Kineziološki vidiki obremenitve hrbtenice

Naloga hrbtenice je zagotoviti obliko trupu in omogočiti prenašanje obremenitev. Pri tem mora
omogočiti veliko gibljivost in stabilnost hkrati. Za izpolnitev teh funkcij ima posebno zgradbo,
ki vključuje vretenca, med njimi medvretenčne ploščice, vse skupaj pa povezujejo ligamenti in
mišice. Dodatna funkcija hrbtenice je zaščita hrbtenjače in perifernih živcev.

Ustrezna pokončna drža je osnovni kazalec zdrave hrbtenice. Mehanski kriteriji ustrezne drže
so najmanjše potrebne sile in njihova enakomerna razporeditev po celotnem prečnem preseku vretenc in medvretenčnih diskov. Navzven se to vidi kot vzdrževanje normalnih krivin hrbtenice.
Na krivine hrbtenice vplivajo mišice s svojo dolžino in silo. Za ohranjanje normalne pokončne
drže praviloma moč mišic ni kritična, zato so pomembnejše dolžine mišic. Na sliki 1 so prikazane
različne drže. Slika 1d prikazuje normalno držo, pri vseh ostalih pa gre za povečane ledvene
in/ali prsne krivine (1a – 1c). Potemnjene mišice kažejo skrajšane mišice, ki so glavni vzrok za
povečanje hrbteničnih krivin. Za ukrivljenost ledvene krivine je pomemben položaj medenice.
Na sliki 1a je ledvena krivina zmanjšana, saj mišice iztegovalke kolka obračajo medenico nazaj.
Zato bi normalna ledvena krivina povzročila nagib trupa nazaj in s tem porušitev ravnotežja, kar
pa iztegnitev ledvenega dela hrbtenice prepreči. Nasprotno skrajšane upogibalke kolka obračajo
medenico naprej (Sliki 1b in 1c). Da ne bi naprej nagnjen trup porušil ravnotežja, se poveča
ledvena krivina in s tem ohrani trup v ravnotežnem položaju nad medenico.

Pri analizi obremenitve ledvenega dela hrbtenice pri normalni pokončni drži si pomagamo
s pomočjo težiščnice gornjega dela telesa, ki potuje skozi 2. in 3. vretence ter pred 4. in
5. vretencem. Še posebej pomembno je odnos so 5. ledvenega vretenca, ki je tudi najbolj poškodovano. Nad 5. ledvenim vretencem je približno polovica telesne mase, kar predstavlja silo
enako približno polovici telesne teže. Ker težiščnica potuje pred 5. ledvenim vretencem, sila telesne
teže povzroča navor, ki obrača trup naprej. Da do tega ne bi prišlo morajo hrbtne mišice, ki gredo
mimo 5. ledvenega vretenca, zagotoviti enak navor v nasprotno smer. Ker sta ročici sile teže in sile
mišic približno enaki, morajo tudi mišice zagotoviti silo približno enako polovici sile telesen teže.
Ker imata obe sili podobno smer, je skupna sila, ki deluje na 5. ledveno vretence enaka celotni
telesni teži (Slika 2). S predklonom trupa do horizontale se ročica sile teže gornjega dela telesa glede
na 5. ledveno vretence poveča za 6 krat, kar pomeni da morajo hrbtne mišice razviti silo, ki je enaka
približno 3 kratni telesni teži.

Sile, ki delujejo na vretenca stiskajo medvretenčne diske. Posebna zgradba medvretenčnega
diska zagotavlja večjo enakomernost obremenitve preko celotne stične površine z vretencem.
Ključno vlogo pri tem opravlja jedro vretenca, ki je napolnjeno s tekočino in prenaša največji del
obremenitve in ščiti vezivni obroč medvretenčnega diska (Slika 3).

Ko pride do spremembe normalne krivine, se kot med vretenci spremeni, kar pomembno spremeni
obremenitev medvretenčnega diska. Največja sprememba je neenakomernost obremenitve, kjer se
obremenitev stiskanja na eni strani močno poveča, na drugi pa pride do obremenitve na raztezanje
(Slika 4).

Tudi obračanje hrbtenice pomeni dodatno stiskanje medvretenčnih diskov. Za to poskrbijo
ligamenti, katerih prirastišča se med obračanjem hrbtenice oddaljijo, dolžina pa ostaja podobna.
Posledično se vretenca približajo drug drugemu.

Različne položaji oziroma vaje različno obremenjujejo ledveni del hrbtenice. Kot normalno
obremenitev (100%) se šteje sila med vretenci pri normalni sproščeni pokončni drži. Dejavnosti,
kjer prihaja do aktivacije hrbtnih mišic ali upogibalk kolka, povečajo pritisk med vretenci. Položaji,
kjer pride do razbremenitve mišic, ki delujejo v območju ledvenega dela hrbtenice, pa se sile med
vretenci zmanjšajo. Tako so ti slednji položaji primerni za razbremenitev hrbtenice.

Obremenitev ledvenega dela hrbtenice je tesno povezana s količino tekočine v sredici medvretenčnih
diskov (Slika 5). Povečan pritisk (nad 100%) iztiska tekočino iz sredico, medtem ko pritiski manjši
od 100% omogočajo vračanje tekočine nazaj v sredico. Iz tega lahko vidimo, da večina dnevnih
aktivnosti iztiska tekočino, kar se kaže v sušenju in tanjšanju medvretenčnih diskov. Tudi s
starostjo postajajo medvretenčni diski vedno bolj suhi in tanki. Kot smo videli prej, to vpliva na
njihovo sposobnost bolj enakomerne porazdelitve pritiskov na vretenca in zaščito vezivnega obroča.
Nasprotno, ustrezno spanje omogoča rehidracijo medvretenčnih diskov preko noči .

Za razbremenitev in zaščito hrbtenice obstaja več možnosti. Glavna, ki je bila omenjena do sedaj,
je zmanjšanje sil, ki delujejo na hrbtenico (predvsem mišičnih) ter zagotavljanje enakomerne porazdelitve obremenitve po celotni površini vretenca oziroma medvretenčnega diska. Slednje
pomeni vztrajanje pri vzdrževanju normalnih krivin hrbtenice. Poleg teh možnosti ima hrbtenica
še en mehanizem za razbremenitev in povečanje stabilnosti ledvene hrbtenice. To je pritisk v
trebušni votlini.

Pritisk v trebušni votlini deluje v smeri nasprotno sili stiskanja ledvenega dela hrbtenice. Poleg
tega se nahaja pred hrbtenico, kar pomeni, da povzroča navor v isti smeri kot iztegovalke hrbta.
Zaradi tega iztegovalke hrbta razvijajo manjšo silo kot brez pritiska. Ker so iztegovalke hrbta
med glavnimi dejavniki obremenitve hrbta, to pomeni še dodatno zmanjšanje pritiska na ledvena
vretenca. Ključne mišice, povezane s pritiskom v trebušni votlini, so prečna trebušna mišica,
notranja poševna mišica, trebušna prepona in mišice medeničnega dna. Zato so vaje za povečanje
moči teh mišic sestavni del vadbe za zaščito ledvenega dela hrbtenice.

Povečanje pritiska v trebušni votlini je sestavni del nekaterih akcij povezanih z manipulacijami
z rokami pred trupom. Odmikanje ali dviganje bremena v predročenje povečuje pritisk v
trebušni votlini, medtem ko se pri dodatni obremenitvi v navpični osi telesa to zgodi šele pri zelo
velikih bremenih (Slika 6). Čeprav je povečevanje pritiska v trebušni votlini pri teh aktivnostih
avtomatizem in poteka v zaporedju stabilizacija – akcija, pa pri nekaterih osebah akcija prehiti
stabilizacijo. Med osebami s kroničnimi bolečinami v ledveni hrbtenici je veliko takih oseb.
Pritisk v trebušni votlini se da povečati tudi preko tistega, ki so ga sposobne razviti mišice. V ta
namen služijo posebni, tako imenovani dvigalski pasovi. Vendar njihova konstrukcija z vidika
zagotavljanja pritiska v trebušni votlini ni optimalna, saj je mogoče z dodatkom trebušne opore
pritisk v trebušni votlini še povečati.

S pritiskom v trebušni votlini ne pride le do razbremenitve ledvenega dela hrbtenice v smislu
zmanjšanja sile, ki stiska vretenca, temveč se poveča tudi togost ledvenega in trebušnega dela, saj
aktivacija mišic, povezanih s pritiskom v trebušni votlini povezuje medenico s prsnim košem. Na
tak način se zmanjšajo tudi amplitude v ledvenem delu zaradi delovanja zunanjih sil, kar vpliva na
večjo enakomernost obremenitve površin vretenc in medvretenčnih ploščic.

Pritisk v trebušni votlini je na razpolago ves čas. Potrebno ga je le uporabiti. Vprašanje, kdaj je
pravi čas za njegovo uporabo, je zgolj teoretično. Potrebno ga je uporabljati ves čas. To še posebej
velja za osebe, ki že imajo kronično bolečino v križu. Še preden vstanejo oziroma se obrnejo
v postelji, najprej povečajo pritisk v trebušni votlini in šele nato izvedejo akcijo. Isto velja pri
nakupovanju, pri stegovanju po izdelke na polico, dajanju in dviganju iz vozička, skratka povsod.

Literatura

1. Nachemson A, 1975, Towards a better understanding of back pain: a review of the mechanics of the lumbar disc. Rheumatology
   and Rechabilitation, 14: 129-143.
2. Shirazi-Adl SA, Schrivastava SC, Ahmed AM, 1984, Stress analysis of the lumbar disc-body unit in compression.
   Spine, 9: 120-127.
3. Sazonov VP, 1985, Biomechanical studies in the prevention of injuries to the spinal lumbar region during physical exercise
   training. V: Zatsiorsky VM, 1995, Science and practice of strength training. Human kinetics.
4. Zatsiorsky VP, 1966, Motor abilities of of athletes. V: Zatsiorsky VM, 1995, Science and practice of strength training. Human
   kinetics.