Данные литературы свидетельствуют о наиболее частом вовлечении в патологический процесс дисков L4-L5 и L5-S1. С помощью метода биомеханического моделирования проведен анализ сил, действующих на межпозвонковый диск при участии мышц туловища в положении стоя и в состоянии вертикального гравитационного вытяжения весом нижнего сегмента тела, на примере диска L4-L5.
Металлическое кольцо с наклеенными тензодатчиками, имитирующее пуль- позное ядро разместили между двумя брусками, имитирующими соседние позвонки L4-L5 (рис. 4.1). Бруски жестко фиксировали к кольцу. По бокам кольца разместили две металлические пружины, имитирующие мышечный аппарат в состоянии мышечного напряжения. Создали условия, максимально приближенные к выполнению мышечных сокращений в положении стоя и при свободном вертикальном висе на перекладине.
В первом случае (рис. 4.1, а) представленные условия соответствуют вертикальному положению тела при выполнении упражнений с активизацией мышц туловища стоя. Нижний брусок установлен на горизонтальную поверхность, а на верхний брусок (L4) действует сила Рве которая соответствует весу верхнего сегмента тела. Таким образом, межпозвонковый диск испытывает

Рис. 4.1. Силы (F сумм) действующие на сегмент L4 -L5 в положении: а) стоя; 6) свободного вертикального виса Рве - вес верхнего сегмента тела Рнс - вес нижнего сегмента тела
Fm - сила мышечного напряжения паравертебральных мыщц Рвд - внутридисковое давление
воздействие суммарной компрессирующей силы FcyMM а, которая состоит из силы мышечного сокращения Fm и веса верхнего сегмента тела Рве:
FcyMM a = Fm + Рве.
Во втором случае (рис. 4.1, б) представленные условия соответствуют положению тела в состоянии вертикально виса при выполнении упражнений с активизацией мышц туловища. В этой ситуации верхний брусок подвешен и жестко фиксирован, а на нижний брусок действует сила Рнс соответствующая весу нижнего сегмента тела. Таким образом, на межпозвонковый диск действует суммарная растягивающая сила FcyMM б, которая состоит из силы мышечного сокращения Fm и веса нижнего сегмента тела с отрицательным знаком -Рнс: FcyMM 6=Fm- Рнс.
Сравнивая показатели суммы сил, находим, что:
FcyMM а gt; FcyMM б.
Сила FcyMM а вызывает повышение внутридискового давления Fba а, а сила FcyMM б снижает внутридисковое давление Fba б.
Полученные данные позволяют заключить, что сокращение паравертебральных мышц в положении стоя вызывает увеличение нагрузки на структуры двигательных сегментов. В случае дегенеративно-измененных межпозвонковых дисков эти нагрузки могут ухудшить течение патологического процесса - увеличить силу давления структур диска на нервные окончания, размеры грыжевого выпячивания, спровоцировать развитие диск-радикулярного конфликта.
В положении вертикального виса за счет действия гравитационных сил происходит разгрузка структур двигательных сегментов. Выполнение сокращений паравертебральных мышц, в данном случае, вызывает дозированную нагрузку, которая не оказывает повреждающего действия на структуры ПДС. Однако в случае вертикального виса начинают действовать силы рефлекторного мышечного сокращения, возникающие при растяжении мышечных волокон и связок до значений, когда в процесс вовлекаются заключенные в них про- приорецепторы. В такой ситуации необходимо уменьшение веса нижних сегментов тела, которого можно достичь, используя наклонную плоскость. Изменение угла наклона изменяет тракционное усилие на двигательные сегменты поясничного отд ела позвоночника. Для точного расчета тракционного усилия в зависимости от веса и роста больного при разных углах наклона плоскости требуется проведение биомеханических расчетов с позиции теоретической механики.