Рабочие нагрузки и состояние позвоночника

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), заболевания позвоночного столба в числе самых распространенных: от них страдает до 80% трудоспособного населения. Самая частая причина боли в спине - остеохондроз.

Основным функциональным элементом позвоночника является двигательный сегмент, состоящий из смежных позвонков, межпозвонкового диска между ними, межпозвонковых суставов, связок и прилегающих мышц. Остеохондроз - дегенеративно-дистрофическое поражение межпозвонкового диска. Процесс чаще всего начинается в пульпозном ядре, прогрессивно переходит на все элементы диска, а в дальнейшем вовлекает весь сегмент: тела смежных позвонков, межпозвоночные суставы, связочный аппарат (Остеохондроз. Лечение, реабилитация, профилактика средствами и методами физической культуры, 1993).

При изменениях в дисках, суставах, связках страдают все образования вокруг диска: мышцы, связки, сосуды, нервы. Края позвонков меняют свою форму, на них образуются наросты.

Мышцы вследствие постоянного раздражения напрягаются, сжимаются и могут вызывать блокаду двигательного сегмента. Такое состояние приводит к снижению подвижности данного участка позвоночника. Близлежащие позвонки берут на себя нагрузку, пытаясь компенсировать деформированный сегмент, но со временем и они выключаются, т.е. остеохондроз распространяется дальше.

Особенно неблагоприятно для позвоночника длительное сохранение стандартной позы: работа за письменным столом, у компьютера, во время труда, связанного с профессиональной деятельностью хирурга, стоматолога. Типичная рабочая поза с наклоном туловища и головы увеличивает напряжение мышц спины и шеи, так как при статическом напряжении они не имеют периода отдыха. Работа пальцами с удержанием рук впереди корпуса при длительном напряжении мышц спины, шеи и лопатки требует фиксации суставов руки и лопатки.

Поскольку позвоночник служит опорой всех частей тела, на него приходится основная нагрузка. Мышечное напряжение направляется в первую очередь на суставы и диски.

Межпозвонковый диск играет ведущую роль в биомеханике движений позвоночного столба, обеспечивая его подвижность, эластичность, упругость и способность выдерживать большие нагрузки. Два позвонка, соединенные между собой двумя межпозвонковыми суставами и межпозвонковым диском, называются позвоночным сегментом. Всего в движении позвоночного столба участвуют 24 позвоночных двигательных сегмента. В случаях при чрезмерном сжатии или натяжении сегментов их поддерживают (защищают) связки.

За счет заднепродольной и выйной связок ограничивается наклон вперед. Эти связки тянутся через весь позвоночный столб. Наклон назад ограничивается передней продольной связкой и остистыми отростками позвонков. Повороты и наклоны вправо и влево ограничивают межпоперечные и желтые связки, которые по силе и эластичности уступают вышеперечисленным. Кроме межпоперечных и желтых связок при поворотах и наклонах вправо и влево чрезмерные движения контролируют также зубчатые связки и соединительно-ткан- ные пучки («электронные датчики»). Чаще всего чрезмерное напряжение зубчатых связок сопровождается последующими блоками в сегментах. Без снятия натяжения зубчатых связок сегмента глубокие мышцы спины, которые участвуют в блокировании, никогда не расслабятся самостоятельно (Ченцов, 2007).

Находясь долго в блокированном состоянии, все составляющие сегмента - мышцы, суставы, диски, связочный аппарат подвергаются дистрофическим изменениям из-за нарушения питания (трофики). В таких случаях они становятся жесткими, уплотненными и уменьшаются в размерах. Тренировать зубчатые связки можно с помощью таких общеразвивающих упражнений, которые включают повороты и наклоны с поворотами. Эти упражнения способствуют укреплению позвоночника и растягиванию зубчатых связок (упражнения должны выполняться с постепенно увеличивающейся амплитудой - от 5 до 8 повторений).

Эффективными в данном случае являются оздоровительная ходьба, плавание способом на спине и кролем. При выполнении таких циклов движений увеличивается амплитуда поворотов и наклонов позвоночного столба и натяжение зубчатых связок. Такой же эффект проявляется во время техничного передвижения на лыжах, а попеременная опора палками во время передвижения способствует увеличению амплитуды движения позвоночного столба в грудном отделе.

В целях профилактики такого состояния следует выполнять физические упражнения, направленные на разгибание туловища, боковые наклоны, вращение туловищем, круговые движения руками в плечевых суставах; на расслабление мышц, напряженных во время работы, висы на перекладине.

Если мышцы постоянно не тренировать, то они ослабевают. Это может приводить к деформации позвоночника, изменению нормального положения грудной клетки, ухудшению осанки. Неправильная осанка, как известно, формируется, когда человек перестает следить за тем, как он сидит, ходит, держит плечи и голову. Необходимо соблюдать такую позу, чтобы позвоночник был слегка прогнут в поясничной области и распрямлен в грудном отделе. Рациональная осанка обеспечивает хороший кровоток по позвоночным артериям, которые питают кровью мозжечок, ответственный за координацию всех движений человека.

Формирование знаний о своем телосложении необходимо не только для внешней красоты, но и для здоровья.

Чтобы целенаправленно воздействовать на фигуру, нужно знать особенности своей осанки. Принято считать, что правильная осанка - выражение телесной красоты и здоровья человека.

Что же понимается под внешними признаками правильной осанки? Это вертикальное положение головы и туловища относительно плоскости опоры, когда плечи развернуты, слегка опущены и на одном уровне, лопатки прижаты, грудь слегка выпукла, живот подтянут, ноги выпрямлены в коленных и тазобедренных суставах. При таком положении под осанкой понимаются способность удерживать тело естественно, без напряжения, в различных позах: сидя, стоя, при ходьбе и других передвижениях.

Правильность положения туловища зависит от развития мышечного корсета, равномерности натяжения мышц как передней, задней, так и боковых его поверхностей.

Отклонения в осанке могут быть связаны с изменениями изгибов позвоночника. Изгибы позвоночника необходимы не только для амортизации, но и для повышения устойчивости тела в вертикальном положении. Например, шейным лордозом, изгибом вперед, обеспечивается сохранение вертикального положения головы. Для сохранения равновесия, изгибом назад, образован грудной кифоз. Величина изгибов, по мнению исследователей, находится в прямой зависимости от состояния мышц. Чем лучше их состояние, тем легче позвоночнику справляться с нагрузками. Чем более развиты мышцы, тем резче выражены кривизны, тем больше крепость всего позвоночника.

Если физиологические изгибы уменьшены в грудном и поясничном отделах, такое состояние называется плоской спиной.

При плоской спине отмечается снижение ее рессорных свойств, в силу чего развивается искривление позвоночного столба во фронтальной плоскости. При таком виде осанки отмечаются «крыловидные» лопатки, опущенные плечи, втянутый живот. Рекомендуется устранять нарушения мышечного баланса мышц груди и мышц, удерживающих лопатки, а также поясницу и брюшной пресс.

Рекомендуются следующие упражнения при плоской спине:

• • прогибания в висе на перекладине или гимнастической стенке;
• • из упора стоя на коленях (на четвереньках) выгнуть спину - удерживать положение, прогнуться в пояснице - удерживать положение;
• • стоя на коленях, выполнять наклоны туловища назад, прогибаясь;
• • лежа на животе, взявшись руками за ступни ног, выполнять прогибания (то же, но отводя поочередно одну и другую ногу);
• • лежа на спине, согнуть ноги, стопы держать на полу. Поднять выше таз, прогнуться и удерживать положение. То же исходное положение, но подниматься на носки, перемещать таз вправо, влево, делать приставные шаги вправо, влево (по 3-4 шага в одну и другую сторону);
• • из упора лежа прогнуться, сгибая ноги, стараться приблизить их к голове.

Важно развивать подвижность позвоночника в сагиттальной плоскости. В этом случае необходимо повышать функциональную способность мышц спины и живота.

Эти упражнения можно дополнить другими, показанными на рис. 22, 23.

Круглая спина характеризуется увеличением грудного кифоза и незначительным уменьшением поясничного лордоза. Иначе это называется сутулостью. При круглой спине необходимо устранять нарушение мышечного баланса между мышцами сгибателями и разгибателями туловища.

Рекомендуются следующие упражнения при круглой спине:

• • стоя, ноги врозь, наклонившись вперед (туловище параллельно полу), положить руки на спинки двух стульев; пружинящие движения вверх - вниз, прогибаясь в грудном отделе;
• • стоя на коленях, взявшись руками за нижнюю часть голени, прогибаться в грудном отделе;
• • лежа на спине, под грудной частью набивной мяч; прогибаться, отводя голову назад;
• • лежа на спине, руки в стороны; опираясь на затылок, ладони и таз, прогибаться в грудном отделе;
• • лежа на животе, руки перед грудью; делать руками плавательные движения, отводя их в стороны и поднимая туловище;
• • лежа на спине, руки в стороны; опираясь о пол затылочной частью, руками, пятками, поднять туловище и держать;
• • лежа на спине, ноги согнуты, ступни опираются о пол; поднять туловище, прогнуться, таз вперед;
• • лежа на спине (на тахте, скамейке), ноги свесить вниз; поочередно подтягивать руками согнутую ногу, прижимая колено к груди, другая нога провисает вниз (прогибаясь).

Выполнение упражнений способствует растягиванию передних связок грудного отдела позвоночника, укреплению мышц спины, удержанию лопаток в нормальном положении, увеличению наклонов таза вперед, повышению способности к длительным статическим напряжениям. Повторять упражнения при всех видах осанки необходимо от 8 до 15 раз, постепенно увеличивая их число; удерживать статические позы от 3 до 5 с.

Рабочая поза студента характеризуется положением сидя. Это положение поддерживает мышцы спины, выполняя при этом статическую работу, которая утомляет не только эти мышцы, но и нервные клетки, так как они не имеют периода отдыха. Длительная неправильная статическая поза утомляет их, приводит к ослаблению мышц спины. А это, как известно, способствует развитию сутулости. В положении сидя расслаблены мышцы брюшной стенки и слабо поддерживают внутренние органы. И еще один фактор - нарушается кровообращение.

При долгой сидячей позе «мышечный насос» не работает, вены переполняются кровью, ток ее замедляется. Поэтому изменение позы и включение мышц в работу (статистическую, динамическую) является необходимым и способствует достижению активного отдыха.

Для двух видов осанки можно воспользоваться комплексами упражнений, показанными на рис. 19, 21, 24. Имеется еще один тип осанки - кругловогнутая спина, при которой увеличены грудной кифоз и поясничный лордоз. При такой осанке отмечаются сведение плеч вперед, опущенная голова, выпяченный живот, так как его мышцы ослаблены. При увеличенном лордозе рекомендуется укреплять прямые и косые мышцы живота, с помощью которых, фиксируя таз, создаются условия для устранения чрезмерного прогиба в поясничном отделе. Показаны упражнения, с помощью которых можно активно воздействовать на поясничную часть длинных мышц спины, растягивая их, на мышцы сгибатели бедра. С этой целью рекомендуется выполнять наклоны вперед из седа ноги врозь, из седа ноги скрестно, переход из упора присев в упор стоя, не отрывая ладоней от пола. Стоя боком к опоре, махи согнутой и прямой ногой вперед и назад (поочередно), фиксируя поясницу. В положении выпада вперед - пружинистые покачивания.

Правильность осанки зависит от положения тела относительно ног и грудной части. В этом случае определяющим является сила мышц ягодиц и брюшного пресса. При ослаблен- ности этих групп мышц таз наклоняется вперед - книзу. При этом опускаются и органы брюшной полости, что является неблагоприятным фактором. По мере укрепления ягодичных мышц (например, глубокие приседания из положения стоя ноги врозь, разгибание ног в тазобедренных суставах лежа на животе, стоя), косых и прямых мышц брюшного пресса формируется нормальная конфигурация тела. Укрепляя эти мышцы, необходимо добиваться нормальной подвижности позвоночника в нижней его части и тазобедренных суставах. Такой подвижности способствуют наклоны туловища вперед, круговые движения тазом, маховые движения ногами.

Формированию правильной осанки способствуют упражнения для увеличения подвижности верхних отделов позвоночника; следует акцентировать внимание на его выпрямлении. Укрепляя мышцы плечевого пояса и шеи, грудной части туловища, необходимо добиваться увеличения их статической силы. Здесь могут быть использованы круговые движения руками в плечевых суставах, наклоны туловища в стороны; упражнения из упора стоя на коленях, сидя на пятках, лежа на спине, на животе, перекаты назад в группировке. При выполнении упражнений можно изменять степень напряжения мышц, выполнять их с максимальными или минимальными усилиями, с фиксированным удержанием поз. Такое выполнение дает возможность различать степень мышечных усилий и более качественно воздействовать на отдельные мышечные группы.

Для формирования правильной осанки важно научиться принимать позу правильной осанки и сохранять такое положение в течение заданного времени. Рекомендуются упражнения с самокоррекцией перед зеркалом. Принимая позу правильной осанки (например, стоя спиной к стене так, чтобы лопатки, ягодичные мышцы и пятки касались стены), отойти от стены, сохраняя принятое положение. То же, но после поворотов, приседаний.

Постоянный контроль за состоянием осанки в повседневной жизни развивает мышечное чувство, и тогда правильная осанка поддерживается непроизвольно.

Вышеупомянутое позволяет сделать выводы:

• • чем ниже уровень физической подготовленности, тем чаще обнаруживаются различные нарушения в состоянии осанки;
• • различные отклонения от нормальной осанки вызывают изменения формы позвоночника;
• • используя физические упражнения в режиме дня, контроль осанки, корригирующую гимнастику, можно предупредить искривления позвоночника и даже восстановить утраченную ранее правильную осанку.

Позвоночнику присущи и другие свойства. Одно из них - гибкость. Она обеспечивается естественной физиологичной подвижностью позвонков относительно друг друга в двигательном сегменте. Благодаря этой подвижности осуществляются все его движения, от нее зависят амплитуда и гибкость позвоночника (рис. 19).

Позвоночный столб выполняет следующее движения:

• • сгибание и разгибание (общая амплитуда движений - 170-275°);
• • наклоны вправо и влево (общий размах - 165°);
• • повороты вправо и влево (около 120°) (Ченцов, 2007).

Важнейшим средством предупреждения или приостановки

развития заболевания позвоночника являются специально подобранные физические упражнения. С помощью таких упражнений можно оказать укрепляющее воздействие на мышечносвязочный аппарат позвоночника, улучшить тканевой обмен в позвонках, увеличить подвижность суставов. Рациональное их применение может оказать на позвоночник формирующее влияние. Повторять упражнения надо от 6 до 12 раз, оптимальный режим ЧСС может колебаться от 90 до 110-120 уд/мин (рис. 20-25).

Рис. 19. Комплекс упражнений для развития гибкости

Рис. 20. Комплекс упражнений для укрепления опорно-двигательного аппарата

Рис. 21. Комплекс общеразвивающих упражнений

Рис. 22. Комплекс упражнений с гимнастической палкой для формирования правильной осанки (для женщин)

Рис. 23. Комплекс упражнений с гантелями для формирования правильной

осанки

Рис. 24. Комплекс упражнений с гимнастической палкой для формирования правильной осанки

Рис. 25. Комплексы упражнений для формирования правильной осанки

Корригирующие упражнения, входящие в состав оздоровительной физической культуры, должны нести регуляторную функцию. Огромная роль при этом отводится формированию мышечного корсета, особенно на этапе усиления защитных саногенных реакций (компенсаторных и восстановительных).

Чтобы успешнее выполнять опорную, двигательную, амортизационную и защитную функции, позвоночник нуждается в постоянной биомеханической коррекции путем упражнений, которые должны быть направлены:

• • на укрепление связок и суставов позвоночника;
• • развитие оптимальной гибкости позвоночника;
• • развитие силы мышц, особенно спины и брюшного пресса;
• • сохранение правильной кинематической цепи позвоночника (плавание, упражнения в воде);
• • вращение корпуса (ротационные упражнения);
• • стабилизацию отдельных позвоночно-двигательных сегментов (изометрические упражнения, стретчинг, гимнастика йогов, упражнения с отягощениями и без них);
• • укрепление свода стопы;
• • декомпрессию различных отделов позвоночника (шейного, грудного, поясничного (висы и полувисы на перекладине, вытяжение на наклонной плоскости и др.)).

С учетом данной направленности упражнений можно самостоятельно составить комплекс, зная отклонения в состоянии позвоночника.

Регулярно воздействуя физическими упражнениями на позвоночник, можно стимулировать рост здоровой коллагеновой ткани в межпозвонковом диске, укрепление костной ткани, мышц, связок, улучшить кровообращение, оказывать тормозящее влияние на патогенез (механизмы развития заболевания).

Каждый должен в течение рабочего дня выполнить несколько физических упражнений, способствующих укреплению и улучшению подвижности позвоночника. Его стабильность должна быть обеспечена силой связок и мышц.

Укрепляя мышцы шеи, плечевого пояса, грудной части туловища и поясницы, можно добиться увеличения их статической выносливости.

Позвоночный столб, а вместе с ним туловище, голова и шея совершают такие движения, как сгибание, разгибание, наклоны в стороны, вращения.

Сгибания позвоночного столба вызывают мышцы, расположенные на передней поверхности туловища (грудино-ключич- но-сосцевидная мышца, лестничные мышцы, прямая мышца живота, внутренние и наружные косые мышцы живота).

Разгибание позвоночного столба производят мышцы задней поверхности туловища (трапециевидная, ременная мышца головы, поднимающая лопатку, выпрямляющая позвоночник, задняя нижняя зубчатая мышца).

Наклон позвоночного столба в стороны происходит при одновременном сокращении мышц сгибателей и разгибателей на каждой стороне.

Вращение и скручивание позвоночного столба производят мышцы, имеющие косое направление по отношению к вертикальной оси (грудино-ключично-сосцевидные, трапециевидные, лестничные, поднимающие лопатки, наружные и внутренние косые мышцы живота, подвздошно-поясничные и короткие мышцы между позвонками).

В круговом движении позвоночного столба участвуют все мышцы туловища при их поочередном сокращении.

Позвоночный столб является единой биомеханической системой с многообразными связями между разными отделами. Особо важное значение для его функционирования имеют такие ключевые зоны, как верхне-шейный, шейно-грудной, пояснично- грудной и пояснично-крестцовый переходы. Через эти зоны оказывается значительное воздействие на работу других органов.

Область шейно-грудного перехода является местом, где самая подвижная часть позвоночного столба переходит в наименее подвижную. Здесь появляется наибольшая вероятность нарушений состояний позвоночного столба. То же касается пояснично-грудного перехода.

В грудном отделе позвоночника сравнительно редко наблюдаются тяжелые осложнения. Это объясняется большей стабильностью отдела, дополнительно укрепленного двенадцатью парами ребер. Ребра соединены здесь с позвоночником и грудиной в единый каркас.

Грудной отдел представляет собой сложную сеть суставов. Если по какой-либо причине хотя бы один сустав выходит из строя - он нарушает структуру движений в других суставах. Частота поражений межпозвонковых дисков в грудном отделе увеличивается в направлении сверху вниз. Чаще всего поражаются диски двух нижних шейных и двух нижних поясничных позвонков. Поэтому для этих отделов позвоночника необходима ежедневная гимнастика, способствующая укреплению и улучшению подвижности в сочленениях.

В связи с физиологическими искривлениями позвоночного столба диски имеют неодинаковую высоту. В грудном отделе, где выражен кифоз, позвоночные диски ниже спереди, а в шейном и поясничном, где выражен лордоз, меньшую высоту имеют задние части дисков. Максимум нагрузки приходится на более тонкие части межпозвонковых дисков.

Каждый диск - это амортизатор. Он состоит из внешнего фиброзного кольца и упругого внутреннего студенистого ядра, в котором содержится пульпозное ядро (генератор упругости), способное впитывать и отдавать воду. Благодаря свойству забирать и отдавать воду пульпозное ядро способно увеличивать свой объем. Когда давление на позвоночный столб возрастает (например, поднятие тяжестей), ядро диска становится упругим и компенсирует нагрузку на позвоночник. Когда нагрузка на позвоночник снижается, происходит обратный процесс. В этом заключается амортизационная функция диска.

Повышение устойчивости позвоночника к различным формам нагрузки достигается формированием естественного мышечного корсета. Для этого следует ежедневно выполнять комплекс общеразвивающих упражнений, направленных на укрепление мышц сгибателей и разгибателей туловища, тазового и плечевого пояса, разгибателей рук и ног (см. рис. 20-25).

Особое внимание следует уделять двум мышечным группам: разгибателям спины и брюшному прессу. Сильные мышцы брюшного пресса служат своеобразным корсетом, охватывающим органы брюшной полости и способствующим их нормальному функционированию.

Тренированный и хорошо развитый мышечный корсет в значительной степени облегчает и разгружает рессорный аппарат позвоночника.