Осевая нагрузка на позвоночник: упражнения и техника их выполнения

Межпозвонковый диск

Межпозвонковый диск представляет собой плоскую прокладку круглой формы, расположенную между двумя соседними позвонками. Межпозвонковый диск имеет сложное строение. В центре находится пульпозное ядро, которое имеет упругие свойства и служит амортизатором вертикальной нагрузки. Вокруг ядра располагается многослойное фиброзное кольцо, которое удерживает ядро в центре и препятствует сдвиганию позвонков в сторону относительно друг друга. У взрослого человека межпозвонковый диск не имеет сосудов, и хрящ его питается путем диффузии питательных веществ и кислорода из сосудов тел соседних позвонков. Поэтому большинство лекарственных препаратов не достигает хряща диска. Наибольшим эффектом восстановления хряща диска обладает процедура лазерной термодископластики.
Фиброзное кольцо имеет множество слоев и волокон, перекрещивающихся в трех плоскостях. В норме фиброзное кольцо образовано очень прочными волокнами. Однако в результате дегенеративного заболевания дисков (остеохондроза) происходит замещение волокон фиброзного кольца на рубцовую ткань. Волокна рубцовой ткани не обладают такой прочностью и эластичностью как волокна фиброзного кольца. Это ведет к ослаблению диска и при повышении внутридискового давления может приводить к разрыву фиброзного кольца.

Теоретическая база

Мышечная ткань – это составной компонент опорно-двигательной человеческой физиологической системы. Ее отличительная особенность – способность сокращаться, а основная задача – обеспечение возможности двигаться. Благодаря наличию таких волокон человек может сохранять позу, перемещать тело, говорить, дышать. Мышечная ткань сформирована эластичным, упругим веществом – набором миоцитов. Сокращение обусловлено влиянием нервной системы, импульсами, направляемыми мозгом. Интенсивность нагрузок провоцирует утомление.

Благодаря мышцам можно перемещать тело в пространстве. С помощью мышечных тканей можно исполнять задуманные движения, от самых простых до энергичных, характерных спортсменам или мастерам, работающим с очень мелкими предметами. Здоровое состояние трех существующих типов мышечной ткани обуславливает возможность подвижности, активности, нормального протекания физиологических процессов. Нервная система контролирует рабочие процессы, связывает мозг и мышечные волокна, организует процесс переформатирования химических энергетических запасов в механические.

Равновесие сил.

Важнейшую роль в прочностном расчете конструкции играет закон равновесия сил. Инженер-прочнист занимается в основном проектированием конструкций, выдерживающих действие различных эксплуатационных нагрузок. Хотя силы и моменты могут создаваться не только статическими нагрузками, сама конструкция должна оставаться устойчивой. Следовательно, для элемента конструкции, лежащего в определенной плоскости и нагруженного в этой плоскости, силы должны уравновешиваться. Это выражается представленными ниже уравнениями для системы несходящихся (не пересекающихся в одной точке) сил, лежащих в одной плоскости:

Эти уравнения означают, что должны быть уравновешены: 1) сумма горизонтальных составляющих сил, 2) сумма вертикальных составляющих сил и 3) сумма моментов сил относительно любой точки в данной плоскости. Если конструкция статически определима, то уравнений (1)–(3) достаточно для анализа эффектов, связанных с данной системой сил.

Если же число неизвестных сил или факторов больше трех, то такая система является статически неопределимой. Она может быть статически неопределимой относительно внешних нагрузок и реакций, как, например, неразрезная балка с двумя пролетами, или внутренне статически неопределимой, как, скажем, ферма с избыточными диагональными стержнями.

Распределенная и сосредоточенная нагрузка

В реальности зачастую встречаются силы, которые приложены не к самой точке, а к поверхности или объему тела. Речь может идти о силе тяжести, например, или давлении ветра. Нагрузка будет в таком случае восприниматься не бесконечно малой площадкой, а значительной площадью или объемом тела. Эти силы называются распределенными. Распределенная нагрузка с постоянной интенсивностью по всей длине участка считается равномерно распределенной

Примером такой нагрузки может быть снег, выпавший на крышу дома. Своей силой тяжести снежный покров оказывает давление на всю поверхность крыши, в равной степени нагружая при этом каждую единицу ее площади, а не отдельно взятую точку.

Распределенная нагрузка с постоянной интенсивностью может заменяться сосредоточенной силой: $Q = ql$

Статика

Начнем разбираться, что происходит с нашими мышечными волокнами в ситуации неподвижности. Отличие статической работы мышц от динамической в предназначении такой активности. Покой, временная неподвижность нужны любому существу, это естественное требование, позволяющее длительные временные промежутки исполнять однообразные задачи. Наиболее типичное представление о применении таких возможностей в повседневности – это проведение многих часов перед экраном компьютера в сидячем положении. Но это только самый первый, приходящий в голову пример. Рассмотрим, как работает сварщик? Специалисту приходится довольно долго удерживать в одном и том же положении используемое оборудование – это практическая статическая работа мышц. Динамическая работа будет включаться в моменты, когда необходимо будет совершать активные движения – перемещаться к следующему объекту.

Статика предполагает, что организм длительные временные промежутки вынужден сохранять неподвижность. Часто такие позы бывают довольно скованными и доставляют не просто неудобство, а боль. Отмечается, что динамическая и статическая работа скелетных мышц связана с определенной нагрузкой на человеческий организм, но именно неподвижность несет наибольшую опасность. В переизбытке она вредна для систем, органов, тканей.

Справочная информация

ДокументыЗаконыИзвещенияУтверждения документовДоговораЗапросы предложенийТехнические заданияПланы развитияДокументоведениеАналитикаМероприятияКонкурсыИтогиАдминистрации городовПриказыКонтрактыВыполнение работПротоколы рассмотрения заявокАукционыПроектыПротоколыБюджетные организацииМуниципалитетыРайоныОбразованияПрограммыОтчетыпо упоминаниямДокументная базаЦенные бумагиПоложенияФинансовые документыПостановленияРубрикатор по темамФинансыгорода Российской Федерациирегионыпо точным датамРегламентыТерминыНаучная терминологияФинансоваяЭкономическаяВремяДаты2015 год2016 годДокументы в финансовой сферев инвестиционной

Что такое тренировки с изометрической нагрузкой

Во время тренировки наши мышцы, как правило, сокращаются тремя разными способами (в зависимости от выполняемого движения). При опускании веса (например, во время опускания штанги при выполнении приседаний) или при “разгибании” с нагрузкой происходит эксцентрическое сокращение мышц. Противоположный процесс: при поднятии веса мышцы сжимаются, сокращая расстояние между суставами – это концентрическое сокращение.

Но существует и третий тип сокращения мышц, когда мышцы сокращаются, но не меняют своей длины – изометрическое сокращение. В отличие от стандартной силовой тренировки, когда мышцы последовательно совершают концентрические и эксцентрические сокращения, изометрическая нагрузка выполняется в статическом положении.

Примеры таких упражнений: толкание неподвижного объекта, скажем, стены, или напряжение мышц без движения, например, упражнение “планка”, присед у стены, или удержание нижнего положения при выполнении упражнений, например, приседа. Как правило изометрическая нагрузка использует вес тела (в чем вы убедитесь ниже), однако если ваша подготовка позволяет – можно использовать и дополнительные утяжелители.

Справочная информация

ДокументыЗаконыИзвещенияУтверждения документовДоговораЗапросы предложенийТехнические заданияПланы развитияДокументоведениеАналитикаМероприятияКонкурсыИтогиАдминистрации городовПриказыКонтрактыВыполнение работПротоколы рассмотрения заявокАукционыПроектыПротоколыБюджетные организацииМуниципалитетыРайоныОбразованияПрограммыОтчетыпо упоминаниямДокументная базаЦенные бумагиПоложенияФинансовые документыПостановленияРубрикатор по темамФинансыгорода Российской Федерациирегионыпо точным датамРегламентыТерминыНаучная терминологияФинансоваяЭкономическаяВремяДаты2015 год2016 годДокументы в финансовой сферев инвестиционной

2,2 Расчётная схема — это упрощённое изображение конструкции, принимаемое для расчёта.

3, Допущения
и основные принципы при решении задач
сопромата

1. Гипотеза
о сплошности материла.

2. Гипотеза
об однородности и изотропности материала.

3. Гипотеза
об идеальной упругости материала.

4. Гипотеза
о малости деформаций. Она позволяет не
учитывать их при рассмотрении условий
равновесия.

5 Принцип
независимости действия сил, состоящий
в том, что упругую деформацию, вызванную
многими силами, действующими одновременно,
можно рассматривать как сумму упругих
деформаций от каждой силы в отдельности.

6. Гипотеза
плоских сечений. Плоские сечения,
проведенные в теле до его деформации,
остаются плоскими и при деформации.

3,1 Решение
основных задач сопромата начинается с
выбора расчетной схемы
. Выбор
заключается в устранении второстепенных
факторов, в схематизации рассматриваемого
объекта. Основным расчетным объектом
сопротивления материалов является
брус.

Осью бруса
называют линию, проходящую через центры
тяжести всех последовательно проведенных
поперечных сечений.

Поперечное
сечение получается при рассечении бруса
плоскостью, перпендикулярной к его оси.

Изменение
размеров и формы тела под действием
силовых факторов называется деформацией.

Деформации
связаны с перемещениями точек, линий и
плоскостей. Перемещения по прямой
называются линейными. Перемещения,
вызванные поворотом линий и плоскостей,
называются угловыми. Линейная деформация
имеет размерность длины, а угловая —
размерность угла. Измеренная величина
линейной деформации на данном участке
называется абсолютной деформацией, а
отношение абсолютной деформации к длине
участка — относительной деформацией.

Деформации,
полностью исчезающие после снятия
нагрузки, называют упругими. Частично
остающиеся деформации — пластическими.
Свойство материалов полностью
восстанавливать первоначальную форму
при снятии нагрузок в сопротивлении
материалов называется упругостью, а
свойство накапливать остаточные
деформации — пластичностью.

Если внешние
силы, действующие на брус, приводятся
к силам по его оси, то это растяжение
или сжатие. Брус, работающий на растяжение
или сжатие, называется стержнем.

Если внешние
силы приводятся к паре сил, действующих
в плоскости, перпендикулярной оси бруса,
то это кручение. Брус, работающий на
кручение, называется осью или валом.

Если внешние
силы приводятся к паре сил, действующих
в плоскости продольной оси бруса, то
брус испытывает изгиб. Брус, работающий
на изгиб, в сопромате называется балкой.

Особенности и классификация фундаментов под динамические нагрузки

Сооружение основания, предназначенного для обеспечения устойчивости к динамическим нагрузкам, необходимо при возведении промышленных зданий, в которых установлены опорные колонны, и, соответственно, фундаментов под станки. Такие фундаменты имеют ряд особенностей, учитывать которые необходимо при строительстве. В первую очередь это касается колебаний, которые приходится выдерживать основанию под станки и машины.

Конструкция фундамента под динамические нагрузки

Испытываемые колебания могут быть и статические, и динамические. Возникновение динамических нагрузок  связано с колебаниями во время работы промышленного оборудования и строительной техники, проведением взрывных работ или с сильными порывами ветра. Проектирование основания осуществляется в соответствии со СНиП 2.02.05-87.

Основная цель обеспечить безопасную эксплуатацию машин, без причинения какого-либо ущерба возведенному зданию. Основания машин с динамическими нагрузками проектируют:

  1. Монолитными, где предусмотрено наличие приямков, колодцев или отверстий, в которых размещаются части оборудования.
  2. Стенными. Имеющими основание в виде ростверка, стены и верхнюю плиту, опирающуюся на колонны.
  3. Рамными, представляющими собой конструкцию из верхней плиты и балок, которые опираются на нижнюю плиту фундамента через ряд стоек.
  4. Облегченными, где опору создают колонны.

Для того чтобы успешно выдерживать довольно высокие динамические нагрузки возводимое основание должно:

  1. Обладать значительной массой, обеспечивающей устойчивость к существующим и предстоящим нагрузкам. Уровень сопротивляемости основания вибрациям напрямую зависит от его массы.
  2. Отличаться значительной прочностью, обеспечивающей долгосрочную эксплуатацию и самого оборудования, и здания, в котором оно установлено.
  3. Иметь довольно высокую инертность. Фундаменту, сооруженному под оборудование, предстоит выдержать воздействие агрессивных сред. В их число входят смазка, машинные масла и другие жидкости, оказывающие разрушающее действие на само основание и грунт.

При сооружении такого фундамента необходимо в точности следовать рекомендациям и соблюдать все установленные нормы в отношении габаритов и правил возведения основания и крепления на нем оборудования.

Основное требование, предъявляемое к фундаментам, на которых установлено ударное или иное оборудование, заключается в соответствии стандартам безопасности труда и обеспечении эффективной защиты от вредного влияния динамических нагрузок на оборудование, установленной как на самом основании, так и в непосредственной близости от него.

Фундамент под оборудование

Для соблюдения указанных условий необходимо при возведении  подобных фундаментов строго следовать нормам, установленным СНиП:

  • 2.02.01-83;
  • 2.02.03-85;
  • 2.03.01-84;

  • II-23-81.

Как указывает руководство, фундаменты машин, подверженных динамическим нагрузкам сооружают в виде монолитной плиты. Они могут быть сборными и сборно-монолитным. По существующим требованиям и нормам основание под динамические нагрузки возводится монолитным железобетонным. Класс бетонной смеси, используемой для его сооружения – В15. Отличие основания под машины с динамическими нагрузками от фундаментов под жилые постройки заключается в их конструкции.

Виды осевой нагрузки

Осевая нагрузка бывает разной степени: сильная осевая нагрузка, умеренная осевая нагрузка, статическая осевая нагрузка, специфическая осевая нагрузка.

Сильная осевая нагрузка

К упражнениям с сильной осевой нагрузкой относятся такие, при которых вес отягощения лежит непосредственно на плечах или на руках. При выполнении происходит наклон корпуса и позвоночник испытывает сильную нагрузку.

Типы упражнений:

  • Приседания со штангой на плечах или на груди.
  • Выпады с весом на плечах.
  • Наклоны с отягощениями.
  • Становая, румынская тяга со штангой или гантелями.

При выполнении этих упражнений позвоночный столб испытывает максимальную нагрузку.

Для минимизации вреда следует соблюдать правильную технику:

  • Выбрать правильный вес. Сила осевой нагрузки прямо пропорциональная весу снаряда.
  • Спина должна быть прямой, ни в коем случае нельзя округлять позвоночник.
  • Таз нужно отводить максимально назад.
  • Выполняя присед, выпад или тягу, необходимо смотреть вперед, чуть выше линии горизонта. Это позволит держать шею прямо, снять с нее нагрузку.
  • При приседании колени не должны выходить за мыски.
  • Основная нагрузка должна приходиться на мышцы бедер и ягодиц, а не на позвоночный столб.
  • Избегать резких движений.

Умеренная осевая нагрузка

А знаете ли вы, что…

Следующий факт

Во время тренировки вес отягощения оказывает опосредованное влияние на позвоночный столб. То есть, спортсмен держит штангу или гантели в руках, наклона корпуса не происходит.

К таким упражнениям относятся:

  • Жим штанги стоя с груди или из-за головы.
  • Жим гантелей стоя.
  • Присед в ГАКК-тренажере.
  • Трапеции со штангой стоя.
  • Выпады с гантелями.

Если выполнять эти упражнения сидя, то нагрузка на позвоночник минимизируется. Поэтому данный вид тренировки разрешен людям с заболеваниями спины, коленных и тазобедренных суставов.

Правильная техника выполнения:

  • Хват штанги делается чуть шире плеч.
  • Спина прямая, основную нагрузку испытывают передние и средние дельтовидные мышцы, бицепс, трицепс.
  • Ноги ставятся на ширине плеч, колени чуть согнуты. Это позволит избежать травм коленного сустава.

Статическая осевая нагрузка

Статическая осевая нагрузка — это упражнения, при которых вес отягощения давит на позвоночник, но угол наклона спины остается неизменным. То есть спина находится в одном положении, часть нагрузки компенсируется статикой.

Основные упражнения:

  • Тяга гантелей или штанги в наклоне.
  • Тяга Т-образного грифа в наклоне.
  • Упражнение с гантелями или штангой на бицепс стоя.
  • Жим гантелей из-за головы стоя.

Правильная техника выполнения:

Ноги поставить на ширину плеч, согнуть колени.
Спина должна быть прямой, нельзя округлять позвоночник.
Важно сохранять максимальный прогиб в пояснице.
Смотреть строго вперед, не опускать глаза в пол.
Нагрузку должны взять на себя широчайшие мышцы спины, мышцы-разгибатели, задние дельты, бицепс.

Специфическая осевая нагрузка

Специфическую осевую нагрузку испытывает позвоночник, когда отсутствуют отягощения, но спина напрягается при выполнении определенных упражнений.

Это такие упражнения, как:

  • Планка.
  • Скручивания на наклонной скамье, римском стуле.
  • Упражнения с роликом для пресса.

Правильная техника:

  • Стоя в планке, нельзя округлять или прогибать спину, опускать таз.
  • При скручивании на наклонной скамье необходимо задействовать прямые и косые мышцы живота, а не позвоночник.
  • Подъем туловища происходит за счет мышц пресса.
  • Сначала от скамьи отрывается голова, затем плечи и спина.
  • Нельзя расслаблять пресс до окончания подхода.
  • Не стоит держать руки за головой. Есть риск потянуть шею.
  • Смотреть нужно только вперед, не опуская взгляда.

Видео: «Травмоопасные упражнения: биомеханика силовых тренировок»

Распределенные нагрузки

Это
все остальные нагрузки, т.е. силы,
распределяющиеся по длине и ширине
элемента.

Разнообразие
распределенных нагрузок поистине не
поддается описанию. Распределенные
нагрузки могут равномерно и неравномерно
распределенными, равномерно и неравномерно
изменяющимися по длине или ширине, при
этом характер изменения нагрузки может
описываться уравнением параболы,
синусоиды, окружности, овала и любым
другим уравнением.

А
самое примечательное во всем этом то,
что один и тот же человек в зависимости
от ситуации может рассматриваться и
как сосредоточенная нагрузка и как
распределенная, и как статическая и как
динамическая и только постоянной
нагрузкой человек быть не может.

В
целом все это выглядит не совсем понятно,
однако ничего страшного в этом нет, как
говорится, лучше один раз рассчитать
конструкцию, чем 100 раз прочитать, как
это делается. Примеров расчета на сайте
хватает. А кроме того, понимание основ
сопромата позволяет в большинстве
случаев определять нагрузки так, чтобы
максимально упростить расчет.

Физические
величины

Чтобы
правильно и без ошибок задать физическую
величину, нужно знать ее величину
измерения и числовое значение. Физическая
величина состоит из произведения
численного значения величины на ее
единицу измерения. Численное значение
показывает, во сколько раз физическая
величина больше ее единицы.

Очень
большие или наоборот, очень малые
числовые значения становятся более
понятны и лучше читаемы, когда обозначаются
при помощи приставок перед названием
единицы. Единицы физических величин,
которые соответствуют основным единицам
международной системы обозначения
единиц СИ, очень облегчают восприятие
и документирование физических процессов.

Околопозвоночные мышцы

Околопозвоночными называются мышцы, расположенные около позвоночного столба. Они поддерживают позвоночник и обеспечивают такие движения как наклоны и повороты корпуса тела. К отросткам позвонков прикрепляются различные мышцы. Боль в спине бывает часто обусловлена повреждением (растяжением) околопозвоночных мышц при тяжелой физической работе, а также рефлекторным мышечным спазмом при повреждении или заболевании позвоночника. При мышечном спазме происходит сокращение мышцы, при этом она не может расслабиться. При повреждении многих позвоночных структур (дисков, связок, суставных капсул) происходит непроизвольное сокращение околопозвоночных мышц, направленное на стабилизацию поврежденного участка. При спазме мышц в них накапливается молочная кислота, представляющая собой продукт окисления глюкозы в условиях недостатка кислорода. Высокая концентрация молочной кислоты в мышцах обусловливает возникновение болевых ощущений. Молочная кислота накапливается в мышцах из-за того, что спазмированные мышечные волокна передавливают кровеносные сосуды. При расслаблении мышцы просвет сосудов восстанавливается, происходит вымывание кровью молочной кислоты из мышц и боль проходит.

Бизнес и финансы

БанкиБогатство и благосостояниеКоррупция(Преступность)МаркетингМенеджментИнвестицииЦенные бумагиУправлениеОткрытые акционерные обществаПроектыДокументыЦенные бумаги — контрольЦенные бумаги — оценкиОблигацииДолгиВалютаНедвижимость(Аренда)ПрофессииРаботаТорговляУслугиФинансыСтрахованиеБюджетФинансовые услугиКредитыКомпанииГосударственные предприятияЭкономикаМакроэкономикаМикроэкономикаНалогиАудитМеталлургияНефтьСельское хозяйствоЭнергетикаАрхитектураИнтерьерПолы и перекрытияПроцесс строительстваСтроительные материалыТеплоизоляцияЭкстерьерОрганизация и управление производством

Анатомия позвоночника

Позвоночник состоит из 32-34 маленьких костей, которые называются позвонками. Позвонки расположены один над другим, образуя позвоночный столб. Между двумя соседними позвонками расположен межпозвонковый диск, который представляет собой круглую плоскую соединительнотканную прокладку, имеющую сложное морфологическое строение. Основной функцией дисков является амортизация статических и динамических нагрузок, которые неизбежно возникают во время физической активности. Диски служат также для соединения тел позвонков друг с другом.
Кроме того, позвонки соединяются друг с другом при помощи связок. Связки — это образования, которые соединяют кости друг с другом. Сухожилия же соединяют мышцы с костями. Между позвонками есть также суставы, строение которых схоже со строением коленного или, например, локтевого сустава. Они носят название дугоотросчатых или фасеточных суставов. Благодаря наличию фасеточных суставов, возможны движения между позвонками.
Каждый позвонок имеет отверстие в центральной части, называемое позвоночным отверстием. Эти отверстия в позвоночном столбе расположены друг над другом, образуя вместилище для спинного мозга. Спинной мозг представляет собой отдел центральной нервной системы, в котором расположены многочисленные проводящие нервные пути, передающие импульсы от органов нашего тела в головной мозг и от головного мозга к органам. От спинного мозга отходит 31 пара нервных корешков. Из позвоночного канала нервные корешки выходят через межпозвоночные (фораминарные) отверстия, которые образуются ножками и суставными отростками соседних позвонков.

Отделы позвоночника

Различают 5 отделов позвоночника:

  • Шейный отдел (7 позвонков, C1—C7);
  • Грудной отдел (12 позвонков, Th1—Th12);
  • Поясничный отдел (5 позвонков, L1—L5);
  • Крестцовый отдел (5 позвонков, S1—S5);
  • Копчиковый отдел (3-5 позвонков, Co1—Co5).

Шейный отдел позвоночника состоит из 7 позвонков, грудной — из 12 позвонков, а поясничный отдел — из 5 позвонков. В своей нижней части поясничный отдел соединен с крестцом. Крестец является отделом позвоночника, который состоит из 5 сросшихся между собой позвонков. Крестец соединяет позвоночник с тазовыми костями. Нервные корешки, которые выходят через крестцовые отверстия иннервируют нижние конечности, промежность и тазовые органы (мочевой пузырь и прямую кишку). Копчиковый отдел — нижний отдел позвоночника человека, состоящий из трёх-пяти сросшихся позвонков.
В норме, если смотреть сбоку, позвоночный столб имеет S-образную форму. Такая форма обеспечивает позвоночнику дополнительную амортизирующую функцию. При этом шейный и поясничный отделы позвоночника представляют собой дугу, обращенную выпуклой стороной вперед, а грудной отдел — дугу, обращенную назад.

Есть 2 вида изгиба позвоночника: лордоз и кифоз. Лордоз — это те части позвоночника, которые выгнуты вентрально (вперед) — шейный и поясничный. Кифоз — это те части позвоночника, которые выгнуты дорсально (назад) — грудной и крестцовый.

Изгибы позвоночника способствуют сохранению человеком равновесия. Во время быстрых, резких движений изгибы пружинят и смягчают толчки, испытываемые телом.

Ниже приводится описание отдельных анатомических образований, формирующих позвоночный столб.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий