПД в продольных или интервенционных исследованиях, у схем градации есть недостатки.

Нагрузка на позвоночник в разных положениях

В частности, прежде чем произойдёт изменение градации необходимо множество изменений в строении и интенсивности сигнала: это означает, что упускается значительная часть информации об изменениях МПД. В дальнейшем, для обнаружения различий, происходящих со временем или вследствие вмешательства, требуется больше испытуемых.

Одна из наибольших сложностей с техниками МРТ – возможность биологической интерпретации результатов. Каждая полученная переменная зависит от содержания гликозаминогликанов, воды, коллагена и целостности коллагеновых колец МПД, и это лишь несколько аспектов. Трудно узнать точно, какие изменения МПД стоят за изменением МРТ. Необходимо использовать один и тот же сканер, но даже в этом случае требуются тщательные сравнения между людьми и у одного человека.

Другая важная проблема – несмотря на разработку множества техник изображения, каждая из них предполагает, или заявляет об оценке МПД с разных сторон, и не ясно, какой метод в действительности обеспечивает уникальной информацией. Например, время Т1 и Т2-релаксации МПД демонстрируют сходную динамику возрастных изменений (88).

Но все ли процедуры просто варианты оценки? Мы не знаем работ, сравнивающих применение каждого из методов для одного и того же человека, для ответа на этот вопрос. Нужно ли тратить время, усилия и деньги на выполнение нескольких различных методов обработки изображений или один-два из них дадут основную часть необходимой для нас информации?

Подобные вопросы необходимо разрешить, а исследователям нужно проявлять осторожность при выборе процедур МРТ, позволяющих им решать вопросы исследования и, в идеале биологически интерпретировать, принимая внимания недостатки МРТ. Мы рекомендуем применять стандартное Т2-взвешенное изображение, измерение времени Т2-релаксации и для улучшения оценки, одну из других, не так хорошо исследованных процедур.

5. КАКИЕ МОДЕЛИ НАГРУЗКИ И ВИДЫ АКТИВНОСТИ ЛУЧШЕ ДЛЯ МПД?

Обобщая информацию из научных исследований с участием людей, на животных, клетках и цельных дисках можно выделить следующие виды нагрузки, «вероятно улучшающие состояние» МПД:

  • Вид нагрузки: должна быть динамическая. Вредны статическая нагрузка, иммобилизация и заболевание.
  • Направление нагрузки: необходима осевая нагрузка, к которой МПД может адаптироваться. Экстремальная амплитуда движений, вращения по оси и сгибания с компрессией – по-видимому, вредные виды нагрузки.
  • Частота нагрузки и/или скорость движений: «более медленные» циклы нагрузки, вероятно, предпочтительнее. Согласно обзору (72) исследований с клетками и тканями цельных дисков, рекомендуется 6 – 60 циклов/мин, но не ясны значения, которые можно применить непосредственно к человеку, выполняющему упражнения. В спортивной литературе (44, 45) о дегенерации МПД, утверждается, что быстрые, высоко-ударные и неожиданные виды нагрузки вредны для МПД. Поэтому, движения со скоростью равной или близкой к 60 циклов/мин (1 цикл/с), включающие баллистический компонент, по-видимому вредны для МПД.
  • Величина нагрузки: оптимальный диапазон нагрузок, установленный в недавнем обзоре (72) 0,2 – 0,8 МПа, генерирующих давление внутри диска 0,3 – 1,2 МПа. Давление внутри диска при различных задачах измеренное (75) стоя неподвижно, при ходьбе и лёгком беге соответствует этому диапазону, но в положении лёжа, при наклоне вперёд, поднимании груза 20 кг и отдельных положениях сидя (таких как, сидя полностью согнувшись) выходит за рамки диапазона. Высокоударная активность и взрывные действия, вероятно оказывают на МПД нагрузку за пределами здоровых значений.
  • Продолжительность и модель нагрузки: в предшествующем обзоре (72) рекомендуется нагрузка 8 ч/день. Тем не менее, лежащие в основе данные, не позволяют определить продолжительность или модель нагрузки-разгрузки, предпочтительной для МПД. Вполне возможно, что модель упражнение-отдых-упражнение в течение дня полезнее, чем определённая продолжительно нагрузки как таковая.

Также важно учитывать время дня на которое приходится нагрузка. Давление внутри дисков утром выше чем вечером (75), что подразумевает более высокий риск повреждения. Основываясь на исследованиях осанки, большая часть этого эффекта уходит в первые дневные часы. Таким образом, некоторые протоколы с высокими нагрузками, по-видимому лучше выполнять позже в течение дня.

Эта информация позволяет нам предположить какие из протоколов нагрузки могут быть полезны. Виды активности, такие как ходьба и лёгкий бег обеспечивают «вероятно нормализующую состояние» нагрузку по диапазону и величине, скорости, направлению (осевую) и виду (динамическую). Бег на короткие дистанции и спринт, видимо превысят значения диапазона нагрузок «вероятно нормализующего состояние».

Плавание на высоком соревновательном уровне не оптимально для диска, в общем: по направлению нагрузки — осевое вращение и/или экстремальное по амплитуде и скорости нагрузки – верхние значения диапазона «вероятно нормализующего состояние». Любительское плавание, по крайней мере, не такое вредное для МПД, но неясно, может быть полезен этот вид активности для дисков.

Нагрузка на позвоночник в разных положениях

С точки зрения эргономики и общего здоровья популяции, на данном этапе мы с достаточной уверенностью можем предложить для нормального состояния МПД: а) не сидеть или лежать долго; б) стоять, ходить или бегать трусцой; в) избегать не физиологичных моделей движений, таких как виды спорта с экстремальной амплитудой движения, а также спорта и активности с высоким риском травмы позвоночника;

Здоровье позвоночника и суставов — что полезно для опорно-двигательного аппарата

У взрослых людей форма позвоночника будет схожа с таковой у новорожденных. Так животные, которые ходят на четырех лапах, и грудные дети до прямохождения не имеют физиологических изгибов как у взрослого человека, можно предположить что эти изгибы являются результатом прямохождения. В вертикальном положении, нижняя поясничная область особенно подвергается значительным нагрузкам.

Серия исследований выявила важность семейных факторов в развитии аномалий МПД, а недавний обзор (76) обобщил литературу в области дегенерации МПД. В целом, значительную долю вариантов дегенерации МПД можно объяснить «общими семейными факторами», включающие генетику, но также общие поведенческие и экологические факторы в отдельно взятой семье.

Также существует множество генетических вариаций, связанных с повышенной вероятностью дегенерации МПД. Тем не менее, исследования, оценивающие аномалии позвоночника и дегенерацию дисков имеют некоторые ограничения. Риски при оценке влияния физической активности в возможности предвзятости при грубом (только на основе опросника) измерении нагрузки.

Также, экстремальные нагрузки, например, вследствие занятий спортом на высоком уровне, редко включались при исследовании популяции в предшествующих работах. Кроме того, оценка по «дегенерации диска» не вполне чувствительная для измерения результата, например, лишь у 10 из 41 человека обнаружены изменения степени дегенерации в одном-двух дисках за 5-летний период одного из исследований (77).

Примечательно, что генетические особенности могут влиять на реакции МПД на тренировку (78). Более того, как мы отмечали выше, модели нагрузки и вид спорта оказывают влияние на МПД с точки зрения эргономики, определённые действия (такие как подъём веса, сгибания и вращения по оси) влияют на вероятность травмы спины.

Основываясь на анатомических исследованиях, в 1969 Coventry (79) высказал мнение, что развитие МПД завершается ближе к возрасту 30 лет, слиянием ростовых пластин после 20 лет и последующим развитием МПД. С тех пор проведены ряд исследований на трупах, позволяющие сделать некоторые выводы о развитии МПД.

Содержание воды в МПД, измеренное напрямую (80, 81) или с применением сигнала Т2-взвешенного режима (82), наибольшее у младенцев и с возрастом уменьшается. Содержание натрия в МПД повышается от младенчества (80) до 20 – 30 лет, что подразумевает увеличение содержания гликозаминогликанов. Кроме того, степень ползучести (уменьшения высоты МПД при постоянной нагрузке, по отношению к исходной высоте) в МПД, очевидно наибольшая у младенцев и с возрастом уменьшается (81).

Количество эмбриональных клеток в МПД заметно уменьшается к концу второго десятилетия жизни (83). Вязкоупругие свойства (81), высота диска (81) и содержание воды в кольце (80) также выравниваются в третьем десятилетии жизни. Дегенерация дисков практически не обнаруживается у молодых людей, и нарастает с возрастом, начиная с третьего десятилетия жизни (81).

Более того, у студентов в начале третьего десятилетия жизни, меньше высота МПД, чем у людей 40 – 45 лет (84), показывая, что между этими возрастами по-прежнему имеет место некоторое развитие диска. Также, в недавнем обзоре (85) отмечено, что в начале третьего десятилетия жизни ниже количество аггреканов в МПД.

В общем, как и все системы органов в человеческом теле, МПД по-видимому имеют определённую временную последовательность развития. Подобно другим системам органов человеческого тела (86), вероятно есть «критический период», в который нагрузка и другие факторы оказывают наибольшее влияние на развитие МПД. Этот период по-видимому достигается человеком ближе к тридцати годам.

Позвоночник – это опора человека, а суставы – своеобразный механизм, для приведения тела в движение. Именно поэтому позвоночник и суставы называются опорно-двигательным аппаратом (ОДА).

К сожалению, в течение жизни люди мало внимания уделяют состоянию своего позвоночника и суставов, что приводит к разнообразным проблемам и заболеваниям, которые осложняют жизнь.

6. МОЖНО ЛИ ОЖИДАТЬ, ЧТО ДИСК С ПОВРЕЖДЕНИЕМ ИЛИ ДЕГЕНЕРАЦИЕЙ «УКРЕПИТСЯ» ОТ ТРЕНИРОВКИ?

Несмотря на наше скептическое отношение, мы полностью не исключаем возможности, что некоторые виды упражнений могут способствовать восстановлению МПД. Кроме того, стоит учитывать, что дегенерация МПД предполагает нарушение свойств и механической прочности материала. Очевидно (74), что уже повреждённый или дегенерировавший МПД не будет также реагировать на нагрузку, как это делает здоровый диск. Таким образом, нужно учитывать, что характеристики нагрузки, полезные для здорового МПД могут изменятся, например, от степени дегенерации диска.

Нагрузка на позвоночник в разных положениях

Если упражнения не «регенерируют» диск с дегенерацией, то какая цель тренировки для МПД? В данном случае, мы полагаем, что знание полезных протоколов упражнений и нагрузок, применяемых при популяционных вмешательствах, таких как изменение образа жизни и эргономики, необходимы для улучшения здоровья МПД у населения.

Как осуществляется поддержание равновесия тела?

https://www.youtube.com/watch?v=lX96PcmD2WE

Хотя позвоночник часто рассматривается в качестве центральной оси тела, это справедливо только когда тело рассматривать с передней или задней стороны. При взгляде сбоку, позвоночник лежит отчетливо позади грудной клетки. Он расположен гораздо ближе центральной оси в шейном и поясничном отделах. Больший объем также лежит кпереди от средней линии в голове.

С точки зрения равновесия, семь шейных позвонков и пять поясничных позвонков образуют дугу кпереди от линии центра тяжести, чтобы компенсировать двенадцать грудных позвонков изогнутых кзади от линии центра тяжести. У женщин в возрасте до 40 лет в позвоночнике физиологические изгибы меньше чем у мужчин, а грудной кифоз увеличивается с возрастом независимо от пола.

Степень отклонения от средней линии шейном и поясничном лордозах контролируется в значительной степени силой разгибателей туловища (мышцами спины), слабостью сгибателей и способностью их растягиваться. Имейте в виду, что плод изогнут полумесяцем. Когда ребенок встает на ножки, начинает формироваться поясничный и лордоз

Устойчивость и сбалансированность позвоночника зависит от целого ряда факторов, но в основном она поддерживается Взаимоотношение вертикальная сила притяжения линии позвоночных сегментов. Когда вес находится в равновесии с линией физиологических изгибов, мышечная активность туловища минимальна. При дисбалансе изгибов позвоночника, при постоянных патологических позах возникает усталость мышечно-суставного каркаса позвоночника и возникают структурные деформации позвоночника – патологический кифоз г/о позвоночника, сколиозы.

Положение головы достаточно сбалансированно во фронтальной плоскости где гравитационный линия проходит кзади большинства тел шейных позвонков, через тела на шейно-грудном уровне (Th1-Th2) и впереди грудных позвонков, через тела на грудопоясничного переходе (Th12-L1), и позади большинства тел поясничных позвонков

Потому что масса тела тяжелее кпереди в грудном отделе, грудной физиологический изгиб позвоночника направлен компенсаторно кзади. Этот компенсаторный кифоз ограничивается связочно-суставным аппаратом грудной клетки. Поскольку мышцы устают быстро, то это играет значительную роль. Большинство тяжелых грудных кифотических деформаций возникает в результате повреждения (либо другой патологии) передних тел грудных позвонков.

Так поясничный отдел позвоночника испытывает большую нагрузку чем любая другая область позвоночника, и роль в поддержании равновесия у поясницы велика. Например, грудной кифоз сдвигает линию центра тяжести кпереди, чтобы предотвратить тело от падения вперед поясничный лордоз должен увеличиться. Аналогичный эффект наблюдается на поздних стадиях беременности, когда временное увеличение поясничного лордоза развивается как адаптация к увеличению массы живота. С другой стороны, любое условие, которое приводит к смещению центра тяжести кзади будет иметь тенденцию сглаживания поясничного лордоза.

тоже время крестец, как правило более косо расположен у женщин чем у мужчин, из-за различий строения таза, поясничный лордоз, как правило, более выражен у женщин.

10. СЛЕДУЮЩИЕ ШАГИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ

Какие пробелы существуют в наших знаниях о тренировках и МПД? Какие шаги наиболее вероятны для плодотворных исследований тренировок и МПД? Большинство исследований с участием людей, сосредоточено на МПД в плохом состоянии (дегенерации МПД): то есть на том, что плохо для МПД, а не на том, что хорошо.

Таблица 2. Методы магнитно-резонансной томографии для оценки межпозвонковых дисков

Метод

Преимущества

Недостатки

Градация дегенерации дисков по Т2-взвешенному изображению (93)

Стандартная клиническая процедура.

Быстрая процедура.

Методология широко применяется.

Нечувствительная оценка результатов.
Для интерпретации нужен радиолог

Морфология МПД по Т2-взвешенному изображению (94)

Стандартная клиническая процедура
Быстрая процедура.

Информация только о параметрах диска.

Интенсивность сигнала МПД на Т2-взвешенном изображении с включением интенсивности сигнала цереброспинальной жидкости (84, 95)

Стандартная клиническая процедура

Быстрая процедура.

Возможность сравнения между людьми и у одного человека улучшена за счёт применения цереброспинальной жидкости в качестве эталона, но недостатки сохраняются.

Время Т2-релаксации

Связана с биохимией МПД (96-98).

Наиболее хорошо исследованная процедура получения изображений.

Процедура немного дольше (7 – 12 минут, в зависимости от сканера и настроек).
Доступно не во всех (клинических) сканерах.
Необходимы специальные навыки для получения полной информации от изображений.
Определённые заключения о биохимии МПД (испытуемых) сделать сложно.

Кажущийся коэффициент диффузии

Этим методом измеряется скорость диффузии воды в определённых тканях (99).

Связан с биохимией МПД (100).

Можно составить представление о транспорте малых растворённых частиц в МПД.

Изображения низкого разрешения.
Доступен не во всех (клинических) сканерах, хотя МР специалисты обычно приспосабливают изображения диффузии в головном мозге для спинного.
Требует специальных навыков.
Определённые заключения о биохимии МПД (испытуемых) сделать сложно.
В связи с возрастной вариабельностью кажущегося коэффициента диффузии и времени Т2-релаксации (101), неизвестно, дадут ли процедуры дополнительную информацию.

Время Т1-релаксации

Связано с биохимией МПД (102).

Процедура немного дольше (7 – 12 минут, в зависимости от сканера и настроек).
Доступно не во всех (клинических) сканерах.
Необходимы специальные навыки для получения полной информации от изображений.
Определённые заключения о биохимии МПД (испытуемых) сделать сложно.
В связи с возрастной вариабельностью времени Т1 и Т2-релаксации (101), неизвестно, дадут ли процедуры дополнительную информацию.

Время Т1-релаксации с контрастными веществами

Предположительно, показывает содержание протеогликанов в диске (103, 104)

Сложно интерпретировать данные (9).
В общем, процедура оценки требует нескольких часов.
Риск побочных эффектов от контрастных веществ.
Необходимы специальные навыки.

МПД – межпозвонковый диск; МР – магнитный резонанс.

Для изменения подхода, необходимо разработать процедуры оценки МПД, которые уходят от схем радиологической градации в сторону количественных методов, позволяющих различать небольшие изменения МПД в коротких временных промежутках. Требует лучшего понимания взаимодействие между МПД и другими частями позвоночника, например, концевыми пластинками позвонков. Нужны исследования других отделов позвоночника человека, таких как шейный и грудной.

Требуются исследования с участием людей о влиянии тренировок на МПД. Сложны, но важны исследования на людях о влиянии тренировок и эргономики на МПД. В некоторых экспериментах свалили в одну большую корзину без детального разбора «упражнения» (78) и «спорт» (52). Подобный подход нужно менять: нам необходимо лучше понимать влияние разных видов активности на МПД.

Возможно, одни из первых исследований нужно провести для специфических спортивных популяций, занимающихся неконтактными, безударными видами активности, с низким риском острой травмы, такими как, бег, езда на велосипеде и плавание. Тем не менее, при оценке исследователями различных видов спорта, нужно учитывать, что МПД и структуры позвоночника спортсменов высокого уровня, вероятно приспособились к получаемым нагрузкам, особенно, если нагрузки переносились в период развития организма. Например, это может выражаться в увеличенном поперечнике МПД (для снижения общего напряжения в МПД) или нарушением геометрии тел позвонков.

Дальнейшим шагом может быть переход к проспективным исследованиям тренировки, но на сегодняшний день не ясна необходимая продолжительность вмешательства, или интенсивность, которая окажет измеримое влияние на МПД человека. В первых исследованиях тренировки, просто можно идти методом проб и ошибок. Также, вероятно, имеет смысл провести масштабные проспективные вмешательства на рабочем месте, например, сокращение времени сидения, за счёт работы в положении стоя или умеренной физической активности.

11. ВЫВОДЫ

В обзоре мы рассмотрели научную литературу о влиянии нагрузки и тренировок на МПД. Основываясь на содержании обзора, очевидно, что нагрузка может влиять на МПД. Польза или вред от влияния определяется видом нагрузки. Характеристики нагрузки, по-видимому полезные для МПД – систематические, продолжительные и динамические, но не быстрые или взрывные;

приложенные в направлении нормальной функции МПД (осевые нагрузки); примерно такой величины, которая наблюдаются при лёгком беге. Характеристики нагрузки, вероятно, вредные для МПД – статические или очень быстрые; предельные по амплитуде или вращения по оси; слишком низкие (положение лёжа) или слишком высокие (поднимание веса со сгибанием, взрывные) по величине.

Для оценки формы и размера МПД у людей, необходимых при расчёте характеристик диска необходимо применять методы клинической визуализации, но их способность информировать о строении ткани МПД ограничена. Схемы градации отличаются существенными ограничениями, малыми размерами выборки и размерами эффекта, поэтому они недостаточно чувствительны для оценки результатов.

В будущих исследованиях нам нужно лучше понять, как отдельные виды активности влияют на МПД у людей. Перекрёстные исследования влияния спорта на МПД показали, какие виды вредны для МПД, но нам необходимо узнать, какие нагрузки и виды упражнений могут быть полезны для дисков. Согласно некоторым данным виды спорта, в основе которых бег, по-видимому полезны для МПД, и это хорошее направление для дальнейших исследований.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Вся информация
Adblock
detector