0000022 (7)

które wykazują specjalną aktywność przy pracy stojącej w pochylonej pozycji. Pewna nadwyżka siły mięśni grzbietu w stosunku do aktualnie wykonywanych czynności jest konieczna, aby uniknąć jego bólu i uczucia zmęczenia w pozycji stojącej.

Zakłada się. że w trakcie podnoszenia ciężaru z podłogi lub z jakiegoś innego poziomu poniżej kolan najsłabszą częścią ciała są plecy. a szczególnie ich odcinek lędźwiowy [8], Stwierdzenie to wynika przede wszystkim z faktu, że ten odcinek kręgosłupa bywa często uszkadzany w wyniku dźwigania ciężkich przedmiotów.

Ryc. 10. Wielkość sił rozwijanych w obrębie kręgosłupa przy pochylonej pozycji 12]

Legenda

Q — ciężar (głowa + tułów + ramiona)

• r — raimię sity Q w stosunku do stawu biodrowego

Fm — siła rozwijana przez mięśnie grzbietu b — ramię siły mięśni (5 cm) a — kąt pochylenia tułowia R — siła reakcji stawu biodrowego

Bierne elementy kręgosłupa, a szczególnie kręgi i dyski są najlepiej dostosowane do przenoszenia ciężarów w pozycji naturalnych krzywizn kręgosłupa. W takiej pozycji nacisk na poszczególne kręgi i ich elementy łącznie z więzadłami jest równomiernie rozłożony. Wynika z tego, że podczas dźwigania plecy powinny być w wyprostowanej pozycji, tj. z normalną krzywizną, nawet wtedy gdy przedmiot (ciężar) jest podnoszony z podłogi.

Siły działające na ciało i dyski kręgosłupa w czasie dźwigania są pochodną siły ciężkości i sił napięcia mięśni oraz więzadel. Wielkość sil rozwijanych przez mięśnie znacznie przekracza wartość siły ciężkości. Wynika to z faktu, że ramię dźwigni, na którym działają mięśnie pleców, jest kilka razy krótsze niż dźwignie ramienia siły ciężkości.

Na rycinie 10 ciężar (głowa -f ramiona + tułów) wynosi 35 kg i działa w stosunku do osi stawu krzyżowo-lędżwiowego na ramieniu r wynoszącym 20 cm. Moment w stosunku do wymienionego stawu wyniesie: 35X20 = 700 kGcm i musi być równoważony przez mięśnie pleców (ramię siły ich działania wynosi tylko 5 cm). Możemy więc obliczyć, z jaką siłą muszą działać te mięśnie, aby równoważyć występujący opór: F_m X 5 = 700, a więc F_m —140 kG. Jeżeli uwzględnimy kąt, pod którym działa siła, to całkowita reakcja w stawie krzyżowo-lędżwiowym wyniesie:

140 kG X 35 cos a = 165 kG.

W przypadku jeszcze większego pochylenia tułowia i trzymania w rękach przedmiotu o ciężarze, powiedzmy, 20—30 kg bardzo wzrośnie obciążenie odcinka lędźwiowego kręgosłupa. Można w tym miejscu zaznaczyć, że obciążenie odcinka lędźwiowego kręgosłupa przyjmuje wartości maksymalne przy poziomym usytuowaniu tułowia, kiedy napięcie mięśni tego odcinka jest około 10 razy większe niż ciężar je wywołujący.

Jeżeli ciężar jest przenoszony przez mięśnie grzbietu w takiej pozycji, że mięśnie te nie pracują, należy zakładać, iż nacisk na dyski osiągnie bardzo wysokie wartości. Według Asmussena [6] obciążenie łamiące dla odcinka lędźwiowego kręgosłupa z około 800 kG u ludzi w wieku poniżej 40 lat zmniejsza się stopniowo do około 425 kG u ludzi powyżej 65 roku życia. Przypuszcza się, że z wiekiem struktura kości traci odporność na duże obciążenia. Dlatego też podczas prawidłowego podnoszenia przedmiotów ciężkich mięśnie pleców muszą być zaangażowane w dźwiganie. Nacisk na kręgi i dyski jest bowiem wówczas znacznie mniejszy aniżeli w sytuacji, kiedy pracę wykonują same więzadła kręgosłupa.

Przeprowadzono badania [6], aby ustalić — na podstawie pomiarów siły mięśni grzbietu — górną granicę ciężarów, które mogą być bezpiecznie dźwigane podczas dnia pracy. Wielkość maksymalnej siły grzbietu mierzono w czasie próby wyprostu pleców w pozycji stojącej badanego. Rejestrowano także elektromiogram mięśni pleców podczas trzymania ciężaru w rękach w pozycji stojącej z tułowiem pochylonym w stosunku do pionu pod kątem 45°. Okazało się, że aktywność głębokich mięśni grzbietu odcinka lędźwiowego wzrasta WTaz z wielkością dźwiganego w rękach ciężaru. Ciśnienie w jamie brzusznej (mierzone za pomocą specjalnych sond-baloników) i klatce piersiowej zwiększało się podczas dźwigania. Przypuszcza się, że ciśnienie wewnątrz jam ciała wpływa na zmniejszenie nacisku na trzony kręgów i dyski. Bezpośrednie pomiary ciśnienia wewnątrz jamy brzusznej wykazały jego zwiększanie się podczas dźwigania przedmiotu przy wstrzymanym oddechu.

Zauważono, że podporowa funkcja jamy brzusznej przy dźwiganiu dużych ciężarów występuje podczas trzymania ciężkich przedmiotów w rękach zwisających pionowo w dół. Nie zauważono natomiast analogicznego zjawiska, kiedy takie same ciężary były utrzymywane rękoma za pomocą układu bloczkowego.

45