Спины мышцы функции: Недопустимое название — SportWiki энциклопедия

Содержание

МЫШЦЫ СПИНЫ ЧЕЛОВЕКА поверхностные и глубокие, их расположение, функции, иннервация (Таблица)

Мышцы спины занимают самую большую поверхность тела по сравнению с другими группами мышц. Благодаря мышцам спины у человека есть возможность прямо передвигаться на двух ногах, что отличает человека от животных. Также, не менее важной функцией является защита внутренних органов. Поэтому каждый должен позаботится о том, чтобы его мышцы спины были крепкими и сильными.

В состав мышц плечевого пояса входят:

  • Ременная мышца головы
  • Мышца поднимающая лопатку
  • Малая ромбовидная мышца
  • Большая ромбовидная мышца
  • Подостная мышца
  • Малая круглая мышца
  • Большая круглая мышца
  • Мышца, выпрямляющая позвоночник

Мышцы спины[править | править код]

Самые лучшие упражнения для спины

Мышцы спины

Мышцы спины

располагаются в несколько слоев, поэтому их подразделяют на глубокие и поверхностные, которые, в свою очередь, также располагаются в два слоя. Рассмотрим только те мышцы, которые определяют рельефность спины.

Трапециевидные мышцы[править | править код]

Мышцы спины
Трапециевидная мышца, m. trapezius

, плоская, широкая мышца, занимает поверхностное положение в задней области шеи и в верхнем отделе спины. Трапециевидная мышца имеет форму треугольника, основанием обращенного к позвоночному столбу, а вершиной — к акромиону лопатки; трапециевидные мышцы обеих сторон вместе имеют форму трапеции. Сухожильные пучки мышцы короткие и лишь в области нижних шейных и верхних грудных позвонков, достигая большой длины, образуют ромбовидной формы сухожильную площадку. Пучки мышцы сходятся радиально к лопатке.

Основная функция:

сокращаясь всеми пучками, мышца приближает лопатку к позвоночному столбу; сокращаясь верхними пучками, поднимает лопатку, а нижними — опускает ее. При фиксации лопатки обе трапециевидные мышцы тянут голову назад, а при одностороннем сокращении мышца наклоняет голову в соответствующую сторону.

Широчайшие мышцы спины[править | править код]

Широчайшая мышца спины, m. latissimus dorsi

, занимает всю нижнюю часть спины, подходя своей верхней частью под нижний конец трапециевидной мышцы. Она берет начало от остистых отростков последних четырех (а иногда пяти и шести) грудных, всех поясничных и крестцовых позвонков, а также от задней части подвздошного гребня и, наконец, четырьмя зубцами от четырех нижних ребер. Эти зубцы чередуются с задними зубцами наружной косой мышцы живота. От мест своего начала волокна широчайшей мышцы спины идут кверху и латерально в сходящемся направлении и прикрепляются к гребню малого бугорка плечевой кости (crista tuberculi minoris humeri).

Основная функция:

приводит плечо к туловищу и тянет верхнюю конечность назад к срединной линии, вращая ее внутрь (пронация). При укрепленной верхней конечности приближает к ней туловище или принимает участие в смещении нижних ребер вверх при дыхательном движении, являясь таким образом вспомогательной дыхательной мышцей.

Ромбовидные мышцы[править | править код]

Ромбовидная мышца, m. rhomboideus

, лежит под трапецией, имея форму ромбической пластинки. Начинается от остистых отростков двух нижних шейных и четырех верхних грудных позвонков и прикрепляется к медиальному краю лопатки.

Основная функция:

при сокращении ромбовидная мышца притягивает лопатку к позвоночнику и кверху. Фиксирует медиальный край лопатки к грудной клетке.

Разгибатели спины[править | править код]

Мышца, выпрямляющая позвоночник. Самая длинная и мощная мышца спины. Располагается вдоль поясничного отдела позвоночника. Ее делят на 3 части: остистую, длиннейшую и позвоночно — реберную.

Основная функция:

при двустороннем сокращении разгибает позвоночный столб. При одностороннем наклоняет в свою сторону. Участвует в опускании ребер и повороте головы. Мышца играет важную роль в поддержке правильной осанки и удерживает равновесие.

Мышцы спины и плечевого пояса

Название Участвующие суставы Начало Место прикрепления Действие
Мышца, разгибающая позвоночник Тянется вдоль всего позвоночника Задняя поверхность гребня подвздошной кости и крестца Латерально к ребрам, к поперечным отросткам всех позвонков Разгибание позвоночника
Широчайшая мышца спины Плечевой Задняя поверхность гребня подвздошной кости, крестца, остистых отростков всех поясничных и шести нижних грудных позвонков Медиальная сторона (гребень малого бугорка) плечевой кости Плечевой сустав: приведение, опускание, вращение внутрь, отведение в горизонтальной плоскости
Трапециевидная мышца, состоит из: верхних частей, средних частей, нижних частей Покрывает верхний отдел спины и затылка Затылочная кость, остистые отростки шейных позвонков и всех грудных позвонков Акромиальный конец ключицы, акромион и лопаточная ость Совместно: основная функция — приведение лопатки к позвоночнику. Отдельно: верхние части: поднимание лопатки; средние части: приведение лопатки; нижние части: опускание лопатки, отведение вверх
Ромбовидные мышцы Тянутся от позвоночника к лопатке Остистые отростки двух последних шейных и пяти первых грудных позвонков Медиальный край лопатки, ниже ости лопатки Лопатки: сведение вместе и вниз
Большая круглая мышца Плечевой Задний, нижний латеральный края лопатки Медиальная поверхность (гребень малого бугорка) плечевой кости Плечевой сустав: разгибание, вращение внутрь, приведение
Дельтовидные мышцы, состоят из: задних частей, средних частей, передних частей Плечевой Задние части: нижний край ости лопатки; средние части: латеральный край акромиона; передние части: латеральная треть ключицы Латеральная поверхность плечевой кости Плечевой сустав:отведение. Кроме того: Задние части: разгибание, отведение в горизонтальной плоскости и вращение кнаружи; средние части: отведение; передние части: сгибание, сгибание в горизонтальной плоскости и вращение внутрь
Передняя зубчатая мышца Плечевой Верхние девять ребер на боковой поверхности грудной клетки Передняя поверхность медиального края лопатки в целом Лопатка: отведение, вращение вверх
Квадратная мышца поясницы От поясничного отдела позвоночника до таза Задняя внутренняя поверхность гребня подвздошной кости Поперечные отростки верхних четырех поясничных позвонков и нижний край 12-го ребра Боковое сгибание туловища, поднимание таза (в положении стоя)
Надостная мышца Плечевой Надостная ямка Вокруг большого бугорка плечевой кости Плечевой сустав: отведение (на 15°)
Подостная мышца Плечевой Задняя поверхность медиального края подостной ямки, непосредственно под остью лопатки Вокруг большого бугорка плечевой кости Плечевой сустав: вращение кнаружи, отведение в горизонтальной плоскости, разгибание
Малая круглая мышца Плечевой Задняя, верхняя и средняя части латерального края лопатки Вокруг большого бугорка плечевой кости Плечевой сустав: вращение кнаружи, отведение в горизонтальной плоскости, разгибание
Подлопаточная мышца Плечевой Вдоль передней поверхности подлопаточной ямки Малый бугорок плечевой кости Плечевой сустав: вращение внутрь, приведение, разгибание

Глубинные мышцы спины.

Под трапециевидной мышцей располагаются ещё три мышцы, благодаря которым лопатка крепится к позвоночнику. Это мышца, поднимающая лопатку, большая ромбовидная и малая ромбовидная мышцы. Мышца, поднимающая лопатку, помогает верхнему пучку трапециевидной мышцы. Очертания этой мышцы выделяются, главным образом, при давлении, оказываемом плечом на какой-нибудь предмет, затем при наклоне головы и шеи вперед. Ромбовидные мышцы помогают среднему пучку трапециевидной мышцы. Располагаясь непосредственно под трапециевидной мышцей, эти три глубокие мышцы зрительно увеличивают объем верхнего отдела спины.

В нижнем отделе спины начинается мышца выпрямляющая позвоночник. Она проходит вдоль всего позвоночника, является достаточно рельефной и дает человеку возможность прямо передвигаться на двух ногах, без помощи рук. Половины этой мышцы, расположенные по обе стороны позвоночного столба, особенно заметны в области поясничного отдела позвоночника. Между ними образуется углубление, находящееся как раз в срединной линии, которая в поясничной области наиболее заметна. Мышца выпрямитель является разгибателем позвоночного столба и, в силу этого, антагонистом по отношению к мышцам живота, вместе с которыми она удерживает туловище в вертикальном положении. Одностороннее сокращение мышцы вызывает сгибание и разгибание туловища, а также поворот его в сторону работающей мышцы.

В число упражнений для проработки мышц спины входят шраги, тяги, наклоны и разгибание спины. Комплексным упражнением, в котором задействованы все мышцы спины, является становая тяга.

Глубокие мышцы спины[править | править код]

Глубокие мышцы спины, поясничный отдел[править | править код]

  • Подвздошно-реберная мышца поясницы
  • Межпоперечные мышцы поясницы
  • Мышцы-вращатели поясницы
  • Многораздельная мышца поясницы

Глубокие мышцы спины, грудной отдел[править | править код]

  • Подвздошно-реберная мышца груди
  • Длиннейшая мышца груди
  • Остистая мышца груди
  • Мышцы-вращатели груди
  • Многораздельная мышца груди
  • Полуостистая мышца груди

Глубокие мышцы спины, шейный отдел[править | править код]

  • Подвздошно-реберная мышца шеи
  • Длиннейшая мышца головы
  • Длиннейшая мышца шеи
  • Ременная мышца шеи
  • Ременная мышца головы
  • Остистая мышца шеи
  • Остистая мышца головы
  • Мышцы-вращатели шеи
  • Многораздельная мышца шеи
  • Полуостистая мышца шеи
  • Полуостистая мышца головы
  • Большая задняя прямая мышца головы
  • Малая задняя прямая мышца головы
  • Верхняя косая мышца головы
  • Нижняя косая мышца головы

Упражнения для спины и плеч (для женщин)[править | править код]

Упражнения для спины

  • Тяга блока вниз широким хватом
  • Подтягивания на тренажере
  • Тяга блока вниз прямыми руками
  • Тяга блока к груди стоя
  • Тяга блока к груди сидя
  • Тяга к животу на тренажере
  • Тяга гантелей в наклоне
  • Разгибание спины на мяче
  • Разгибание спины на римской скамье
  • Подъем разноименных рук и ног
  • Жим на тренажере сидя
  • Жим гантелей сидя для женщин
  • Подъем гантелей в стороны для женщин
  • Разведение рук на тренажере
  • Подъем гантелей в стороны в наклоне сидя на гимнастическом мяче
  • Отведение предплечья с использованием резинового эспандера

Упражнения для плеч

Мышцы спины и плечевого пояса расположены в четыре слоя и представляют собой одну из самых сложных структур, так как в их функции входит обеспечение широкого диапазона движений.

Характерными чертами женского скелета является грудная клетка меньшего размера и более широкий таз, чем у мужчин. За счет этого у женщин, как правило, более короткое туловище и покатые плечи, особенно при наличии большой груди. Слабо развитые мышцы ослабляют стабилизирующие мышцы средней части спины и могут вызывать боли в шейном отделе позвоночника. Со временем это сказывается на осанке в целом и негативно влияет на стабилизирующие мышцы всего тела, а также на механизмы дыхания и пищеварения.

Если ноги являются нашим главным средством передвижения и поддержания осанки в целом, то мышцы спины и живота представляют собой фундамент для движений верхней части тела. Они позволяют фиксировать и стабилизировать положение туловища, обеспечивая большую свободу движений рук.

Образно выражаясь, слабый позвоночник и впалая грудь как бы отгораживают нас от окружающего мира. Если мы «раскроемся» навстречу миру и будем прочно стоять на ногах, то сможем более уверенно и спокойно отвечать на вызовы жизни. Все сказанное подчеркивает важность развития мышц спины, которые представляют собой прочную основу для всех жизненных проявлений.

Мышцы вращающей манжеты плеча[править | править код]

Название Движениями каких суставов управляю

т

Начало Окончание Производимое действие
Надостная мышца Плечевой Надостная ямка лопатки Большой бугорок плечевой кости Отведение руки (на начальные 15 градусов)
Подостная мышца Плечевой Задняя поверхность подостной ямки, непосредственно под остью лопатки Большой бугорок плечевой кости Вращение наружу, горизонтальное отведение и разгибание руки
Малая круглая мышца Плечевой Задняя поверхность лопатки ниже подостной мышцы Большой бугорок плечевой кости Вращение наружу, горизонтальное отведение и разгибание руки
Подлопаточная мышца Плечевой Передняя поверхность подлопаточной ямки Малый бугорок плечевой кости Вращение внутрь, приведение и разгибание руки

Примечание

. В совокупности эти мышцы обеспечивают стабильность плечевого сустава. Чтобы проработать их по отдельности, можно воспользоваться следующими упражнениями:

  • надостная мышца: подъем гантелей в стороны с небольшим вращением руки внутрь в плечевом суставе;
  • подостная и малая круглая мышцы: тяга блока вниз, подтягивания и другие аналогичные упражнения;
  • подлопаточная мышца: упражнения, в которых осуществляется поворот руки внутрь в плечевом суставе с преодолением сопротивления.

Выявление мышечной дисфункции

Глубокие мышцы

Оценка работы глубоких мышц по сути аналогична проведению лечения. В данном вопросе очень важно понимать, как в норме выполняются втягивание пупка (преднапряжение поперечной мышцы живота), изометрическая активация многораздельной мышцы, диафрагмальное дыхание и активация МТД. В дополнение к клиническим методам диагностики возможно использовать УЗИ.

Поверхностные мышцы

Существует широкий спектр тестов на выявление дисфункции поверхностных мышц в контексте стабилизации кора/двигательного контроля. К специфическим тестам относятся следующие:

  1. Тест на нестабильность в положении лежа на животе.
  2. Тест на удержание туловища в положении экстензии лежа на животе (параспинальный предел выносливости по Biering-Sorenson).
  3. Тест на выносливость квадратной мышцы поясницы (тест на удержание бокового мостика).
  4. Мост лежа на спине.
  5. Тест опускания ног лежа на спине (на выносливость нижней части брюшного пресса).
  6. Скручивание туловища лежа на спине.
  7. Наружная ротация бедра.
  8. Модифицированный тест Тренделенбурга (приседание на одной ноге с контролем во фронтальной плоскости).
  9. Приседание на одной ноге в сагиттальной плоскости.
  10. Приседание на одной ноге в поперечной плоскости.

Данные тесты для глубоких и поверхностных мышц следует выполнять и интерпретировать с использованием принципов клинического обоснования, хорошо понимая, что такое двигательный контроль в норме и какие у него бывают отклонения. В настоящее время получены предварительные данные для клинического правила прогнозирования, рассчитанные на людей с болью в спине. Согласно этим данным, пациенты, отвечающие следующим критериям, с большей вероятностью поддаются лечению с помощью специфических упражнений на двигательный контроль/специфической мышечной активации глубоких мышц:

  • Возраст моложе 40 лет.
  • Более высокая общая гибкость (возможность пациента выпрямить ногу из положения лежа на 90 градусов).
  • Послеродовой период.
  • Положительный тест на нестабильность в положении лежа.
  • Наличие аномальных движений в позвоночнике (болезненные движения, ненормальный пояснично-тазовый ритм, необходимость держаться руками за опору).

какие функции у мышц головы, спины, груди и живота, верхних конечностей и нижних конечностей?

■Функции мышц головы:

Мускулатура этой части тела разделена на две группы – мимические и жевательные. Волокна последних начинаются от края кости скулы и фиксируются на нижней челюсти. Функции мышц головы жевательной группы состоят в поднятии верхней челюсти. Таким образом обеспечивается пережевывание пищи. Мимическая мускулатура участвует в выражении эмоций. Функция круговой мышцы, расположенной около глазницы, состоит в закрывании век. На лбу находятся лобные мускулы. Около ротового отверстия расположена круговая мышца рта.  

■Мышцы туловища делятся на 3 группы: мышцы груди, мышцы спины и мышцы живота.

▪Поверхностные мышцы груди участвуют в повороте плечевого пояса и приводят в движение верхние конечности. Другая группа грудных мышц, наружные и внутренние межреберные мышцы, участвуют в процессе дыхания. Самой большой грудной мышцей является диафрагма. Грудные мышцы хорошо различимы у мужчин, у женщин их практически полностью скрывают молочные железы.

▪Мышцы спины представляют собой группу мышц поверхностных и глубоких. Поверхностные мышцы отвечают за сближение лопаток, поднятие шеи, а также принимают участие в движении верхних конечностей.

▪Глубокие мышцы спины занимают все пространство между позвонками и углами ребер и выполняют функцию выпрямления позвоночника.

■Мышцы живота, образующие брюшной пресс, являются совокупностью косых прямых и внутренних, и поперечной и прямой мышц. Мышцы выполняют защитную функцию живота. Они участвуют в движении и защитных реакциях (кашель, чхание), а также в дыхании, опорожнении кишечника и родах.

■Верхние конечности:

Здесь присутствует две группы мускулов. Выделяют мышечные волокна плечевого пояса. К ним относят малую грудную, большую и дельтовидную структуры. Они обеспечивают необходимую подвижность. Функции мышц предплечья распределяются в зависимости от расположения. На передней поверхности находятся сгибатели пальцев и кисти. Функции мышц предплечья задней плоскости состоят в разгибании. Благодаря мускулатуре осуществляются разнообразные движения рук.

■Нижние конечности подразделяются на мышцы таза и мышцы свободной нижней конечности. Последняя группа делится на мышцы бедра, голени и стопы. Мышцы таза берут начало от костей таза, крестца и поясничных позвонков, а также прикрепляются к бедренной кости. Их функцией является удержание туловища в вертикальном положении, сгибание, разгибание в тазобедренном суставе и движение бедра.

▪Мышцы бедра подразделяется на три группы: переднюю, заднюю и медиальную (приводящую). Эти мышцы также участвуют в удержании тела вертикально, но основная их роль — передвижение. Мышцы голени также делятся на три группы: передняя, задняя и боковая (латеральная). Они отвечают за тыльное сгибание и подошвенное разгибание стопы, опорные функции стопы и ее ориентацию.

▪Мышцы стопы подобны мышцам кисти, подразделяются на 3 группы. В связи с прямохождением человека, они имеют особое предназначение. Основная функция мышц стопы — обеспечение устойчивости при различных положениях стопы, сгибание, разгибание и отведение пальцев. Мышцы нижней конечности делятся на мышцы пояса нижней конечности, мышцы бедра, голени и стопы. Мышцы нижней конечности иннервируются от поясничного и крестцового сплепений,

Таблица: МЫШЦЫ СПИНЫ ЧЕЛОВЕКА поверхностные и глубокие, их расположение, функции, иннервация

Наименование мышц Начало Прикрепление Функция мышц Кровоснабжение Иннервация

Поверхностные мышцы спины:

1-ый слой мышц:
1.Трапециевидная мышца (m. trapezius) наружный затылочный выступ, верхняя выйная линия, остистые отростки всех грудных позвонков акромиальный отросток ключицы, акромион, ость лопатки верхние пучки – поднимают лопатку, нижние – ее опускают, при фиксации плечевого пояса – тянут голову назад, при одностороннем сокращении –наклоняет голову в соответствующую сторону, а лицо поворачивает в противоположную затылочная артерия, межреберные артерии поперечная артерия шеи добавочный нерв
2. Широчайшая мышца спины (m.latissimusdorsi) остистые отростки 6 нижних грудных и всех поясничных позвонков, дорсальная поверхность крестца, подвздошный гребень, 9-12 ребра гребень малого бугорка плечевой кости приводит плечо к туловищу и тянет верхнюю конечность назад к срединной линии, вращая ее внутрь, при фиксированной конечности приближает туловище, подлопаточная артерия подлопаточ-ный нерв
2-ой слой мышц:
1. Мышца, поднимающая лопатку (m. levatorscapulae) поперечные отростки 4 верхних шейных позвонков верхний угол лопатки поднимает лопатку, особенно ее внутренний угол, при укрепленной лопатке наклоняет шею сзади и свою сторону поперечная артерия шеи межреберные артерии тыльный нерв лопатки дорсальный нерв лопатки
2. Ромбовидные мышцы: остистые отростки 4 -5 верхних грудных позвонков; медиальный край лопатки ниже ости; ——— ———-
— большая (m. rhomboideusmajor) остистые отростки 2 нижних шейных позвонков медиальный край лопатки выше ости тянут лопатку к позвоночному столбу и верх, прижимают лопатку к грудной клетке
— малая (m. rhomboideus minor)
3. Задняя верхняя зубчатая мышца (m. serratus posterior superior) остистые отростки 2 нижних шейных и 2 верхних грудных позвонков 2-5 ребра поднимают верхние ребра, участвуя в акте вдоха поперечная артерия шеи, межреберные артерии межреберные нервы
4. Задняя нижняя зубчатая мышца (m. serratus posterior inferior) остистые отростки 2 нижних грудных и 2 верхних поясничных позвонков 9-12 ребра опускают 9-12 ребра, участвуя в акте выдоха поясничная артерия дорсальные ветви спинномозговых нервов

Глубокие мышцы спины

1. Крестцово-остистая мышца или мышца, выпрямляющая позвоночник. В ней выделяют 3 части: боковой гребень крестца поперечные отростки 4-6 шейных позвонков, углы верхних 5-7 и нижних 8-9 ребер при двустороннем сокращении является мощным разгибателем позвоночного столба, удерживает туловище в вертикальном положении, при одностороннем — наклоняет позвоночный столб в соответствующую сторону; верхние пучки тянут голову в свою сторону дорсальные ветви межреберных артерий и позвоночной артерии дорсальные ветви спинно-мозговых нервов
— подвздошно-реберная мышца (m. iliocostalis)
дорсальная поверхность крестца, поперечные отростки поясничных и нижних 6-7 грудных позвонков
углы 10 нижних ребер, сосцевидный отросток, поперечные отростки всех грудных позвонков
— длиннейшая мышца спины (m. longissimus) остистые отростки грудных и шейных позвонков
— остистая мышца
(m.spinalis)
2. Ременная (пластырная) мышца головы и шеи (m.spleniuscapitis, m. spleniuscervicis) остистые отростки 4 нижних шейных и 6 верхних грудных позвонков сосцевидный отросток и поперечные отростки 2-3 шейных позвонков при одностороннем сокращении голова поворачивается в одноименную сторону, при двустороннем сокращении голову и шею наклоняют сзади ——— ———-

Болевой синдром в спине. Нейрохирург д-р Ставру

Боль в спине

Боль в пояснице

 

Боли спины могут возникать вследсвие многих факторов или быть побочным явлением различных заболеваний.

Очень часто боль в спине затрагивает нижнюю часть позвоночника — пояснично-крестцовый отдел. На эту область позвоночника приходятся самые большые нагрузки, которые вызывают перенапряжение мышц, снашевание костной ткани, деформацию, и как следствие – боль в пояснице.

 

Чаще всего боль в пояснице связана с раздражением нерва или изменениями в самом позвоночнике, такими как остеохондроз, грыжа межпозвоночного диска, стеноз, спондилоартроз. Если проблема в самом позвоночнике, симптомы усиливаются при движениях.

Боли могут исходить также из мышечной ткани и связок через физическую перегрузку, растяжения, перенапряжение или переохлаждение. Такие боли часто проходят сами по себе, особенно если раздражитель устранен. Реже боли в спине спровоцированы заболеваниями внутренних органов, переломами позвонков, инфекциями, опухолями и другими болезнями.

Для успеха терапии важно различать острые и хронические боли. Внезапная острая боль спины имеет функцию предупреждения и указывает, например, на поражение мышц, воспаление или травму. Хроническая боль зачастую выступает индикатором дистрофических дегенеративных процессов позвоночника. Хронические боли в спине могут развиться в самостоятельную клиническую картину и продолжать существовать даже после исчезновения их первопричины. Своевременная диагностика и терапия может предупредить переход острой боли, которая зачастую хорошо поддается лечению, в хроническую боль в пояснице.

Диагностика при болях в спине

Для диагностики боли в пояснице используют целый комплекс методов, таких как осмотр пациента, проверка состояние мышц, связок и общего состояния организма, неврологическое обследование, а также рентгенография, компьютерная и магнитно-резонансная томография, лабораторные исследования. Однако ключевой момент особенно в диагностике регулярных и хронических болей в спине составляет обшырный опрос пациента и детальное изучение истории болезни. Боли в пояснице по своей природе очень индивидуальны. Аналогическая клиническая картина может в одного пациента провоциворать сильный болевой рефлекс, для другого же быть абсолютно безболезненной. Методы визуализиции (рентген, МРТ, КТ) и лабораторные данные ефективны в диагностике специфических болей в спине – болей, которые вызваны одной четко ограниченной причиной. Большинсто же пациентов страдают от неспецифических болей, причина которых неясная или обусловлюется множественными факторами.

Так, последние клинические исследования грыжи межпозвоночного диска содержат важные статистические данные:  у части пациентов с однозначной картиной грыжи диска отсутствуют любые ее симптомы. С другой стороны, снимки рентгенографии, компьютерной и магнитно-резонансная томографии части пациентов с характерными для грыжи болями и другими жалобами не содержат патологических особенностей. Этот феномен знаком многим пациентам, которым избранная терапия или даже неоднократные операции не принесли желаемого облегчения.

От успешного установления причины боли в пояснице зависит и выбор методов лечения: медикаментозная терапия, физиотерапевтические процедуры, хирургическое вмешательство,  лечение первичного заболевания других органов.

 

Шейный остеохондроз

 

Остеохондроз является одной из самых распространенных причин болей в спине.

Остеохондроз – это износ позвоночника, который проявляется в дегенеративных изменениях межпозвоночных дисков. Межпозвоночные диски выполняют функцию прокладки между позвонками. Они сжимаются от вертикального положения позвоночника и разжимаются благодаря смене положения и поддержки мышц и связок. Остеохондроз возникает как природный процес старения позвоночника и организма в целом. От сидячего образа жизни, тяжелого физического труда и ослабления мышц через малоподвижность и излишний вес, а также от других факторов межпозвоночные диски преждевременно утрачивают способность регенерироваться. Диски остаются сдавленными, их высота уменьшается, они перестают амортизировать движения позвоночника. В результате, прилегающие позвонки поддаются постоянному давлению и травмированию, от этого на их поверхности образуются патологические костные разрастания – остеофиты. От трения этих наростов об близлежащие ткани возникает боль, спинномозговой канал суживается, ущемляются корешки спинномозговых нервов, позвоночник утрачивает свою здоровою форму и гибкость.

                                                      

Остеохондроз может поразить каждый отдел позвоночника. Чаще всего затронут пояснично-крестцовый отдел позвоночника, поскольку именно поясница поддается максимальной физической нагрузке. Вторым за частотой является шейный остеохондроз. Особенность шейного отдела позвоночника состоит в большой подвижности – он отвечает за держание, наклоны и повороты головы, – в сочетании с относительно слабым мышечным корсетом. Из-за нарушения кровоснабжения головного мозга шейный остеохондроз иногда сопровождается головной болью, головокружением, гипертонией и другими симптомами.

 

Своевременная диагностика и терапия остеохорондроза может предодвратить его осложнения, такие как протрузия и грыжа межпозвонковых дисков.

Кроме неинвазивных методов лечения, в тяжелых случаях остеохондроза может возникнуть необходимость в хирургическом вмешательстве. Во время операции удаляется поврежденный межпозвонковый диск и костные наросты на прилегающих позвонках. На место удаленного диска вставляется имплантат (искусственный межпозвоночный диск) и при надобности проводится стабилизация соответствующего участка позвоночника (спондилодез).

Межпозвоночная грыжа

Как одно из осложнений остеохондроза может развиться грыжа межпозвоночного диска.

 

Межпозвоночная грыжа – это смещение межпозвоночного диска наружу. Боли в спине и другие жалобы возникают тогда, когда выпуклый диск или дисковая ткань натирает или защемляет спинальный нерв или корешок нерва. Чем сильнее корешок нерва затронут или сдавлен, тем больше проявляются симптомы. Изредка происходит повреждение корешка нерва или нервный корешок отмирает.

 

Если смещенный диск не затрагивает нерв, грыжа не вызывает никаких симптомов.

В соответсвии с директивой Всемирной Организации Здравоохранения пациент с межпозвоночной грыжей без симптомов считается здоровым и не нуждается в медицинской помощи.

Причиной грыжи межпозвоночного диска часто является износ позвоночника, неправильная осанка и некоректная нагрузка спины, что может годами не беспокоить пациента. В определенный момент достаточно одного неловкого движения, резкого поворота позвоночника, переохлаждения или сквозняка – и симптоматика грыжи проявляется сполна. Многим знакома в таком случае типичная резкая боль, которую в народе называют «прострел».

Боли в спине, ноге или руке — это самый характерный симптом межпозвоночной грыжи. В зависимости от тяжести симптомов может проявляться онемение и мышечная слабость в зоне влияния сдавленных нервов, в крайних случаях также нарушение функций тазовых органов и паралич.

Грыжу межпозвоночного диска диагностируют с помощью магнитно-резонансной томографии или, альтернативно, компьютерной томографии. Поскольку приблизительно в 30% здоровых 30-летних и в более 60% людей за 50 лет имеется безсимптомная и не требуящая медицинского вмешательства межпозвоночная грыжа, позитивные результаты обследований МРТ и КТ не обязательно обьясняют источник боли. Поэтому перед началом лечения критически важно пройти обследование в квалифицированного специалиста, чтобы определить, действительно ли жалобы пациента спровоцированы грыжей межпозвоночного диска.

Лечение межпозвоночной грыжи

В большинстве случаев грыжа эфективно лечится консервативными методами, к которым в первую очередь относятся щадячий (но не постельный) режим, болевая терапия и лечебная гимнастика наряду с другими физиотерапевтичными мерами. В противоположность распространенному мнению постельный режим при позвоночной грыже не рекомендуется, пациенту важно соблюдать подвижность и активный (хоть и щадячий) образ жизни. Многие клинические исследования показывают безрезультатность, а иногда и  контрапродуктивность постельного режима.

Если подвижность органичена сильным болевым рефлексом, назначают протиболевую терапию; после (частичного) снятия боли пациенту необходимо как можно скорее приступить к лечебной гимнастике для укрепления мышц спины и обучения правильным движениям. Сильные сбалансировано развитые мышцы спины и живота – залог здорового позвоночника.

Если консервативная терапия не показывает ожидаемого результата, симптомы не пропадают или даже усиливаются, необходимо хирургическое вмешательство. При параличе или нарушении функции тазовых органов операцию назначают немедленно.

Статистически только 5-10% случаев межпозвоночной грыжи требуют хирургического вмешательства. В распоряжении хирургов имеются как минимально инвазивные процедуры (хемонуклеозис, лазерная абляция диска и другие), так и традиционная открытая операция, например, микрохирургическая декомпрессия  (особенно в сложной грыже межпозвоночного диска).

Не всегда после операции боль проходит полностью. В первые дни после операции болевый синдром вызван самой операцией, а именно травмированием (разрезом) мягких тканей и раздражением нервов, он проходит по мере заживания раны. С другой стороны, рубцовая ткань может чрезмерно разрастаться и сама давить на нерв, что через определенное время провоцирует новую боль.

Восстановление после операции межпозвоночной грыжи

После хирургического лечения грыжи позвоночника пациенту необходимо пройти реабилитацию. Мануальная терапия и лечебная гимнастика начиная с 2-3 недели после операции помогут укрепить мышцы спины и возобновить нарушеные функции. При этом очень важно, чтоб пациент и после курса реабилитации продолжал в домашних условиях избранные упражнения и поддержывал активный образ жизни – чтобы предупредить новую межпозвоночную грыжу. Рекомендуются также так называемые «ортопедические виды спорта»: плавание, танци, ходьба (прогулки), езда на велосипеде (без чрезмерного наклона вперед).

 

Если у Вас возникли вопросы касательно болей в спине, остеохондроза, межпозвоночной грыжы, и Вы хотели бы получить подробную консультацию (на русском языке) – обращайтесь к нам.

Мы также предоставляем:

  • нейрохирургическии консультации полного спектра

  • второе (альтернативное) мнение касательно Вашего диагноза и лечения

  • планирование диагностики и лечения в Австрии

  • в частности планирование и проведение операций мозга и позвоночника

  • врачебное наблюдение после операции и/или курса лечения

  • планирование реабилитации после травмы и/или лечения

 

Мы общаемся и принимаем документацию на следующих языках: русский, немецкий, английский, греческий, украинский.

 

Подробная информация — на страницах Контакт и FAQs.

Нарушение функции дыхания («чувство нехватки воздуха») при патологии позвоночника

Наиболее частыми жалобами при остеохондрозе грудного отдела позвоночника являются боли в области сердца и грудины, дискомфорт в области грудной клетки и ощущение затруднения дыхания. В результате длительных систематических перегрузок грудного отдела позвоночника, которым способствуют сидячий образ жизни, искривление осанки, длительная работа за компьютером, возможные травматические повреждения мышечно-связочного аппарата позвоночника, возникают дистрофические изменения в хрящевой, соединительной тканях позвоночника. В связи с этим развиваются остеохондроз и спондилоартроз грудного отдела позвоночника.

Вследствие идентичности клинических проявлений, остеохондроз грудного отдела позвоночника необходимо дифференцировать с заболеваниями органов грудной клетки, а именно: с заболеваниями сердца, щитовидной железы, органов дыхания. Грудной отдел позвоночника относительно малоподвижен, однако при травмах, нестабильности позвонков, наличии краевых костных разрастаний (остеофитов), межпозвонковых грыжах и др., компрессия того или иного корешка может приводить к нарушению иннервации, а, следовательно, и функции различных органов и анатомических образований, соответствующих повреждённым сегментам.

Симптомы нарушений в грудном отделе

Клинические проявления при патологии грудного отдела позвоночника разнообразны. Специалисты Клиники доктора Войта часто наблюдают у пациентов следующие симптомы:

  • быстрая утомляемость мышц спины;
  • невозможность длительного пребывания в вертикальном положении;
  • постоянные боли в спине, усиливающиеся при нагрузках, отдающие в грудину, по межреберным промежуткам, в область сердца, под лопатку;
  • затруднение дыхания;
  • нарушение сердечного ритма и др.

Дыхательные нарушения чаще всего проявляются приступами нехватки воздуха при вдохе, вплоть до одышки (учащения дыхания), появлением храпа во время ночного сна (вплоть до развития приступов ночного «апноэ»).

Болевой синдром при грудном остеохондрозе носит продолжительный характер. Основное различие между ишемической болезнью сердца и остеохондрозом заключается в том, что при остеохондрозе на электрокардиограммах не определяются нарушения, характерные для ИБС. Боль в позвоночнике при остеохондрозе грудного отдела часто является «предупреждением» о том, что иннервация внутренних органов также нарушена. Не стоит игнорировать первые проявления остеохондроза, следует сразу обратиться к врачу. Чтобы вылечить остеохондроз, нужно лечить не только симптомы, но и исключать причины заболевания. Остеохондроз — заболевание, которое легко приобрести, но от которого очень трудно избавиться. Специалисты Клиники доктора Войта напоминают нашим уважаемым пациентам, что чем раньше Вы обратитесь за помощью к врачу вертеброневрологу, тем быстрее и эффективнее будет процесс выздоровления. Не следует забывать о том, что, занимаясь лечением позвоночника, мы одновременно предупреждаем развитие тяжёлых заболеваний внутренних органов. 

В этой статье мы постарались ответить на Ваши вопросы:
  • Каковы симптомы остеохондроза грудного отдела позвоночника?
  • Почему возникает остеохондроз грудного отдела позвоночника?
  • Как проявляется остеохондроз грудного отдела позвоночника?
  • Как отлечить болезнь сердца от остеохондроза грудного отдела позвоночника?

Подробнее о связанных заболеваниях и симптомах:

  • Торакалгия (боль в груди). Причины и проявления
    Торакалгия (боль в груди) — это боль, возникающая в груди вследствие сдавливания или раздражения межреберных нервов окружающими их тканями или вследствие поражения нерва вирусами и другими факторами. подробнее »»

  • Панические атаки и депрессия при остеохондрозе
    Если у человека нет врожденной предрасположенности к депрессивному состоянию, в жизни не произошло значимых событий, которые «выбили из колеи», в 90\% случаев речь идет о проблемах с физическим состоянием систем жизнедеятельности — сердечно-сосудистой и кровеносной. Причиной неконтролируемой паники и нежелания радоваться жизни в случае с остеохондрозом является дистрофия позвоночных хрящей в том или ином виде, которая приводит к нарушению работы окружающих нервных корешков и сосудов. подробнее »»

  • Депрессия при остеохондрозе: Лечение.
    Главная причина для повышенной тревожности, апатии и депрессии при остеохондрозе — это кислородное голодание мозга. При сидячей и стрессовой работе, малоподвижности, отсутствии регулярных физических нагрузок происходит деформация костной ткани в области шеи. подробнее »»

  • О причинах депрессии
    Несмотря на предупреждения врачей, что боль терпеть нельзя, не все прислушиваются к этому совету. И регулярные боли в совокупности со стрессами, гиподинамией и пагубными привычками приводят к состоянию угнетенности. Это и есть первая фаза депрессивного состояния. подробнее »»

  • Депрессия при остеохондрозе: Причины и предпосылки
    Опыт невропатологов показывает, что заболевания физиологического и психологического характера часто взаимосвязаны. Организм не может постоянно работать «как часы», особенно если нет регулярной «подзаводки». Активный образ жизни, физические упражнения, правильное питание, положительные эмоции – этих удовольствий люди лишают себя в погоне за материальным благосостоянием. Результат: дистрофия хрящей, нарушение кровообращения, и связанные с ней последствия: головокружение, неадекватная реакция на психоэмоциональные раздражители, повышенная тревожность, иногда панические атаки. подробнее »»

Комплексные программы:

  • Халва

Также на эту тему:


Заболевания позвоночника (нейрохирургия амбулаторная) » МедАрт, г.Томск

В основе 80 – 90% случаев болей в области позвоночника являются изменения межпозвонковых дисков.

Причиной возникновения болей в спине могут быть самые разнообразные заболевания. В последнее десятилетие особое внимание со стороны вертебрологов уделяется такому осложнению остеохондроза, как разрыв межпозвонкового диска с формированием грыжи. 
Межпозвонковый диск представляет собой волокнисто-хрящевую пластинку, расположенную между позвонками. В центре диска расположено ядро желеобразной консистенции, окружённое снаружи фиброзным кольцом (тканью напоминающую сухожилие). Диск выполняет роль амортизатора. При физических нагрузках межпозвонковые диски могут разрушиться: Фиброзное кольцо растягивается или разрывается и происходит выпячивание участка диска — грыжа диска. Важным является направление выпячивания: Если грыжа выпячивается в сторону спинного мозга или его корешков, то последствия могут быть серьезными. Если межпозвонковая грыжа сдавливает корешки спинного мозга, то это приводит к нарушению работы того или иного органа.

Причины разрыва межпозвонкового диска и образования грыжи.

В большинстве случаев это заболевание встречается у лиц 25-45 лет. С возрастом в диске развиваются дегенеративные изменения, приводящие к снижению гидрофильности пульпозного ядра, что способствует уменьшению частоты развития грыжи диска у пациентов пожилого возраста.
При внезапном повышении внутридискового давления может произойти одномоментный разрыв фиброзного кольца с образованием грыжи. Например, падение с лестницы, прямой удар в область спины могут приводить как к перелому позвонка, так и к образованию грыжи диска.
При поднятии тяжести с земли также возникает значительное повышение давления внутри диска. Чаще происходит разрыв диска, измененного в результате повторяющихся микротравм и остеохондроза. К разрыву такого измененного диска может приводить совсем незначительное повышение внутридискового давления. Боль в конечности при грыже диска обусловлена двумя причинами. Во- первых, грыжа диска внутри позвоночного канала может вызывать компрессию нервных корешков и спинного мозга. Во-вторых, вещество пульпозного ядра является химическим раздражителем для нервной ткани, способствует возникновению местной воспалительной реакции. В результате компрессии и развития воспаления происходит нарушение функции нервного корешка, что проявляется болью, онемением части конечности и иногда слабостью определенных мышц.

1 – нормальные диски
2 – спинной мозг, из которого выходят нервы
3 – грыжа диска сдавила спинной мозг и место выхода нерва

 

 

 

 

 

Симптомы заболевания

При грыже диска боли в спине могут полностью отсутствовать! Однако довольно часто пациенты отмечают боли в спине, обусловленные разрывом богато иннервируемого фиброзного кольца. Наиболее частыми симптомами грыжи диска являются:


• боль, отдающая в руку или ногу
• онемение части конечности
• слабость определенных мышц
• снижение сухожильных рефлексов

При вовлечении в процесс различных корешков вышеуказанные симптомы отмечаются в различных зонах.

Учитывая топографию этих зон, врач может предположительно определить на каком уровне произошел разрыв межпозвонкового диска с развитием грыжи.

Постановка диагноза

Диагностика грыжи диска начинается с подробного изучения жалоб, истории заболевания и физикального исследования пациента. Доктор подробно расспросит Вас о локализации и характеристике болей, о наличии снижения кожной чувствительности и слабости мышц. Обязательно будет задан вопрос о наличии расстройств мочеиспускания и дефекации. Из дополнительных методов обследования может быть назначена рентгенография позвоночника. При данном исследовании визуализируются только костные структуры, так что грыжу диска на рентгенограмме выявить невозможно. Однако, выполнение рентгенограммы позволяет исключить некоторые другие заболевания, симптомы которых похожи на проявления грыжи диска.

На сегодняшний день наиболее информативным методом исследования для диагностики грыжи диска является магнитно-резонансная томография (МРТ). 

Лечение заболевания

Наличие грыжи диска не означает неизбежность оперативного вмешательства. Во многих случаях грыжа диска не требует оперативного вмешательства. Выбор метода лечения основывается на наличии у пациента тех или иных симптомов. При не резко выраженной симптоматике, при наличии положительного прогресса, эффективна консервативная терапия. У многих людей с подтвержденной на МРТ грыжей диска беспокоящие их симптомы полностью исчезали в течение нескольких недель или месяцев.

Помочь разобраться в причинах болей в спине, шее, пояснице Вам сможет опытный врач-нейрохирург на консультативных приемах в нашей Поликлинике. Не откладывайте визит! Возможно нам удасться помочь Вам без оперативного вмешательства.

 

    Осанка помогает держать скелет и суставы в правильном положении так, чтобы на опорные мышцы и связки приходился минимум нагрузки, тем самым предотвращая развитие заболеваний опорно-двигательного аппарата. Осанка — это не только, формирующееся на подсознательном уровне, привычное положение человека, как в состоянии покоя, так и в движении, но и признак здоровья, хорошего самочувствия, уверенности и привлекательной внешности. В повседневной жизни мы забываем держать спину прямо начинаем сутулиться и горбиться. Тренажер «Правильная осанка» поможет Вам получить правильную осанку за 4 недели!

 

ИСПРАВЬТЕ СВОЮ ОСАНКУ ЗА 4 НЕДЕЛИ С ТРЕНАЖЕРОМ «ПРАВИЛЬНАЯ ОСАНКА»

 

 Рекомендуем носить тренажер вместо корсета, потому что:

 

Корсет крепится ко всей спине

  • Жесткая фиксация плечей и спины, мышцы изолированы и расслаблены
  • Кратковременное воздействие, после снятия возращение в первоначальное положение
  • Сковывает движение
  • Устаревшая технология
  • Виден под одеждой
 

Тренажер крепится в области ключицы

  • Коррекция спины осуществляется мышцами, мышцы активно тренируются
  • Создание мышечного корсета, способного держать спину ровно на подсознательном уровне
  • Движения свободные
  • Модный гаджет
  • Незаметен при ношении
 

 

Мышцы спины | Краткие медицинские знания

Semispinalis Capitis: суставные отростки C4 – C6 и поперечные отростки C7 – T6 Между верхней и нижней линиями шеи Ветви спинномозговых нервов Разгибание и контралатеральное вращение головы и позвоночник Позвоночник Человеческий позвоночник или позвоночный столб — важнейшая анатомическая и функциональная ось человеческого тела.Он состоит из 7 шейных позвонков, 12 грудных позвонков и 5 поясничных позвонков и ограничен черепно-мозговой линией, а каудально — крестцом. Позвоночный столб
Cervicis: задние поверхности поперечных отростков T1 – T6 Колючки C2 – C5
Грудь: поперечные отростки T6 – T10 Колючки C6 – T4
Multifidus Задний крестец, гребень подвздошной кости, задние крестцово-подвздошные связки, маммиллярные отростки, поперечные отростки T1 – T12 и суставные отростки C4 – C7 Остистые отростки C2 – L5 Ветви спины C3 – S3 Расширьте полный позвоночник Позвоночник Человеческий позвоночник или позвоночный столб — важнейшая анатомическая и функциональная ось человеческого тела.Он состоит из 7 шейных позвонков, 12 грудных позвонков и 5 поясничных позвонков и ограничен черепно-мозговой линией, а каудально — крестцом. Позвоночный столб
Роторы Поперечные отростки шейного, грудного и поясничного отделов позвоночника Остистые отростки смежного верхнего позвонка Ветви спинномозговых нервов Стабилизируйте позвоночник Позвоночник Человеческий позвоночник или позвоночный столб — важнейшая анатомическая и функциональная ось человеческого тела.Он состоит из 7 шейных позвонков, 12 грудных позвонков и 5 поясничных позвонков и ограничен черепно-мозговой линией, а каудально — крестцом. Позвоночный столб
Interspinales Остистые отростки C3 – T1, T2 – L1 и L2 – S1 Остистые отростки C2 – C7, T1 – T12 и L1 – L5 Расширьте полный позвоночник Позвоночник Человеческий позвоночник или позвоночный столб — важнейшая анатомическая и функциональная ось человеческого тела.Он состоит из 7 шейных позвонков, 12 грудных позвонков и 5 поясничных позвонков и ограничен черепно-мозговой линией, а каудально — крестцом. Позвоночный столб
Межтрансверсии Медиальный поясничный: маммиллярные и добавочные отростки всех поясничных позвонков Прилегающие костные образования поясничного отдела позвоночника Боковое сгибание позвоночника
Грудной: поперечные отростки T10 – T12 Поперечные отростки T11–12 и дополнительные отростки L1
Задний шейный отдел: C1 – C7, задний бугорок поперечных отростков Задние бугорки соответствующего смежного позвонка
Levatores costarum Поперечные отростки C7 – T11
  • Короткие волокна в соответствующее ребро 1 сегмент ниже
  • Длинные волокна: на 2 сегмента ниже
Расширение грудного отдела позвоночника

Границы | Скелетно-мышечное моделирование поясничного отдела позвоночника для изучения функциональных взаимодействий между нагрузкой на мышцы спины и мультифизикой межпозвонкового диска

Введение

Хотя статистические данные в разных эпидемиологических исследованиях различаются, боль в пояснице (LBP) является одной из основных проблем со здоровьем в промышленно развитых странах (Podniece, 2008), от которой ежегодно страдает около половины работающего населения в Европе (Eurofound, 2012).Такая частота может даже возрасти до 90% в зависимости от исследуемой популяции и определения, принятого для LBP (Op de Beek and Hermans, 2000). Важно отметить, что эти эпидемиологические исследования подчеркивают влияние профессиональной деятельности на процент людей, страдающих симптоматическими заболеваниями позвоночника.

Хотя механизмы, которые приводят к LBP, сложны и остаются неясными, дегенерация поясничного межпозвонкового диска (МПД) является основной причиной симптомов спины, таких как мышечные спазмы (Frymoyer et al., 1984; Boden et al., 1990).). Многофакторный анализ известных факторов дегенерации диска, включая генетические (Battié et al., 2009) и профессиональные факторы (Riihimäki, 1991), показал, что более 50% случаев и прогрессирования дегенерации диска остается необъяснимым в нижних отделах позвоночника (уровни L4 – S1). (Баттье и др., 1994). Неидентифицированные факторы могут включать сложные механобиологические и мультифизические взаимодействия в МПД (Hsieh and Yoon, 2010) под влиянием внешних механических нагрузок, передаваемых на ткани позвоночника.Однако передача нагрузки через мышцы остается в значительной степени недооцененной даже для наиболее распространенных сидячих поз / действий. Между тем, считается, что мышечная слабость связана с LBP (Heydari et al., 2010), но степень, в которой эта связь влияет на биомеханические факторы, неясна. Следовательно, чтобы понять связь между мышечной активностью и передачей внутренней нагрузки при заболевании поясницы, первым делом следует изучить возможные связи между активацией мышц и механикой МПД в здоровом позвоночнике.

Из-за степени инвазивности, связанной с механическими измерениями в поясничном отделе позвоночника, биомеханические модели предлагают важные инструменты исследования (Noailly and Lacroix, 2012). Расчеты обратной динамики в сочетании с моделями твердого тела (RB) могут быть использованы для оценки влияния функции мышц на недеформируемые межсегментарные суставы на основе конкретных кинематических измерений (Han et al., 2013). Мышечные силы также можно оценить, соединив модели RB с приводами для мышц типа Хилла (Christophy et al., 2012), что позволяет сочетать методы обратной динамики и статической оптимизации, предполагая минимизацию активации мышц. Более того, в моделях, основанных на методе конечных элементов (КЭ), используются оптимизации на основе кинематики, которые учитывают нелинейное пассивное сопротивление межпозвонковых суставов (Arjmand et al., 2009; Gagnon et al., 2011). Однако общее ограничение этих методов проистекает из расчета статических мышечных сил, через которые трудно отразить зависящую от времени переходную реакцию МПД.

Очевидно, что один шаг вперед состоял бы в рассмотрении конститутивных моделей мышц, которые связывают вместе мышечные силы и текущие деформации посредством уникальных наборов параметров и могут быть связаны с FE-моделями позвоночника. Для шейного отдела позвоночника такой подход позволил прогнозировать различное распределение нагрузок на мышцы шеи, возникающих во время движений, вызванных ударами (Hedenstierna and Halldin, 2008). Тем не менее, насколько нам известно, такие прогностические модели для поясничного отдела позвоночника не исследовались.

Настоящая работа предлагает новую интегрированную модель опорно-двигательного аппарата поясничного отдела позвоночника, в которой мышечный ответ был связан с механическим поведением пассивных тканей поясничного отдела позвоночника.Конститутивная модель была предложена для активного и пассивного поведения основных групп мышц, которые действуют на нижнюю часть спины, и была связана с геометрическим описанием соответствующих пучков в модели L3 – S1 пояснично-крестцового отдела FE. Наша конкретная цель состояла в том, чтобы изучить функциональное взаимодействие между мышечной функцией и временным поведением костно-связочного отдела позвоночника, которое в значительной степени контролируется мультифизикой МПД в здоровом позвоночнике во время повседневной деятельности. Поскольку предполагается, что легкая активность, включающая статические и лежачие позы, определяет большую часть повседневной физической активности у нормального населения (Tikkanen et al., 2013) мы сосредоточились на моделировании положений стоя и лежа (ночной отдых).

Материалы и методы

Анатомическая модель мышц

Была разработана мышечная архитектура из 23 сагиттально-симметричных пар пучков, включающая три основные группы мышц со вставками в поясничной области: мультифидус (MF) и мышцы, выпрямляющие позвоночник (ES) из внутренних мышц спины, и большая поясничная мышца ( PS). Костные вставки пучков были адаптированы к конкретной анатомии двухсегментной модели поясничного отдела позвоночника Noailly et al.(2007), который был расширен за счет включения межпозвонкового сустава L5 / S1. Сагиттальный баланс пояснично-крестцового сустава был пропорционально связан с лордозом L4 / L5 модели согласно анатомическим измерениям (Bogduk et al., 1992a).

В соответствии с анатомическим описанием Богдука (2005) (глава 9), ES был разделен на две группы мышц: longissimus thoracis (LT) и подвздошно-поясничная мышца (IL), каждая из которых была далее разделена на поясничный и грудной компоненты. , согласно точкам крепления пучков.Таким образом, поясничная и грудная части LT были определены Longissimus Thoracis pars Lumborum (LTpL) и Longissimus Thoracis pars Thoracis (LTpTh), соответственно. Что касается IL, то ее поясничной частью была IL pars Lumborum, тогда как ее грудная часть не имеет прикрепления в поясничной области и не рассматривалась.

LTpL и IL моделировались тремя и двумя симметричными парами пучков соответственно (рис. 1). LTpTh был смоделирован с четырьмя симметричными пучками с каудальными прикреплениями на L3 – L5 позвонках и черепными прикреплениями, реконструированными для имитации линий действия, которые фактически достигают уровней T3 – T6 грудной клетки.Мы предположили обычное ростральное прикрепление этих краниальных концов к дорсальной части третьего ребра, представленное как увеличенный поперечный отросток третьего грудного позвонка и смоделированное как жесткий стержень. При моделировании стояния предполагалось, что это грудное прикрепление кранио-каудально выровнено с самым верхним позвоночным уровнем модели, то есть L3. Для всех элементов грудной клетки была принята общая длина опорно-двигательного аппарата на основе модели пояснично-скелетно-мышечной системы поясничного отдела позвоночника, реализованной Christophy et al.(2012).

Рисунок 1. (A) справа сагиттальный, (B) сзади и (C) сверху поперечные виды 46-мышечной модели конечных элементов L3 – S1: Iliocostalis (IL) и Longissimus Thoracis pars Lumborum ( LTpL), Longissimus Thoracis pars Thoracis (LTpTh), Multifidus (MF), Psoas (PS).

Включение МП в модель следовало анатомическим описаниям Rosatelli et al. (2008) и Богдук (2005) (Глава 9).Всего было включено восемь симметричных пар пучков с каудальными прикреплениями на нижних поясничных уровнях и крестце. Черепные прикрепления располагались от L3 до L5, и пучки образовывали три переднезадних группы: глубокие, промежуточные и поверхностные пучки соответственно. Что касается PS, мы взяли описание Богдука и др. (1992b) и Bogduk (2005) (Глава 9) и включили шесть перекрывающихся сегментарных пучков с каждой стороны, между переднебоковыми сторонами позвонка и малым вертелом бедренной кости (Рисунок 1).Аппроксимация общей бедренной точки прикрепления была основана на скелетно-мышечных моделях, описанных в нескольких исследованиях (Delp et al., 2007; Christophy et al., 2012; Sánchez Egea et al., 2014).

В целом, мышечная сеть состояла из 13 пар локальных пучков (прикрепленных к поясничному позвонку) и 10 пар глобальных пучков (прикрепленных к грудной клетке), все моделировались как однонаправленные элементы с прямыми линиями действия (Рисунок 1). Ориентация пучка в 3D и эквивалентные площади поперечного сечения, т.е.е., площадь, рассчитанная путем деления объема пучка на длину пучка, была получена на основе анатомических исследований и рентгенографических измерений, как сообщили Bogduk et al. (1992а, б). В частности, в локальной системе координат позвонка по Bogduk et al. (1992a) (Дополнительные материалы).

Мышечная конститутивная модель

Конститутивная модель мышц предполагает, что соответствующие энергии деформации матрицы и встроенных мышечных волокон могут быть разделены (Weiss et al., 1996). Ткань считалась армированным волокном композитным материалом. Волокна моделировались на основе трехэлементного описания, первоначально предложенного Хиллом (1938) для скелетных мышц, которое включало параллельные (PE), последовательные (SE) и сократительные (CE) элементы. Математическое представление соответствующих вкладов этих элементов было вдохновлено работой Martins et al. (1998), и далее описывается уравнениями 5–9.

Для матрицы дилатационная ( U J ) и девиаторная ( U I ) плотности энергии деформации также были разделены (уравнение.1). Неогуковская формулировка была использована для U I (уравнение 2). Для U J мы использовали определение, предложенное Weiss et al. (1996) (уравнение 3). В целом, мышца была смоделирована как активное, трансверсально изотропное и гиперупругое твердое тело, энергия деформации которого определялась по формуле:

U = UII¯1C + UJJ + UFλ¯f, ζCE (1)

где

— энергия деформации, связанная с девиаторным откликом матрицы.

— энергия деформации, связанная с изменением объема, а

— UFλ¯f, ζCE = σ0∫1λ¯ffPEλdλ + σ0 ∫1λ¯ffSE λ, ζCEdλ (4)

— это энергия деформации, запасенная в мышечных волокнах.

В уравнениях 1–3 J — определитель Якоби градиента деформации F , G — модуль сдвига матрицы, I¯1C равно J −2/3 tr C , т.е. первый инвариант девиаторной части правого тензора деформаций Коши – Грина C , а K — модуль объемного сжатия матрицы. В формуле. 4 λ¯f равно NTC¯N, N, — вектор ориентации волокна в недеформированном пучке, а C¯ — девиаторная часть C .Другими словами, λ¯f эквивалентно J − 1 / 3λ, где λ — коэффициент растяжения пучка в продольном направлении. σ 0 — максимальное тетаническое напряжение, а ζ CE — амплитуда сокращения, отражающая уровень мышечной активации CE: этот параметр дополнительно описывается в уравнении. 9.

В неактивированном состоянии растянутые мышцы производили положительное напряжение волокон, которое развивалось только в PE ветви реологической модели:

где

fPE (λ¯f) = A (λ¯f − 1) 2, если λ¯f> 10, в противном случае (6)

Квадратичная формулировка уравнения.6 был предложен Ченом и Зельцером (1992) на основе измерений удлинения мышц лягушки без активации, где A — постоянный безразмерный параметр материала.

Когда мышцы были активированы, стрессовая реакция дополнительно вызывалась в SE активной ветви реологической модели во взаимодействии с CE. Общий активный стресс был определен по формуле:

. σSE = σ0fSEλ¯f, ζCE (7)

где

fSEλ¯f, ζCE = 0.1 {exp [100 (λ¯f − 1 − ζCE)] — 1}, если λ¯f> 1 + ζCE0, в противном случае (8)

— функция сократительного напряжения-растяжения.Ненулевое выражение уравнения. 8 представляет мышечный ответ на восходящей (концентрической) или нисходящей (эксцентрической) конечности активной кривой растяжения-длины в зависимости от значения параметра деформации ζ CE . Последний можно разделить как:

ζCE = LCE − L0CEL0M = L0CEL0MLCE − L0CEL0CE = CCE⋅ε (9)

ζ CE пропорционален инженерной деформации ε = LCE-L0CEL0CE и позволяет избежать явного ввода уровня активации для описания активного сокращения в CE, согласно феноменологическому подходу, описанному Martins et al.(1998). Параметр контролирует уровень активации пучка, вызванного растяжением, посредством отношения L0CEL0M, в дальнейшем называемого активным параметром C CE , где L0M и L0CE — оптимальная длина пучка и длина пучка в состоянии покоя, соответственно. Учитывая, что из литературы невозможно получить информацию для L0M, мы приняли приближение, предложенное Delp et al. (2001) и считали отношение длин L0CEL0M эквивалентным отношению между оптимальной длиной саркомера и длиной саркомера в состоянии покоя.Следовательно, мы вычислили C CE путем нормализации оценок длины саркомера, L S , обзор Christophy et al. (2012) с оптимальной длиной саркомера L0S, равной 2,8 мкм (Walker, Schrodt, 1974; Lieber et al., 1994):

L0M = L0CE × L0SLS⇔CCE = L0CEL0M = LS2.8 (10)

Значение C CE считалось постоянным для всех пучков данной группы мышц. L S оценки для всех групп мышц, кроме PS (Christophy et al., 2012) привел к первому набору значений C CE ниже 1, как показано в таблице 1. Такие значения, однако, не позволяли выполнить критерии, основанные на деформации, чтобы вызвать активацию в нашей конкретной структуре моделирования (уравнение . 8). Следовательно, диапазон значений активных параметров для уровней деформации до 30% был основан на предыдущем параметрическом анализе (Toumanidou et al., 2013), чтобы удовлетворить уравнение. 8 критериев для всех смоделированных мышц. В результате набор из двух значений C CE , т.е.е., C CE1 и C CE2 были получены для каждой группы мышц (уравнение 11, таблица 1), предполагая, что относительная активация от одной мышцы к другой из-за морфометрических различий (например, L S ) следует сохранить. C CE1 и C CE2 контролировали активное поведение, когда мышца находилась на восходящей и нисходящей конечностях соответственно. Таким образом, уравнение. 9 обновил:

ζCE = CCE1⋅ε, для ε <0 (концентрический) CCE2⋅ε, для ε> 0 (эксцентрический) 0, в противном случае (11)

Таблица 1.Параметры конститутивной модели .

Модель рассматривала скорость деформации CE как производную по времени от параметра ζ CE (уравнение 11) (Martins et al., 1998; Ho Ba Tho et al., 2014), здесь косвенно рассматриваемого через скорость изменения ε во время моделирования. Согласно формуле. 8, максимальная скорость сокращения ( v max ), соответствующая f SE = 0 (Hill, 1938), была достигнута, когда λ¯f было равно 1 + ζ CE , что зависело от деформации ε, а на группу мышц — через C CE1 .

В таблице 1 приведены все значения параметров модели мышц. σ 0 варьируется как от вида к виду, так и от субъекта, но до сих пор не сообщалось о значениях, особенно для мышц спины. Таким образом, было выбрано значение 0,46 МПа, лежащее в средней величине указанного диапазона для скелетных мышц (0,16–1 МПа) (Zajac, 1989). Что касается K , была смоделирована почти несжимаемая матрица (Blemker et al., 2005), и, поскольку конкретных значений не было, мы предписали K равным 1000 раз G (Weiss and Gardiner, 2001), значение G основано на Martins et al.(1998). Установка A равной 4,0 позволила наилучшим образом согласовать предсказания модели с экспериментальными измерениями скелетных мышц лягушки (Chen and Zeltzer, 1992). Учитывая сходную поперечно-полосатую форму скелетных мышц человека и лягушки, было принято последнее значение, как ранее предлагалось другими (Martins et al., 1998; Lu et al., 2011).

Наконец, используя уравнения 1–4, второй тензор напряжений Пиолы – Кирхгофа S в мышечной ткани был получен из функции энергии деформации по формуле.(1):

S = 2∂U∂C = G22J − 2 ∕ 3I − 23I¯1CC − 1 + lnJ C − 1 + U′FJ − 23λ¯f − 1N⊗N − 13λ¯fC − 1 (12)

, где C — правый тензор деформации Коши – Грина, и:

U′F = U′PEλ¯f + U′SEλ¯f, ζCE (13)

с

U′PEλ¯f = σ0fPEλ¯f (14) U′SEλ¯f, ζCE = σ0fSEλ¯f, ζCE (15)

Напряжение Коши было связано со вторым стрессом Пиолы – Кирхгофа следующим образом:

σ = 1JFSF − T = G22C¯ − T − 23I¯1CI + lnJJI + 1JU′Fλ¯fn⊗n − 13λ¯fI (16)

, где n — направление мышечных волокон в деформированном пучке, а I — единичный тензор второго порядка.

Модель связанной поясничной мышцы FE и свойства материала

Конститутивная модель была соединена с FE-моделью опорно-двигательного аппарата позвоночника L3 – S1 посредством определяемых пользователем подпрограмм материалов (UMAT), и был использован неявный решатель. Ранее сообщалось о геометрических деталях позвонков, МПД и фасеточных хрящах (Noailly et al., 2007), а также об уточнении сетки, использованной для правильной конвергенции диска во время поромеханического анализа (Ruiz et al., 2013).

Гипоэластичные составы рассматривались для всех связок с геометрическими свойствами, основанными на Noailly et al.(2011) (надостная, межостистая, желтая связка, капсульная, межпоперечная, задняя и передняя продольная) и Aihara et al. (2002) (подвздошно-поясничный). Параметры материала связки были рассчитаны Noailly et al. (2011) из литературных экспериментальных данных. Были рассмотрены пороупругие модели МПД, включая законы осмопорогиперупругости и армированной волокном порогиперупругости для пульпозного ядра (NP) и фиброзного кольца (AF), соответственно (Malandrino et al., 2009, 2011, 2013) (Таблица 2).

Таблица 2. Параметры материала IVD .

Случаи нагружения и граничные условия

Для моделирования положения стоя мы учли неоднородное распределение объемов и плотности тела вдоль туловища (Pearsall et al., 1996; Vette et al., 2011). Мы рассчитали величину и точку приложения эквивалентной гравитационной нагрузки для каждого смоделированного уровня, т. Е. Мы перевели распределение массы тела в точечные статические нагрузки в зависимости от вклада, ожидаемого от остальной части верхней части тела.Чтобы разместить вертикальные нагрузки, мы определили эксцентрический путь, который проходил через различные сегментарные центры масс (COM), перед центром позвоночника (VC), и рассчитали задне-переднее расстояние между VC и COM, R i , на уровень (рисунок 2). Расчеты были применены для моделирования веса тела нормального человека 70,8 кг.

Рис. 2. (A) Определение пути эксцентричной гравитационной нагрузки, проходящего через сегментный COM, (B) VC и местоположения COM в модели L3 – S1 FE.

Для нагрузок, связанных с весом головы и шейного отдела позвоночника (C1 – C7), мы определили процентное соотношение массы тела (BM i ) по отношению к общей массе тела на основе Ivancic et al. (2006). Хотя мы напрямую использовали массовый момент инерции, Iz i (где z — осевое направление), значения, указанные авторами, мы пересчитали значения BM i пропорционально нашей моделируемой массе тела. Для нагрузок, вызванных массой тела в грудной (T1 – T12) и поясничной (L1 – S1) областях, мы пересчитали BM i относительно предполагаемой массы тела и адаптировали значения Iz i к эти BM i в зависимости от значений R i , сообщенных Pearsall et al.(1996). Все значения BM i и Iz i , используемые для расчета эффективных нагрузок по модели L3 – S1, сведены в Таблицу 3.

Таблица 3. Сагиттальный момент инерции, плечо момента и массовые свойства .

Чтобы вычислить эффективный момент инерции, Iz , eff (L3) , в L3 / L4, мы рассмотрели теорему Гюйгенса – Штейнера для всех верхних грудных (T1 – T12) и поясничных (L1 – L3) уровней. : мы рассчитали момент инерции, Iz i, L3 , каждого из этих уровней, i, относительно вертикальной оси, COM 3 , проходящей через L3 / L4 COM.Таким образом, Iz i, L3 было произведением массы тела уровня i на квадрат перпендикулярного расстояния, d i , между осью COM 3 и вертикальной осью COM i. , который проходит через COM уровня i (Таблица 3):

Все оси COM и были адаптированы к геометрии нашей модели на основе измерений, представленных Pearsall et al. (1996). Несмотря на тщательный обзор литературы, не удалось найти соответствующие значения d i для уровней головы и шейного отдела позвоночника.Таким образом, мы посчитали, что искривление шейки матки лишь незначительно смещается в переднезаднем направлении от лордотического угла L3 / L4. Таким образом, на шейных уровнях квадрат перпендикулярного расстояния di2 будет иметь порядок -2, и, согласно уравнениям 16 и 17, вкладом этих уровней в Iz , eff (L3) можно пренебречь. . В целом, полный момент инерции на уровне L3 / L4, Iz , eff (L3) , был суммой 14 вкладов Iz i, L3 (от T1 – T2 до L2 – L3) плюс местный момент инерции. , Из 3 , в L3 / L4 относительно COM 3 :

Iz, eff (L3) = ∑T1L3IZi, L3 + IZ3 (18)

Наконец, с помощью полученных значений Iz i и BM i , мы оценили эффективное расстояние R eff (L3) , на котором эффективная гравитационная нагрузка должна быть приложена на L3 / L4, чтобы принять учитывать те высшие уровни, не включенные в модель L3 – S1.Для поясничных уровней каудальнее L3, то есть от L4 до S1, местные граничные нагрузки были просто определены с использованием значений BM i и Iz i , полученных на основе данных, представленных Pearsall et al. (1996), как описано выше (Таблица 3). В итоге общая гравитационная нагрузка 276 Н распределилась следующим образом: 90 · 105

• 239 Н на 41,4 мм кпереди от сегментарного ВК на уровне L3 / L4 [Iz , eff (L3) ]

• 18,1 Н на 11 мм кпереди от сегментарного VC на уровне L4 / L5

• 18.1 Н на 4 мм кпереди от сегментарного ЖЕЛ на уровне L5 / S1.

Чтобы смоделировать положение лежа, мы рассмотрели состояние свободного набухания МПД из-за начального градиента осмотического давления 0,15 МПа между границами НП и границей модели МПД (Johannessen and Elliott, 2005). Это набухание моделировалось в течение 8 часов и имитировало ночной отдых. В положении стоя мы применили распределенную гравитационную нагрузку 276 Н за 60 с, (а) без и (б) с предыдущим ночным отдыхом.

Для всех симуляций нижняя замыкательная пластина МПД L5 / S1, а также верхние грани S1 и прикрепления крестцовых и тазовых мышц были зафиксированы во всех направлениях. Внешнее поровое давление на внешних границах всех МПД было нулевым. Все расчеты были выполнены с помощью неявного решателя FE Abaqus / Standard (6.12. Simulia, Providence, RI, USA). Мышечные силы были спрогнозированы для каждой группы, для пучка и для уровня, и относительный вклад определяющих условий мышечной модели был рассчитан как в положении лежа, так и в положении стоя.Влияние предыдущего набухания на внутриуровневое распределение силы было количественно оценено при моделировании стояния. Мы также рассчитали внутридисковое давление (IDP) в центре NP (дополнительный материал) для всех МПД и исследовали влияние активации мышц на эти расчеты. На рисунке 3 показана схематическая диаграмма ввода и вывода модели, а также примеры моделирования, обсуждаемые в этой статье.

Рис. 3. Принципиальная схема входных и выходных данных модели и проведенного моделирования .

Результаты

Мышечные силы и растяжения

В положении стоя без предварительно смоделированного покоя расчеты силы выявили активацию ПС и всех спинных мышц, а также низкий вклад грудных пучков. На верхних уровнях (L3 / L4, L4 / L5) пучки MF и IL передают значительные силы сжатия от 3,5 до 6,5 Н на позвонки и МПД, над которыми они проходят (рис. 4A). Среди локальных мышц спины самые высокие активные силы были оценены для пучков MF, исходящих из L5 (Рисунок 4B), на которые приходилось более 1.На этом уровне развивается сила 5 Н при общей силе почти 6 Н. Для пучков PS общие развиваемые силы сжатия составляли до 1 Н с относительно высоким вкладом положительных активных сил, главным образом в верхней области (рис. 4B). Когда моделировали предыдущий отдых, для каудальных дорсальных пучков была предсказана повышенная активация силы с положительными суммарными силами примерно до 7 Н. Для MF активные силы более 2 Н. были предсказаны на пояснично-крестцовом уровне. Для глобальных пучков пучки PS были менее активированы на всех уровнях и развивали силы сжатия, которые не превышали 0.13 N на уровне L5 / S1. Вклад LTpTh оставался низким.

Рис. 4. (A) Общая сила и (B) прогнозов активной силы на пучок и на уровень в положении стоя с предшествующим отдыхом и без него. По вертикальной оси дано сокращенное название пучков путем кодирования вставок: SP — остистый отросток; ЛАМ, ламина; VB, тело позвонка. Что касается «A» и «B», здесь просто говорится, что одна и та же брошюра состоит из двух компонентов «A» и «B.”

При рассмотрении предыдущего положения лежа, мышечные силы на уровень увеличивались линейно в каудальном направлении в положении стоя. Максимальная результирующая сила мышц составила около 14 Н на самом нижнем уровне L5 / S1, то есть почти в три раза больше общей силы, рассчитанной на L3 / L4 (рис. 5A). Без предварительного объяснения, максимальная результирующая сила составляла примерно 18 Н и развивалась на L3 / L4. Расчеты деформации пучка при моделировании стоя показали, что при рассмотрении предыдущего положения лежа большая часть дорсальных пучков была растянута, тогда как двустороннее сокращение пучка изменилось, когда предыдущий отдых не учитывался (рис. 5В).Фактически, вдоль опухоли МПД, смоделированной в течение 8 часов отдыха (рис. 6), активные силы развивались местными мышцами, в то время как последние были растянуты. Как показано на рисунке 6, L3 и L4 пучки MF и IL были наиболее активными.

Рис. 5. Влияние отека на (A) изменение общей силы внутри уровня, (B) локальное напряжение мышц в положении стоя с предшествующим отдыхом и без него .

Рисунок 6.Активация местных мышц во время ночного отдыха (8 ч) .

Внутридисковое давление

В положении стоя без предшествующего отдыха IDP составлял 0,22 МПа на L3 / L4 и L4 / L5, тогда как на пояснично-крестцовом диске он составлял 0,28 МПа (рис. 7). Имитация предшествующего отека увеличивала давление в положении стоя на 34–43% по поясничным уровням. Прогноз составлял 0,31 МПа при L3 / L4, где измерение in vivo , проведенное Schultz et al. (1982) дали 0,27 МПа, и где значения, измеренные Андерссоном и др.(1974) варьировались от 0,26 до 0,42 МПа. При L4 / L5 рассчитанный IDP составлял 0,32 МПа и находился в диапазоне значений in vivo от 0,22 до 0,75 МПа, измеренных Sato et al. (1999) (Таблица 4), хотя немного ниже нижнего стандартного отклонения тех же измерений (Рисунок 7). Интересно, что расчеты без учета мышц показали, что включение последних способствовало снижению давления в положении стоя до 9%, когда предыдущий отдых не моделировался. Во время 8-часового имитационного отдыха общее давление повысилось на 0.Было рассчитано 14 МПа для всех уровней, лежащих в диапазоне 0,10–0,24 МПа in vivo повышения давления, о котором сообщили Wilke et al. За период 7 часов отдыха. (1999) (Рисунок 7). Результаты IDP и предыдущие измерения in vivo , найденные в литературе, суммированы в таблице 4.

Таблица 4. Прогнозы внутридискового давления (МПа) в центре NP .

Обсуждение

В этой статье мы предложили новую прогнозирующую модель мышц поясничного отдела позвоночника, которую мы использовали для изучения взаимодействия между мышечной функцией и мультифизикой МПД для легких мышечных активностей, таких как лежание и расслабленное стояние.Хотя компоненты конститутивной модели уже использовались в предыдущих формулировках (Martins et al., 1998; Blemker et al., 2005), текущая модель состоит из новой сборки этих элементов, впервые примененных к нижней части спины. мышцы. Модель была эффективна в вычислительном отношении, что позволило ее успешно интегрировать в FE-модель опорно-двигательного аппарата нижнего поясничного отдела позвоночника, а также рассчитать взаимодействие между мышечными нагрузками и отеком диска. Хотя расчеты мышечной силы проводились с помощью однонаправленных элементов, наша механическая формула учитывает полный тензор деформации Коши – Грина C .Следовательно, закон механики может быть легко связан с объемными описаниями пучков, когда эти описания становятся доступными.

Утверждение настоящей модели FE опорно-двигательного аппарата представляет собой важную задачу. В нашем исследовании модель остеолигаментного КЭ L3 – L5 была основана на ранее проверенной геометрии модели (Noailly et al., 2007), а принятая пороэластическая модель МПД была проверена Malandrino et al. (2013) против in vitro данных (Heuer et al., 2008). Используемый состав связки также показал свою способность привести к валидации различных моделей FE поясничного отдела позвоночника (Noailly et al., 2007; Маландрино и др., 2015). Однако проверка нашей модели поясничной мускулатуры требует прогнозных оценок на уровне пучков с помощью in vivo измерений мышечной активности, что остается сложной задачей. С одной стороны, большое количество глубоких пучков, например, в PS и самом глубоком слое MF (в настоящей рукописи показано как влияющие механические компоненты), не способствует регистрации ЭМГ, как ранее сообщалось для интактных внутренних мышц спины ( Арджманд и Ширази-Адл, 2006).Методы поверхностного возбуждения / измерения, такие как эластография (Bensamoun et al., 2013), или предположение об активности PS на основе сигналов поверхностной ЭМГ, записанных для внутренней косой косы (Cholewicki and McGill, 1996), не будут адекватными с учетом статистических различий. рассчитывается особенно в задачах на сгибание (McGill et al., 1996). С другой стороны, в последнем исследовании авторы сообщили о трудности разделения сигналов ЭМГ соседних мышц, захваченных с помощью внутримышечных проводов, например.g., между PS и активностью Quadratus lumborum.

В целом прямое измерение мышечных сил является сложным процессом, и предыдущие измерения миоэлектрической активности мышц спины (Nachemson, 1966; Danneels et al., 2001; Stokes et al., 2003; Gagnon et al., 2011) не проводились. позволяют надежные оценки этих сил. В исследовании Бролина и Халлдина (2005) сообщалось о сравнении предсказанных смещений и вращений во время моделирования удара для шейного отдела позвоночника с тестами на санях, проведенными на людях-добровольцах.Насколько нам известно, подобных данных для поясничного отдела позвоночника не существует, в основном из-за сложной анатомии мышц поясничной зоны. В качестве альтернативы, кинематика in vivo поясничного отдела позвоночника может быть захвачена и служить для косвенной оценки конкретных мышечных сил с помощью статической оптимизации, основанной на кинематике. Анализ связанных результатов, представленных Arjmand et al. (2007) показали, что наши прогнозы относительной силы между различными пучками ES поясничного отдела L4 / L5 хорошо коррелировали с распределениями силы ES, оцененными авторами для субъектов с аналогичной массой тела в вертикальном положении, держа в руках нагрузку 180 Н.

Редкость сообщаемых измерений, например, электрической активности смоделированных пучков поясничного отдела позвоночника, не способствует созданию многомасштабных конститутивных законов, включая электрофизиологию мышц, то есть вплоть до клеточного уровня, как ранее предлагалось для мышц нижних конечностей (Fernandez et al., 2005; Röhrle et al., 2012). Мы знаем, что континуальные механические модели не могут быть использованы для исследования внутренних свойств скелетных мышц, таких как рекрутирование моторных единиц или перекрестное перекрытие моста.В самом деле, были предложены многомасштабные подходы для включения эффекта этих характеристик в механическое представление мышц на основе континуума (Heidlauf and Röhrle, 2014). Однако сложность процедур решения и большое время вычислений затрудняют интеграцию таких подходов к моделированию с продвинутыми моделями костно-связочного аппарата позвоночника. Кроме того, представление различных типов волокон, влияющих на скорость сокращения, еще больше увеличит количество параметров модели, калибровка которых была бы в значительной степени умозрительной.Фактически, модели мышц типа Хилла обеспечивают отличное понимание прогнозов силы-деформации в более крупном масштабе, например, для пояснично-скелетной системы (Hill, 1938; Winters and Stark, 1987). Следовательно, в качестве первого подхода, который мы предпочли, было феноменологическое приближение, основанное на прагматической модификации модели мышц типа Хилла, предложенной Martins et al. (1998), чтобы извлечь очевидное влияние механического растяжения на активацию пучка. Тем не менее, мы признаем, что эта модификация потребует тщательной проверки путем моделирования хорошо задокументированных мышц.

Важно отметить, однако, что объединение нашей модели поясничной мускулатуры с геометрически и механически обоснованными костно-связочными компонентами модели поясничного отдела позвоночника позволило провести ценные оценки прогнозируемого действия мышц. Во время предыдущего отдыха небольшое осевое дистракция позвоночника, вызванное набуханием МПД, растянуло все пучки. Это растяжение увеличилось до 1,5% в пучках MF, чего было достаточно, чтобы вызвать активные силы до 4 Н на L4 / L5. При стоянии последовали расчеты IDP L3 / L4 (0.31 МПа) очень хорошо коррелировал с IDP (0,27 МПа), измеренным in vivo Schultz et al. (1982) для здорового пациента с несколько меньшей массой тела (63 кг). Прогноз также заложен в диапазоне измерений Андерссона и др. (1974) от 0,26 до 0,42 МПа для здоровых людей с массой тела от 53 до 77 кг. Действительно, когда положение лежа имитировалось перед стоянием, IDP значительно увеличивался, а результаты давления лучше воспроизводили предыдущие исследования in vivo , учитывая способность модели диска улавливать осмотически индуцированный тургор диска.После 8 часов имитируемого отдыха IDP увеличился на всех различных уровнях примерно на 0,14 МПа, что соответствует in vivo измерениям, полученным после 7 часов ночного отдыха (Wilke et al., 1999) для здорового диска L4 / L5 субъекта. с аналогичным антропометрическим профилем. Во время стояния после предыдущего отдыха наши прогнозы IDP L4 / L5 формально лежали в диапазоне значений, указанных Sato et al. (1999), но, по-видимому, были слегка занижены статистически. Интересно, что Rohlmann et al. (2009) намеревались косвенно моделировать влияние мышц на нагрузки МПД с помощью костно-связочной модели, аналогичной нашей, и хотя они достигли хорошего приближения к IDP L4 / L5, они систематически занижали давление L3 / L4.Следовательно, влияние геометрии модели еще предстоит исследовать.

Предыдущие экспериментальные и численные исследования функциональных отношений, которые могут существовать между МПД и мышцами поясничного отдела позвоночника, дали противоречивые результаты. Wilke et al. (1996) выполнили in vitro тестов на трупных позвоночниках с внешне фиксированными кабелями, имитирующими основные мышцы спины. Они измерили IDP с помощью датчика давления с иглой, вставленной в центр NP, и результаты показали, что в нейтральном положении мышечные силы всегда увеличивали IDP более чем на 200%.Напротив, Goel et al. (1993) объединили подходы к моделированию FE и оптимизации и подсчитали, что присутствие мышц снижает IDP в моносегментарных костно-связочных моделях при сгибании. Наша модель предсказывала, что представление мышц снижает IDP до 9% в положении стоя без предыдущего ночного отдыха, что было связано с задней механической поддержкой, обеспечиваемой пучками под действием передней массы тела. Дальнейшие расчеты показали, что предыдущий отек немного усилил этот мышечный эффект на самых верхних уровнях (результаты не показаны), предполагая, что предварительно напряженные мышцы стали более эффективными для ограничения вращения вперед самого краниального позвонка.Однако такую ​​гипотезу необходимо подтвердить с помощью расширенной модели, способной уловить более крупные кинематические изменения.

При моделировании стояния в одиночку активные силы противодействовали влиянию передней части тела и оттягивали сегмент позвоночника, что приводило к сжатию пучка. Когда принимался во внимание предыдущий отдых, прогнозы активной силы показали, что общая мышечная активность снизилась до 68%, в то время как локальная мышечная активность увеличилась до 85%, увеличивая эффективные силы оттягивания.В частности, модель предсказывала, что набухание в течение ночи приводит к гетерогенной активации пучков на разных поясничных уровнях; во время ночного отдыха на L3 / L4 была рассчитана активация на 73, 48 и 24% выше, чем на L5 / S1 для MF, PS и поясничного LT соответственно. Повышенная активация на L3 / L4 является результатом кумулятивного эффекта набухания дисков с L5 / S1 на L3 / L4. Согласно этой более высокой предварительной активации на L3 / L5, после моделирования стоя общие нагрузки, перенесенные на уровень L3 / L4, уменьшились более чем на 60% по сравнению со стоянием без предшествующего отека, а общие мышечные силы уменьшились причинно.Примечательно, что конечная деформация пучка была положительной с предыдущим отеком, но с более низкими абсолютными значениями растяжения по сравнению с одним стоячим случаем. Эти результаты предполагают, что предыдущий отек может ограничить понимание мышечного напряжения, одновременно улучшая способность пучков механически стабилизировать позвоночник.

Что касается моделирования веса тела, в предыдущих исследованиях сообщалось о приложении одной вертикальной нагрузки к точке, расположенной спереди, которая представляет центр тяжести в L1 / L2 (Gardner-Morse et al., 1995; Rohlmann et al., 2006) или на каждом уровне поясницы (Zander et al., 2001). В нашей модели гравитационная нагрузка была распределена по модели, и результирующая величина 276 Н, полученная на L5 / S1, составила около 40% от общей BM для объекта массой 70,8 кг. По величине эта оценка была близка к 260 N, сообщенной Rohlmann et al. (2006) для испытуемого весом 56 кг, что составляет около 46% от общей массы тела. Последние авторы также сообщили об эффективном расстоянии R и 30 мм для приложения одной вертикальной нагрузки в T12 / L1, которая имитирует вес тела, что качественно хорошо коррелирует с нашим эффективным R i из 41 .4 мм на L3 / L4. Также было обнаружено хорошее совпадение с оценкой силы тяжести 245 Н, сделанной Ширази-Адл и др. (2002) и распределение этой силы по уровням: 205,6 Н (применяется между L1 / L2 – L3 / L4), 19,3 Н (L4 / L5) и 20,1 Н (уровень L5 / S1).

Хотя результаты этого исследования вносят вклад в первое обоснованное исследование возможного взаимодействия между отеком диска и функцией мышц, наша модель имеет некоторые ограничения. Нашим первым намерением было получить трехмерное представление геометрии мышц на основе данных МРТ.Однако эта задача была чрезвычайно сложной из-за трудности различения различных поясничных пучков. Таким образом, мы упростили нашу модель и приняли обычное использование дискретных моделей для представления поясничных мышц (Arjmand and Shirazi-Adl, 2006; Gagnon et al., 2011). Тем не менее, в отсутствие предшествующего набухания, анализ компонентов силы PS показал, что объемное пассивное напряжение матрицы преодолело активное напряжение волокон при моделировании стояния. Следовательно, полное моделирование объема пучка может выявить значительные взаимодействия между соседними пучками через эффекты Пуассона.Общий дорсальный участок в предполагаемом местоположении третьего ребра был выбран для имитации рострального прикрепления грудных элементов (LTpTh) с учетом отсутствия геометрической модели грудной клетки. Это упрощение повлияло на длину пучков L4 и L5 по сравнению с длинами сухожилий, описанными Christophy et al. (2012). Тем не менее, эти пучки оставались механически неактивными в нашей сокращенной модели L3 – S1 из-за как смоделированных нагрузок, так и нулевых смещений, накладываемых на нижнюю костную замыкающую пластину МПД L5 – S1.При моделировании стояния мы предположили, что осевое совмещение L3 и третьего ребра должно быть сохранено, хотя это приближение было бы более правильным, если бы L1 использовалась в качестве эталона вместо L3. Следовательно, можно ожидать некоторой переоценки сил LTpTh в нынешнем понимании модели L3 – S1. Тем не менее, учитывая преобладающую роль локальных мышц и пучков PS, это ограничение не должно влиять на наши текущие интерпретации модели. Что касается ILpTh, их вклад в рост оценивается примерно вдвое меньше, чем у LTpTh (Arjmand and Shirazi-Adl, 2006).Таким образом, исключение ILpTh казалось приемлемым для наших конкретных расчетов.

Для определения значений параметров мышц наши значения активных параметров были основаны на предположении, что нормализованные отношения длины сохраняются от уровня саркомера до уровня волокон (Christophy et al., 2012). В общей сложности восемь значений параметров активной мышцы ( C CE1 , C CE2 в таблице 1) использовались для всей модели L3 – S1, как описано в другом месте (Toumanidou et al., 2013). Для пассивных параметров был определен общий набор из четырех значений для всех групп мышц, что дало общее количество 12 значений для мышц для всей модели. Это уменьшенное количество параметров упрощает выбор значений. Martins et al. (1998) использовали предписанные сократительные деформации для контроля активного мышечного сокращения, и они оценили предложенную модель путем прямого определения значения ζ CE на основе предыдущих анализов динамики / оптимизации RB. Вместо этого Хо Ба Тхо и др.(2014) использовали измерения деформации на основе МРТ для моделирования различных выражений лицевых мышц и сообщили о реалистичных прогнозах смещения. Действительно, учет независимого выражения мышечной сократительной деформации с помощью параметра , C, , , CE, (уравнения 9 и 11), является преимуществом для калибровки с помощью данных МРТ, полученных для различных мышц поясничного отдела позвоночника. Такое включение CE в модель с помощью пороговых значений деформации позволило упростить расчет скорости сжатия на основе истории изменения ε во время моделирования.Для расчета v max на основе Хилла (1938) потребуются как минимум два дополнительных параметра модели, что усложнит выбор значений параметров, особенно потому, что ранее не сообщалось соответствующих данных для мышц спины. .

Тем не менее, дальнейшее расширение модели мышц считается важным для включения временных эффектов и моделирования влияния динамических движений, участвующих в деятельности, такой как походка (Krebs et al., 1992), в отличие от эффекта статических нагрузок.В частности, известно, что пассивные свойства скелетных мышц являются вязкоупругими (Best et al., 1994). При моделировании положения стоя не учитывались длительные нагрузки. Тем не менее, деформации пучков во время имитации ночного отдыха происходили при очень низких скоростях деформации, включая вязкоупругость, которая могла бы дать жесткость пассивных мышц ниже, чем эффективная жесткость вскоре после стояния. Таким образом, игнорирование вязкоупругости мышц является ограничением существующей модели. Интересно, что собственная вязкоупругость в основном влияет на девиаторную реакцию гиперупругих материалов (Holzapfel, 2000), а активные силы во время ночного набухания были в 2–10 раз выше, чем девиаторная пассивная сила в местных мышцах.Такая преобладающая роль активной силы предполагает, что смоделированный эффект предыдущего набухания на активацию мышц, вызванную растяжением, и стабилизацию заднего сегмента не может быть существенно затронут невключение вязкоупругости мышц в модель.

В заключение, в этом исследовании была разработана новая прогнозирующая L3 – S1 FE мышечно-скелетная модель поясничного отдела позвоночника, позволяющая исследовать связь между мышечными силами и нелинейным и временным механическим поведением окружающих тканей позвоночника.Замечательный эффект ночного набухания МПД был обнаружен на механической роли мышц в стойке. Результаты предполагают функциональную связь между достаточным отдыхом, мультифизикой диска и активацией мышц для оптимальной механической стабилизации туловища. Несмотря на сложность достижения исчерпывающей проверки модели, реалистичные прогнозы IDP по сравнению с данными in vivo подтвердили способность модели генерировать хорошо информированный анализ малоизученной взаимосвязи между мышечной активностью и биомеханикой диска.Ограниченная параметрическая зависимость основной формулы, предложенной для модели мышцы, была сочтена полезной для дальнейших калибровок / оценок на основе МРТ пациентов. Одним из шагов вперед могло бы стать рассмотрение взаимодействия между механической реакцией мышц и дегенеративными свойствами диска, поскольку последние изменяют мультифизическое поведение диска (Malandrino et al., 2015).

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Подтверждено финансовое финансирование со стороны Европейской комиссии (MySpine FP7-ICT-269909). Авторы также благодарны доктору Джерарду Фортуни из Университета Ровира и Вирджили за его рекомендации по первоначальному выбору компонентов конститутивной модели мышц.

Дополнительные материалы

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу https://www.frontiersin.org/article/10.3389/fbioe.2015.00111

Список литературы

Айхара Т., Такахаши К., Оно Ю. и Мория Х. (2002). Влияет ли морфология подвздошно-поясничной связки на дегенерацию пояснично-крестцового диска? Позвоночник 27, 1499–1503. DOI: 10.1097 / 01.BRS.0000018975.92254.75

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Андерссон, Б. Дж., Ортенгрен, Р., Нахемсон, А., и Эльфстрем, Г. (1974). Давление на поясничный диск и миоэлектрическая активность мышц спины во время сидения. Сканд. J. Rehabil. Med. 6, 104–114.

Google Scholar

Аргоуби М. и Ширази-Адл А. (1996). Анализ пороупругой ползучести поясничного сегмента движения при сжатии. J. Biomech. 29, 1331–1339. DOI: 10.1016 / 0021-9290 (96) 00035-8

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Арджманд, Н., Ганьон, Д., Пламондон, А., Ширази-Адл, А., и Ларивьер, К. (2009). Сравнение сил мышц туловища и нагрузок на позвоночник, оцененных двумя биомеханическими моделями. Clin. Биомех. (Бристоль, Эйвон) 24, 533–541. DOI: 10.1016 / j.clinbiomech.2009.05.008

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Арджманд, Н., Ширази-Адл, А. (2006). Моделирование и исследования in vivo распределения нагрузки на туловище человека и стабильности при изометрических сгибаниях вперед. J. Biomech. 39, 510–521. DOI: 10.1016 / j.jbiomech.2004.11.030

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Арджманд, Н., Ширази-Адл, А., и Парнианпур, М. (2007). Биомеханические модели туловища, основанные на равновесии на одном уровне, нарушают равновесие на других уровнях. Eur. Spine J. 16, 701–709. DOI: 10.1007 / s00586-006-0263-0

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Баттье, М.С., Черкин, Д.С., Данн, Р., Чиол, М.А., и Уиллер, К.Дж. (1994). Управление болью в пояснице: отношение и предпочтения физиотерапевтов в лечении. Phys. Ther. 74, 219–226.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Battié, M.C., Videman, T., Kaprio, J., Gibbons, L.E., Gill, K., Manninen, H., et al. (2009). Исследование двойного позвоночника: вклад в изменение взглядов на дегенерацию диска. Spine J. 9, 47–59. DOI: 10.1016 / j.spinee.2008.11.011

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бенсамун, С. Ф., Дао, Т. Т., Шарле, Ф., и Хо Ба Тхо, М. К. (2013).Оценка мышечной силы по результатам МР-эластографии in vivo: предварительное исследование. J. Musculoskelet. Res. 16, 1350015. doi: 10.1142 / S0218957713500152

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бест, Т. М., МакЭлхейни, Дж., Гарретт-младший, У. Э. и Майерс, Б. С. (1994). Характеристика пассивных ответов живых скелетных мышц с использованием квазилинейной теории вязкоупругости. Дж. Биомех . 27, 413–419. DOI: 10.1016 / 0021-9290 (94) -5

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Блемкер, С.С., Пинский П. М., Делп С. Л. (2005). Трехмерная модель мышцы выявляет причины неравномерного напряжения двуглавой мышцы плеча. J. Biomech. 38, 657–665. DOI: 10.1016 / j.jbiomech.2004.04.009

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Боден, С. Д., Дэвис, Д. О., Дина, Т. С., Патронас, Н. Дж., И Визель, С. В. (1990). Аномальные магнитно-резонансные изображения поясничного отдела позвоночника у бессимптомных пациентов. Предполагаемое расследование. Дж.Костный сустав хирург. Являюсь. 72, 403–408.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Богдук, Н. (2005). Клиническая анатомия поясничного отдела позвоночника и крестца , 4-е изд. Эдинбург: Эльзевир.

Google Scholar

Chen, D. T., and Zeltzer, D. (1992). Накачка: компьютерная анимация биомеханической модели мышцы с использованием конечных элементов. Comput. Графика 26, 89–98. DOI: 10.1145 / 142920.134016

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Cholewicki, J., и Макгилл, С. М. (1996). Механическая стабильность поясничного отдела позвоночника in vivo: последствия для травм и хронической боли в пояснице. Clin. Биомех. 11, 1–15. DOI: 10.1016 / 0268-0033 (95) 00035-6

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кристофи, М., Фарук Сенан, Н. А., Лотц, Дж. К., и О’Рейли, О. М. (2012). Модель опорно-двигательного аппарата поясничного отдела позвоночника. Biomech. Модель. Механобиол. 11, 19–34. DOI: 10.1007 / s10237-011-0290-6

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Даннилс, Л.A., Coorevits, P.L., Cools, A.M., Vanderstraeten, G.G., Cambier, D.C., Witvrouw, E.E., et al. (2001). Различия в электромиографической активности многораздельной мышцы и поясничной подвздошной кости между здоровыми субъектами и пациентами с подострой и хронической болью в пояснице. Eur. Spine J. 11, 13–19. DOI: 10.1007 / s005860100314

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Делп, С. Л., Андерсон, Ф. К., Арнольд, А. С., Ссуда, П., Хабиб А., Джон К. Т. и др. (2007). OpenSim: программное обеспечение с открытым исходным кодом для создания и анализа динамических симуляций движения. IEEE Trans. Биомед. Англ. 54, 1940–1950. DOI: 10.1109 / TBME.2007.

4

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Делп, С. Л., Сурьянараян, С., Мюррей, В. М., Улир, Дж., И Триоло, Р. Дж. (2001). Архитектура прямой мышцы живота, квадратной мышцы поясницы и мышцы, выпрямляющей позвоночник. J. Biomech. 34, 371–375.DOI: 10.1016 / S0021-9290 (00) 00202-5

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Еврофонд. (2012). Пятый европейский обзор условий труда . Люксембург: Публикации Европейского Союза.

Google Scholar

Фернандес, Дж. У., Буист, М. Л., Никерсон, Д. П., и Хантер, П. Дж. (2005). Моделирование пассивной и нервно-активируемой реакции прямой мышцы бедра на сгибательную нагрузку: каркас из конечных элементов. Med. Англ. Phys. 27, 862–870. DOI: 10.1016 / j.medengphy.2005.03.009

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фраймойер, Дж. У., Ньюберг, А., Поуп, М. Х., Уайлдер, Д. Г., Клементс, Дж., И Макферсон, Б. (1984). Рентгенограммы позвоночника у пациентов с болью в пояснице. Эпидемиологическое исследование у мужчин. J. Bone Joint Surg. Являюсь. 66, 1048–1055.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Ганьон Д., Арджманд Н., Пламондон, А., Ширази-Адл, А., и Ларивьер, К. (2011). Усовершенствованный подход к оптимизации с использованием многосуставной ЭМГ для оценки суставных и мышечных сил в опорно-двигательной модели поясничного отдела позвоночника. J. Biomech. 44, 1521–1529. DOI: 10.1016 / j.jbiomech.2011.03.002

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гарднер-Морс, М., Стокс, И., и Лейбл, Дж. (1995). Роль мышц в устойчивости поясничного отдела позвоночника при максимальных усилиях разгибания. J. Orthop. Res. 13, 802–808. DOI: 10.1002 / jor.1100130521

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гоэль, В. К., Конг, В., Хан, Дж. С., Вайнштейн, Дж. Н. и Гилбертсон, Л. Г. (1993). Комбинированное исследование методом конечных элементов и оптимизации механики поясничного отдела позвоночника с мышцами и без них. Spine 1, 1531–1541. DOI: 10.1097 / 00007632-199318110-00019

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хан, К.-S., Ролманн, А., Зандер, Т., и Тейлор, В. Р. (2013). Нагрузки на поясничный отдел позвоночника зависят от роста и веса. Med. Англ. Phys. 35, 969–977. DOI: 10.1016 / j.medengphy.2012.09.009

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Hedenstierna, S., и Halldin, P. (2008). Как трехмерная модель мышц континуума влияет на кинематику и деформации мышц конечно-элементной модели шеи по сравнению с дискретной моделью мышц при ударах сзади, спереди и сбоку? Позвоночник 33, E236 – E245. DOI: 10.1097 / BRS.0b013e31816b8812

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Heidlauf, T., and Röhrle, O. (2014). Многомасштабная химио-электромеханическая модель скелетных мышц для анализа сокращения мышц и генерации силы для различных расположений мышечных волокон. Фронт. Physiol. 5: 498. DOI: 10.3389 / fphys.2014.00498

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Heuer, F., Шмидт, Х., Уилке, Х. Дж. (2008). Связь между выпуклостью межпозвоночного диска и деформациями, связанными с кольцевыми волокнами, для простой и сложной нагрузки. J. Biomech. 41, 1086–1094. DOI: 10.1016 / j.jbiomech.2007.11.019

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хейдари А., Наргол А. В. Ф., Джонс А. П. К., Хамфри А. Р. и Гриноу К. Г. (2010). Анализ ЭМГ поясничных параспинальных мышц как предиктор риска боли в пояснице. Eur. Spine J. 19, 1145–1152. DOI: 10.1007 / s00586-010-1277-1

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хо Ба Тхо, М. К., Дао, Т. Т., Бенсамун, С., Дакпе, С., Девошел, Б., и Рачик, М. (2014). Тематическое моделирование активации мышц: приложение к мимике лица. Зн. Syst. Англ. 2, 423–433. DOI: 10.1007 / 978-3-319-02821-7

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хольцапфель, Г.А. (2000). Нелинейная механика твердого тела: континуумный подход в инженерии . Чичестер: Вайли.

Google Scholar

Се, А. Х., Юн, С. Т. (2010). Обновленная информация о патофизиологии остеохондроза и новых разработках в стратегиях лечения. Открытый доступ J. Sports Med. 1, 191–199. DOI: 10.2147 / OAJSM.S9057

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Johannessen, W., и Эллиотт, Д. М. (2005). Влияние дегенерации на двухфазные свойства материала пульпозного ядра человека при ограниченном сжатии. Позвоночник 30, E724 – E729. DOI: 10.1097 / 01.brs.0000192236.92867.15

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кребс Д. Э., Вонг Д., Евсевар Д., Райли П. О. и Ходж В. А. (1992). Кинематика туловища при двигательной активности. Phys. Ther. 72, 505–514.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Либер, Р.Л., Лорен, Дж. Дж., И Фриден, Дж. (1994). Измерение in vivo изменения длины саркомера мышцы-разгибателя запястья человека. J. Neurophysiol. 71, 874–881.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Лу, Ю. Т., Белди, Л., Уокер, Б., Ричмонд, С., и Миддлтон, Дж. (2011). Параметрическое исследование модели гиперупругих скелетных мышц типа холма. Proc. Inst. Мех. Англ. H 225, 437–447. DOI: 10.1177/2041303310392632

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Маландрино, А., Ноайи Дж. И Лакруа Д. (2011). Влияние длительного сжатия на метаболический транспорт кислорода в межпозвоночном диске уменьшается с дегенеративными изменениями. PLoS Comput. Биол. 7: e1002112. DOI: 10.1371 / journal.pcbi.1002112

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Маландрино А., Ноайи Дж. И Лакруа Д. (2013). Региональные ориентации волокон фиброзного кольца используются в качестве инструмента для калибровки конечно-элементных моделей поясничного межпозвонкового диска. Comput. Методы Биомех. Биомед. Engin. 16, 923–928. DOI: 10.1080 / 10255842.2011.644539

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Маландрино А., Планелл Дж. А. и Лакруа Д. (2009). Статистический факторный анализ чувствительности пороупругих свойств материала поясничного межпозвонкового диска при сжатии, сгибании и осевом вращении. J. Biomech. 42, 2780–2788. DOI: 10.1016 / j.jbiomech.2009.07.039

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Маландрино, А., Посо, Дж. М., Кастро-Матео, И., Франги, А. Ф., ван Райсберген, М. М., Ито, К. и др. (2015). Об относительной значимости предметно-специфической геометрии и специфических механических свойств дегенерации для изучения гибели клеток в моделях межпозвонковых дисков человека. Фронт. Bioeng. Biotechol. 3: 5. DOI: 10.3389 / fbioe.2015.00005

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мартинс, Дж. А. С., Пирес, Э. Б., Сальвадо, Р., и Динис, П. Б. (1998).Численная модель пассивного и активного поведения скелетных мышц. Comput. Методы Прил. Мех. Англ. 151, 419–433. DOI: 10.1016 / S0045-7825 (97) 00162-X

CrossRef Полный текст | Google Scholar

McGill, S., Juker, D., and Kropf, P. (1996). Правильно размещенные поверхностные электроды ЭМГ отражают активность глубоких мышц (поясничной мышцы, квадратной мышцы поясницы, брюшной стенки) в поясничном отделе позвоночника. J. Biomech. 29, 1503–1507. DOI: 10.1016 / 0021-9290 (96) 84547-7

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Начемсон, А.(1966). Электромиографические исследования позвоночного отдела поясничной мышцы. Acta Orthop. Сканд. 37, 177–190. DOI: 10.3109 / 17453676608993277

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ноайи, Дж., Амбросио, Л., Элизабет Таннер, К., Планелл, Дж. А., и Лакруа, Д. (2011). In silico оценка нового заменителя композитного диска с помощью конечно-элементной модели поясничного отдела позвоночника L3-L5. Eur. Spine J. 21, S675 – S687. DOI: 10.1007 / s00586-011-1716-7

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ноайи, Дж., и Лакруа, Д. (2012). «Конечно-элементное моделирование позвоночника», в Биоматериалы для хирургии позвоночника — Часть I: Основы биоматериалов для хирургии позвоночника, , ред. Л. Амброзио и К. Э. Таннер (Кембридж: Woodhead Publishing Ltd.), 144–232.

Google Scholar

Ноайи, Дж., Уилке, Х.-Дж., Планелл, Дж. А. и Лакруа, Д. (2007). Как геометрия влияет на внутреннюю биомеханику двухсегментной модели конечных элементов поясничного отдела позвоночника? Последствия для процесса валидации. J. Biomech. 40, 2414–2425. DOI: 10.1016 / j.jbiomech.2006.11.021

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Op de Beek, R., and Hermans, V. (2000). Исследования связанных с работой заболеваний поясницы . Бильбао: Европейское агентство по безопасности и гигиене труда.

Google Scholar

Пирсолл, Д. Дж., Рид, Дж. Г., и Ливингстон, Л. А. (1996). Сегментарные инерционные параметры туловища человека по данным компьютерной томографии. Ann. Биомед. Англ. 24, 198–210. DOI: 10.1007 / BF02667349

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Подниеце, З. (2008). Расстройства опорно-двигательного аппарата, связанные с работой: отчет о профилактике . Город Люксембург: Европейское агентство по безопасности и гигиене труда.

Google Scholar

Ролманн А., Бауэр Л., Цандер Т., Бергманн Г. и Уилке Х. Дж. (2006). Определение сил мышц туловища для сгибания и разгибания с использованием проверенной модели конечных элементов поясничного отдела позвоночника и измеренных данных in vivo. J. Biomech. 39, 981–989. DOI: 10.1016 / j.jbiomech.2005.02.019

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ролманн А., Цандер Т., Рао М. и Бергманн Г. (2009). Применение нагрузки ведомого дает реалистичные результаты для имитации стояния. J. Biomech. 42, 1520–1526. DOI: 10.1016 / j.jbiomech.2009.03.048

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рёрле, О., Дэвидсон, Дж.Б., Пуллан А. Дж. (2012). Физиологически обоснованная многомасштабная модель структуры и функции скелетных мышц. Фронт. Physiol. 3: 358. DOI: 10.3389 / fphys.2012.00358

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Розателли, А. Л., Равичандиран, К., и Агур, А. М. (2008). Трехмерное исследование мускульно-сухожильной архитектуры мультифидуса поясничного отдела позвоночника и его функциональное значение. Clin. Анат. 21, 539–546. DOI: 10.1002 / ок. 20659

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Руис К., Ноайи Дж. И Лакруа Д. (2013). Неравномерность свойств материала в порогипеупругих моделях конечных элементов межпозвонкового диска порождает численную нестабильность из-за вариаций объемной деформации. J. Mech. Behav. Биомед. Матер. 26, 1–10. DOI: 10.1016 / j.jmbbm.2013.05.012

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Санчес Эгеа, А.Дж., Валера, М., Паррага Кирога, Дж. М., Прубаста, И., Ноайи, Дж., И Лакруа, Д. (2014). Влияние анатомических изменений тазобедренного сустава на напряжение хряща: анализ методом конечных элементов в направлении биомеханического исследования факторов, которые могут объяснить первичный артрит тазобедренного сустава у морфологически нормальных субъектов. Clin. Биомех. (Бристоль, Эйвон) 29, 444–450. DOI: 10.1016 / j.clinbiomech.2014.01.004

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сато, К., Кикучи, С., и Ёнэдзава, Т. (1999). Измерение внутридискового давления in vivo у здоровых людей и пациентов с хроническими проблемами спины. Spine 24, 2468–2474. DOI: 10.1097 / 00007632-199

  • 0-00008

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Шульц, А., Андерссон, Г., Эртенгрен, Р., Хадерспек, К., и Начемсон, А. (1982). Нагрузки на поясничный отдел позвоночника. J. Bone Joint Surg. 64-А.

    Google Scholar

    Ширази-Адл, А., Садук, С., Парнианпур, М., и Поп, Д. (2002). Оценка мышечной силы и роль положения в поясничном отделе позвоночника человека при компрессии. Eur. Spine J. 11, 519–526. DOI: 10.1007 / s00586-002-0397-7

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Стокс, И. А. Ф., Генри, С. М., и Сингл, Р. М. (2003). Поверхностные электроды ЭМГ не позволяют точно записывать данные от поясничных многораздельных мышц. Clin. Биомех. (Бристоль, Эйвон) 18, 9–13.DOI: 10.1016 / S0268-0033 (02) 00140-7

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Тикканен, О., Хаакана, П., Песола, А. Дж., Хаккинен, К., Ранталайнен, Т., Хаву, М., и др. (2013). Мышечная активность и периоды бездействия в течение обычной повседневной жизни. PLoS ONE 8: E52228. DOI: 10.1371 / journal.pone.0052228

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Toumanidou, T., Fortuny, G., Lacroix, D., and Noailly, J.(2013). «Оценка конститутивной модели мышц посредством биомеханического анализа модели опорно-двигательного аппарата поясничного отдела позвоночника L3-L5 при наклоне верхней части тела», Труды 11-го Международного симпозиума по вычислительным методам в биомеханике и биомедицинской инженерии, 3–6 апреля 2013 г. (Солт-Лейк-Сити, Юта: CMBBE), 160–161.

    Google Scholar

    Ветте, А. Х., Йошида, Т., Трэшер, Т. А., Масани, К., и Попович, М. Р. (2011). Полный, не сосредоточенный и поддающийся проверке набор параметров сегмента верхней части тела для трехмерного динамического моделирования. Med. Англ. Phys. 33, 70–79. DOI: 10.1016 / j.medengphy.2010.09.008

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Уокер, С. М., и Шродт, Г. (1974). Я сегментирую длину и периоды тонких нитей в волокнах скелетных мышц макаки-резуса и человека. Анат. Рек. 178, 63–81. DOI: 10.1002 / ar.10107

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Уорд, С. Р., Энг, К. М., Смоллвуд, Л.Х., Либер Р. Л. (2009a). Точны ли текущие измерения архитектуры мышц нижних конечностей. Clin Orthop Relat Res 467, 1074–1082. DOI: 10.1007 / s11999-008-0594-8

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Уорд, С. Р., Ким, К. В., Энг, К. М., Готтшалк, Л. Дж., Томия, А., Гарфин, С. Р. и др. (2009b). Архитектурный анализ и интраоперационные измерения демонстрируют уникальную конструкцию многораздельной мышцы, обеспечивающую стабильность поясничного отдела позвоночника. J Bone Joint Surg 91, 176–185. DOI: 10.2106 / JBJS.G.01311

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Weiss, J. A., Maker, B., and Govindjee, S. (1996). Конечно-элементная реализация несжимаемой трансверсально-изотропной гиперупругости. Comput. Методы Прил. Мех. Англ. 135, 107–128. DOI: 10.1016 / 0045-7825 (96) 01035-3

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Wilke, H.J., Neef, P., Caimi, M., Hoogland, T., and Claes, L.E. (1999). Новые измерения давления в межпозвоночном диске in vivo в повседневной жизни. Позвоночник . 24, 755–762. DOI: 10.1097 / 00007632-1990-00005

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Wilke, H.J., Wolf, S., Claes, L.E., Arand, M., and Wiesend, A. (1996). Влияние различных мышечных сил на поясничное внутридисковое давление: исследование in vitro. J. Biomech. 29, 549–555. DOI: 10.1016 / 0021-9290 (95) 00037-2

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Zajac, F. E. (1989). Мышцы и сухожилия: свойства, модели, масштабирование и применение в биомеханике и моторном управлении. Crit. Преподобный Биомед. Англ. 17, 359–411.

    PubMed Аннотация | Google Scholar

    Цандер Т., Ролманн А., Калисс Дж. И Бергманн Г. (2001). Оценка мышечных сил в поясничном отделе позвоночника при наклоне верхней части тела. Clin. Биомех. (Бристоль, Эйвон) 16 (Дополнение 1), S73 – S80. DOI: 10.1016 / S0268-0033 (00) 00108-X

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Влияние эластичных поясничных поддерживающих ремней на функцию мышц туловища у пациентов с неспецифической острой поясничной болью в спине

    Аннотация

    Фон

    Хорошо известное поддерживающее лечение острой неспецифической боли в спине, эластичные ремни для поддержки спины, ценятся за их способность ускорять естественное самовосстановление, но есть опасения по поводу эффекта разрушения из-за их зависимости от пассивной стабилизации.

    Методы

    Чтобы оценить систематическое воздействие эластичных брюшных ремней на мускулатуру туловища, в общей сложности 36 человек с острой поясничной болью в спине (не более одной недели) были разделены на две группы: группа, носящая пояс для живота (B), и группа, не пользующаяся поясом. контрольная группа с ношением брюшного ремня (В). Все обследовались в течение трех недель в трех временных точках: T1 сразу после назначения, T2 через неделю и T3 еще через две недели. Поверхностная ЭМГ (пЭМГ) использовалась для регистрации активации мышц туловища при ходьбе на беговой дорожке со скоростью 2, 3, 4, 5 и 6 км / ч.Аналогичным образом в обеих группах регистрировались интенсивность боли (ВАШ) и функциональные нарушения (ODI) с течением времени.

    Результаты

    В течение периода наблюдения небольшое преимущество в снижении интенсивности боли (C: p <0,05 T2 по сравнению с T1; B: p <0,01 T2 по сравнению с T1, p <0,05 T3 по сравнению с T1) и снижение функциональных нарушений (d Коэна по сравнению с T1). .T1, C: T2 0,45, T3 0,86; B: T2 1,1, T3 1,0) наблюдалось для группы поясов. В группе с поясом обе косые мышцы живота показали значительно более низкую пЭМГ на протяжении всего периода наблюдения (внешняя косая мышца живота: (Т1), Т2, (Т3), внутренняя косая мышца живота: Т1, (Т2), (Т3)) и пЭМГ. для мышц спины варьировались от неизменных до слегка повышенных для этой группы, но никогда не достигали статистической значимости.

    Обсуждение

    Снижение амплитуды абдоминальной амплитуды в группе поясов, вероятно, является результатом постоянной эластичной стабилизации, обеспечиваемой поясом: необходимое повышенное внутрибрюшное давление для повышения стабильности позвоночника обеспечивается за счет уменьшения активности брюшных мышц, дополняемой эластичной опорой ремня. Что касается мышц спины, пояс из-за своего эффекта ограничения движений имеет тенденцию активировать паравертебральную мускулатуру. В этом плане действие эластичных брюшных ремней на мышцы туловища неоднородно.Таким образом, настоящие результаты предполагают, что эффект эластичных брюшных ремней, по-видимому, представляет собой скорее временное нейтральное изменение координации мышц туловища, при котором одни мышцы туловища становятся более активными, а другие — менее, а не случаем равномерного разрушения, как предполагалось.

    Образец цитирования: Anders C, Hübner A (2019) Влияние эластичных поясничных поддерживающих ремней на функцию мышц туловища у пациентов с неспецифической острой болью в пояснице. PLoS ONE 14 (1): e0211042.https://doi.org/10.1371/journal.pone.0211042

    Редактор: Juliane Müller, Hochschule Trier, GERMANY

    Поступила: 8 августа 2018 г .; Принята к печати: 7 января 2019 г .; Опубликовано: 24 января 2019 г.

    Авторские права: © 2019 Anders, Hübner. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

    Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в рукописи и ее файлах с вспомогательной информацией.

    Финансирование: Работа была поддержана грантом (номер гранта: BF14-OR-01) CA Bauerfeind AG (https://www.bauerfeind.de/en/home.html). От имени всех авторов я настоящим заявляю, что спонсор не играл никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, решении опубликовать или в подготовке рукописи.

    Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что никаких конкурирующих интересов не существует.

    Введение

    В дополнение к их обычному использованию для предотвращения травм спины, например, при переноске тяжелых грузов в промышленных условиях эластичные поясничные поддерживающие ремни часто используются в качестве терапевтического устройства для ускорения облегчения страданий от острой боли в спине, одного из самых распространенных и дорогостоящих заболеваний в Германии [1]. Но в области лечения болей в спине есть опасения, что ремни поддержки спины всех типов в целом могут быть нецелесообразными, потому что они несут риск разрушения мышц туловища и в лучшем случае нейтральны, а в худшем представляют собой помеху, а не помощь.Это отражено в немецких национальных рекомендациях по лечению боли в спине, в которых не рекомендуются поясничные поддерживающие ремни [2]. Это мнение основано на идее, что поддерживающая функция поясничного опорного пояса частично заменяет необходимую стабилизирующую функцию мышц туловища [3, 4], что приравнивается к угрозе разрушения мышц из-за снятия нагрузки [5]. Тем не менее, этот страх контрастирует с доказанной полезностью специальных эластичных поясничных поддерживающих ремней при лечении острой боли в спине [6, 7] и отсутствием доказательств какого-либо систематического разрушающего эффекта поясничных поддерживающих ремней: два недавно опубликованные обзоры не нашли доказательств снижения максимальной силы или выносливости [8], а также не смогли найти устойчивых изменений в активности мышц туловища [9].Однако оба обзора оценили качество своей базы данных как довольно низкое [8] или в значительной степени неоднородное [9], что требует дальнейших исследований.

    Несмотря на интенсивные исследования эффективности эластичных поясничных поддерживающих ремней как аспекта облегчения острой боли в спине, вопросы остаются, потому что причины боли в пояснице не видны напрямую при использовании типичных физиологических диагностических методов. Большая часть этого исследования опиралась на несколько субъективные данные, такие как пропущенные рабочие дни, требования о компенсации и анкеты, полученные от пациентов с острой болью в спине, относительно облегчения боли, функционального восстановления и возвращения к работе [6].В результате предыдущие обзоры противоречат друг другу [10–12].

    Один из способов измерения физиологического воздействия эластичных поддерживающих пояс для спины при лечении неспецифической острой боли в пояснице — это сделать выводы, основанные на изменениях в мышечной функции. На данный момент опубликовано лишь несколько таких физиологических исследований изменений функции мышц туловища. В этих исследованиях как группе использовались разные методологии, но пока не удалось достичь консенсуса [13]. Необходимы дополнительные исследования с использованием аналогичных методик, чтобы помочь ответить на вопрос, какие изменения происходят в мышечной функции при применении эластичных поясничных поддерживающих ремней при острой боли в пояснице.

    Собственные исследования на здоровых людях уже дали намёки, которые опровергают предполагаемый эффект разрушения условий эластичных поясничных поддерживающих ремней [14], что полезно для понимания их использования в профилактике, но эти результаты не могут быть переданы для терапевтического использования при острой боли в спине. пациенты. Следовательно, следующим логическим шагом для нас было применение той же методологии измерения исследования для наблюдения за группой пациентов, страдающих неспецифической острой болью в спине, таким образом комбинируя поверхностную ЭМГ (пЭМГ) мышечной активации с использованием других важных мер, таких как боль и функциональная инвалидность.Мы подробно спросили, можно ли выявить систематические различия в активности мышц туловища во время ходьбы по беговой дорожке в течение 3-недельного периода наблюдения, сравнивая пациентов с и без ношения эластичного поясничного поддерживающего пояса, а также меняются ли со временем интенсивность боли или степень функционального нарушения будет отличаться.

    В соответствии с собственными предыдущими результатами о влиянии эластичных поясничных поддерживающих ремней у здоровых добровольцев во время ходьбы [14] мы предположили, что первоначально наблюдали снижение амплитуд пЭМГ для всех мышц туловища при ношении эластичных поясничных поддерживающих поясов, а затем возвращались к значениям не — носящие в дальнейшем мышцы спины, в то время как мышцы брюшного пресса, как ожидается, останутся сокращенными.Что касается интенсивности боли и функциональной инвалидности, мы ожидали общего улучшения в обеих группах, но более отчетливого облегчения боли и улучшения функционального статуса в группе с поясом.

    Методы

    Дизайн исследования

    Исследование проводилось как сравнительное наблюдательное исследование в течение трехнедельного периода. Исследование было одобрено этическим комитетом Йенского университета имени Фридриха Шиллера (4205–09 / 14). Пациентов набирали через звонки для прессы, направления от лечащих врачей, а также плакаты.

    Критерии популяции исследования

    В исследование были включены пациенты обоего пола в возрасте от 30 до 60 лет, у которых на момент набора была острая локальная боль в спине в области между гребнем подвздошной кости и реберной дугой, продолжавшаяся не более одной недели. Критерии исключения включали постоянную или продолжающуюся более недели боль, ИМТ> 30, перенесенные операции на позвоночнике, неспособность провести эксперимент мысленно и / или физически (включая тщательную проверку способности привыкнуть к движению на беговой дорожке). как излучающая боль в ногах или боль за пределами определенной области.Рецидивирующие боли в пояснице менее трех раз в год не исключали из исследования, если последний эпизод боли имел место более чем за 3 месяца до этого.

    Участники исследования

    В период с 02/2015 по 04/2016 с 284 потенциальными участниками исследования связались через упомянутые каналы набора. Благодаря критериям включения и исключения в исследование могли быть включены 38 человек. Наиболее частыми причинами исключения из исследования были длительная или хроническая боль в пояснице и неспецифические участки боли.Кроме того, из анализа пришлось исключить в общей сложности двух участников из-за выбывания из-за болезни (одна женщина и один мужчина, оба отнесены к контрольной группе).

    После допуска к исследованию субъекты попеременно распределялись по групповому поясу (B) или контролю (C). Это было сделано отдельно для обоих полов, с первоначальным назначением группе C. Состав двух групп представлен в таблице 1.

    В соответствии с половой спецификой антропометрических характеристик человека, участники исследования различались между полами по росту и весу [15, 16], но не по возрасту и значениям ИМТ.Между группами C и B не было обнаружено никаких систематических различий.

    Порядок следствия

    В начале первого времени исследования участники приучали к движению на беговой дорожке. Только когда была достигнута естественная походка (четкий обзор вперед, нормальное движение рук, раскачивание ног), началась фактическая подготовка к измерениям и обследование. После успешного привыкания к беговой дорожке участники были оснащены инструментами (см. Сбор данных ниже, продолжительность около 20 минут).Обследование проводилось, когда пациентов просили ходить со скоростью 2–6 км / ч с шагом 1 км / ч на беговой дорожке. На скорость ходьбы всегда было сделано не менее 40 шагов. Последовательность скоростей ходьбы была индивидуально рандомизирована (перемешивание и слепой выбор между пятью карточками, указывающими конкретную скорость ходьбы), а затем сохранена для этого участника для каждого из трех сеансов исследования (испытания).

    Испытания проводились в трех временных точках: сразу после назначения или контакта (T1), через неделю (T2) и еще две недели спустя (T3).Для группы с поясом Т1 включал два сценария: полное обследование без эластичного поддерживающего поясничного пояса (Т1-1) и после пяти минут отдыха еще одно полное обследование с надетым эластичным поясничным поддерживающим поясом (Т1-2). Для исследования использовался пояс с эластичной поясничной опорой Lumbotrain (Bauerfeind AG) соответствующего размера (семь размеров, охватывающий диапазон обхвата живота от 70 до 145 см, класс компрессии II) и с учетом пола. Высота вентральной и дорсальной составляла 17 и 23 см (женские размеры 1–2: 24 см, женские размеры 3–7: 27 см) соответственно.Он поставляется с усиливающим элементом треугольной формы, который размещается посередине спины с направленным вниз углом над копчиком. Lumbotrain можно застегнуть спереди, равномерно потянув карманы для пальцев вперед и зафиксировав обе стороны застежками-липучками. Ремень изготовлен из биэластичного трикотажа, который тянется в горизонтальном и вертикальном направлениях, и его можно носить прямо на коже, а также поверх тонкой рубашки. Пациентов просили носить эластичный пояс для поддержки поясницы ежедневно в течение минимум 4 часов, как рекомендовано производителем.Ношение опоры рекомендуется во время любого вида физической активности, но испытуемым было рекомендовано снимать ее во время длительного бездействия, то есть во время сидения или лежа. При этом неявно учитывались немецкие рекомендации по лечению боли в пояснице, которые, помимо прочего, рекомендовали физическую активность [2]. Время ежедневного ношения и боль регистрировались в дневнике боли, что позволяло контролировать адекватное соблюдение режима, которое необходимо было соблюдать для всех включенных в исследование участников.Из-за болезни, требующей постельного режима, двое выбыли из исследования.

    Сбор данных

    При каждом обследовании у участников запрашивалась текущая интенсивность боли до и после тестирования на беговой дорожке (VAS 1–10). После завершения тестирования на беговой дорожке степень функционального нарушения оценивалась с помощью опросника Oswestry Disability Inventory (ODI).

    В качестве физиологической меры поверхностная ЭМГ (пЭМГ) шести поверхностных мышц туловища измерялась одновременно с обеих сторон тела.Электроды (H93SG, Covidien) устанавливались в соответствии с международными рекомендациями [17, 18] и всегда одним и тем же опытным исследователем (CA). Используемые позиции показаны в таблице 2.

    Кроме того, одна пара электродов была расположена вдоль оси сердца, чтобы обеспечить устранение комплексов QRS посредством регистрации сердечной активности. Для определения отдельных шагов в области пятки туфель были закреплены датчики давления. Надежность установки всех электродов контролировалась на протяжении всего исследования, и ослабленные электроды были заменены.

    Сигналы были усилены (усиление: 1000, Biovision), оцифрованы (Tower of Measurement, частота дискретизации: 2000 / с, фильтр сглаживания на 1000 Гц, разрешение: 24 бит (0,596 нВ / бит), DeMeTec) и сохранены на жесткий диск для дальнейшей обработки (ATISArec, GJB).

    Для анализа данных сигналы пЭМГ подвергались полосовой фильтрации между 20 Гц и 300 Гц, а режекторный фильтр 50 Гц использовался для устранения помех от электросети. Неизбежные нарушения сердечной деятельности устранялись индивидуально и отдельно для каждого канала пЭМГ с использованием алгоритма на основе шаблонов [19].На основании сигналов давления определяли время контакта пятки. Чтобы обеспечить стабильные условия измерения, для дальнейшего анализа использовались только полные шаги, которые не отклонялись более чем на 10% от соответственно определенного среднего времени шага. Сигналы пЭМГ были количественно определены как среднеквадратическое значение (среднеквадратичное значение) и сглажены с помощью скользящего окна усреднения 50 мс. Допустимые шаги были нормализованы по времени до 100% и количественно определены с временным разрешением 0,5% (201 точка измерения). Все данные были подвергнуты визуальной проверке достоверности, и отдельные шаги, среднеквадратичные кривые которых отклонялись более чем на 2 SD от усредненной кривой, были исключены из дальнейшего анализа.По оставшимся индивидуальным шагам были рассчитаны усредненные кривые амплитуды, которые затем использовались в анализе.

    Параметры результата

    Для анализа использовались данные sEMG, оценки ODI и подробные данные об интенсивности боли до и после тестирования на беговой дорожке. По амплитудным кривым были рассчитаны средние (не зависящие от времени) уровни амплитуды SEMG.

    Значения боли и данные ODI были подвергнуты ANOVA, который принял во внимание номера испытаний (T1 / T2 / T3, 3 уровня), а также применение эластичного поясничного поддерживающего пояса (без / с) в качестве между предметным фактором.

    Все данные пЭМГ были ковариантно проанализированы для определения возможных основных эффектов «пояс» (без / с, 2 уровня), «испытание» (T1 / T2 / T3, 3 уровня), «скорость ходьбы» (2/3/4 / 5/6 км / ч, 5 уровней), а также «пол» (женский / мужской, 2 уровня) и их взаимодействия.

    Все параметры были дополнительно статистически проверены как в ходе, так и между двумя группами на всех этапах исследования. Для решения проблемы множественных тестов, то есть для выполнения правильного статистического тестирования отдельных значений, необходимо было учитывать накопление статистической ошибки типа I, что потребовало корректировки уровня значимости [20].Однако при доступном размере группы требуемый уровень значимости часто был недостижим. Таким образом, сравнительное рассмотрение было дополнительно реализовано путем применения величины эффекта (ES, ANOVA, ANCOVA: частичное Eta 2 2 p ), η 2 p ≥ 0,06: средний эффект, η 2 p ≥ 0,14: большой эффект [21]; отдельные тесты Коэна d, d ≥ 0,4: средний эффект, d ≥ 0,8: большой эффект [22]).

    Результаты

    Боль

    В ANOVA общий эффект испытания (p = 0.048, η 2 p = 0,189), но не удалось обнаружить систематический эффект «пояса» главного эффекта (p = 0,210, η 2 p = 0,052).

    Для индивидуальных сравнений ни разу нельзя было доказать групповые различия в интенсивности боли. На T1 средний уровень боли можно классифицировать как сравнительно низкий, показывая уровни боли 1,95 ± 1,83 (B) и 2,54 ± 1,88 (C). Однако группа с поясом впоследствии показала более заметное снижение уровня боли по сравнению с исходным уровнем (рис. 1), которое было стабильно значимым по сравнению с T1 в конце периода наблюдения.

    Функциональное нарушение

    Для значений ODI также не удалось доказать систематических различий между группами. Аналогичным образом, значения (см. Таблицу 3) показывают, что тенденция к более низким уровням нарушений наблюдалась на протяжении всего периода наблюдения. По сравнению с T1, значительное снижение функциональных нарушений было продемонстрировано во всех последующих обследованиях в обеих группах. Величина эффекта всегда была выше для группы B.

    Таблица 3. Вверху: значения (среднее ± стандартное отклонение) для инвентаризации инвалидности Освестри (ODI) для всех времен наблюдения (от T1 до T3).

    Внизу: относительное изменение по сравнению с T1 (среднее ± стандартное отклонение). C: контрольная группа (без пояса), B: поясная группа. Указанные величины эффекта (ES, d Коэна) действительны для обоих значений при временах T2 и T3 по сравнению с T1.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0211042.t003

    Амплитуды СЭМГ

    В ANOVA не удалось определить ни систематические эффекты стороны тела (p: 0,119–0,990), ни пола (p: 0,087–0,906). Единственным исключением были данные OE, которые показали гендерную зависимость (p: 0.007–0,062), независимо от номера испытания (p: 0,209–0,923) или принадлежности к поясу или контрольной группе (p: 0,280–0,858). Таким образом, индивидуальные тесты относительно существующих различий между испытаниями и групповых различий обычно рассчитывались с использованием объединенных данных для обоих полов и, например, со значениями для левой стороны тела.

    Средние значения амплитуды

    С увеличением скорости ходьбы можно было наблюдать увеличение средних значений амплитуды для всех исследованных мышц туловища.RA показал самые низкие уровни с максимальными средними значениями амплитуды менее 5 мкВ (T3, 6 км / ч, Группа C), в то время как OI показал самые высокие значения около 24 мкВ (T2, 6 км / ч, Группа C; см. рис. 2).

    Рис. 2. Средние значения амплитуды SEMG (MW ± SD) для исследуемых мышц туловища в T1, T2 и T3.

    Контрольная группа (без пояса, C): заполненные столбцы, поясная группа (B): заштрихованные столбцы. RA: прямая мышца живота, OI: внутренняя косая мышца живота, OE: внешняя косая мышца живота, MF: многораздельная мышца, ICO: подвздошно-реберная мышца, LO: длинная мышца.Звездочки указывают на достоверные различия (p <0,05) между контрольной группой и группой с поясом.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0211042.g002

    Средние амплитуды всех мышц живота были ниже в группе с поясом. Это достигло значимости для обеих косых мышц живота (p <0,05, OI: (T1), T2, T3, OE: T1 (T2), T3, см. Рис. 2). Напротив, средние амплитуды мышц спины не показали систематических различий между группами C и B.

    Кривые большой средней амплитуды

    Результаты для кривых большой усредненной амплитуды подтверждают данные о средних значениях амплитуды (см. Рис. 3): для исследуемых мышц брюшного пресса можно было обнаружить значительно более низкие значения амплитуды в группе с поясом по сравнению с контрольной группой (OI в T2) .Однако систематическая зависимость от номера испытания не была очевидна. В группе с поясом для исследованных мышц спины были увеличены значения пиковой амплитуды в соответствующие моменты времени удара пяткой, они в несколько раз достигли актуальности для MF и LO. Кроме того, наблюдалась тенденция к увеличению значений амплитуды для MF и LO во время фаз низкоамплитудной стойки и качания, что снова стало актуальным в T3.

    Рис. 3. Цветовое представление основных кривых усредненной амплитуды при ходьбе на беговой дорожке со скоростью 4 км / ч.

    Серые полосы над кривыми амплитуды с цветовой кодировкой отмечают ипсилатеральную (темно-серый) и контралатеральный (светло-серый) фазы стойки. Черные полосы отмечают различия между контрольной группой (C) и группой с поясом (B) с величиной эффекта ≥ 0,5. RA: прямая мышца живота, OI: внутренняя косая мышца живота, OE: внешняя косая мышца живота, MF: многораздельная мышца, ICO: подвздошно-реберная мышца, LO: длинная мышца.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0211042.g003

    Обсуждение

    В представленном исследовании можно было показать, что у пациентов с острой болью в спине в течение трехнедельного периода можно было наблюдать заметное уменьшение боли в спине и улучшенное восстановление функциональной инвалидности. Эти улучшения были немного усилены за счет ношения эластичного поясничного поддерживающего ремня. Что касается объективных показателей, то систематическое влияние на характеристики активности мышц туловища во время ходьбы наблюдали с помощью пЭМГ. В то время как субъективное положительное влияние на уменьшение боли и функциональные нарушения уже описано в литературе [6, 7], измерение с помощью пЭМГ мышц туловища во время повседневной деятельности до сих пор не описано: для ходьбы мы обнаружили релевантную и значительно уменьшенную амплитуду мышц живота. уровней вместе с неизменными или увеличенными значениями амплитуды исследуемых мышц спины в группе пояса.Наблюдаемые изменения мышц живота равномерно распределялись по всему шагу. Однако изменения для мышц спины происходили только во время фаз особенно высоких или низких значений амплитуды. Таким образом, влияние эластичных поясничных ремней на мышцы туловища не является обобщающим и зависит от мышечных особенностей.

    Уровни субъективной оценки: боль и функциональные нарушения

    Интенсивность боли при включении в исследование была ниже, чем в других исследованиях [6, 23], со значением 1.95 ± 1,83 (В) и 2,54 ± 1,88 (В). Как тенденция к спонтанному уменьшению острой боли в пояснице, так и уже описанное улучшение клинических симптомов за счет ношения брюшных эластичных поясничных поддерживающих ремней были продемонстрированы в текущем исследовании [6]. Низкий исходный уровень боли потенциально может уменьшить четкие систематические различия между обеими группами. Таким образом, в отношении ускоренного и / или улучшенного уменьшения боли известные результаты были успешно повторно оценены.

    Исходные значения для функциональной инвалидности (ODI) с 22.5 (C) и 24,8 (B) также были ниже, чем описано в литературе [24–29], но соответствуют сравнительно низким уровням боли в исследуемой когорте. Тем не менее, ожидаемое снижение ODI по крайней мере на 4 пункта [28, 29] или 15% [24] от исходного уровня было значительно превышено в обеих группах. В этом отношении данные подтверждают, даже в сочетании с изменением уровня боли, тенденцию улучшения функциональных нарушений при острой боли в спине, которая, однако, была значительно усилена за счет ношения эластичного поясничного поддерживающего пояса.Интересно, что уменьшение боли в группе с поясом можно было доказать только после выполнения упражнений на беговой дорожке, что свидетельствует о влиянии эластичного поддерживающего ремня на активность. Этот конкретный результат подтверждает идею использования ремня во время ходьбы, при котором позвоночник стабилизируется за счет повышенного внутрибрюшного давления (IAP, [25]). Другие положительные результаты ношения ремней потребуют дальнейших исследований.

    СЭМГ-амплитуды

    Дифференцированное влияние эластичного поясничного поддерживающего пояса на уровни амплитуды, уже описанные в сводке результатов, на первый взгляд кажется противоречащим результату улучшения симптоматики.Более подробный анализ пассивных стабилизирующих свойств эластичного поясничного поддерживающего пояса позволяет предположить, что функция мышц живота при острой боли в спине играет ключевую роль: предыдущие исследования пациентов с болью в спине продемонстрировали компенсаторное повышение активности и индексов совместного сокращения, особенно для мышцы живота [3, 4]. За счет этого увеличивается ВБД [30], что, в свою очередь, улучшает стабильность поясничного отдела позвоночника без необходимости одновременной активации мышц спины [31].Следовательно, любое повышенное ВБД, вызванное исключительно мышечной активностью или с помощью эластичной опоры, должно улучшить стабильность позвоночника [25–27, 32]. Однако, если необходимое увеличение ВБД обеспечивается только увеличением мышечной активности, риск мышечной усталости не является теоретической проблемой. В крайних случаях это может привести к временному снижению работоспособности мышц и, следовательно, к временной потере необходимой стабилизации. Мышцы живота по сравнению с мышцами спины имеют более высокую долю мышечных волокон типа II [33–35] и поэтому особенно подвержены связанной с усталостью неспособности адекватно способствовать стабильности позвоночника из-за более низкой выходной мощности [36].Поскольку ношение эластичных поддерживающих ремней положительно влияло на симптомы в течение трехнедельного периода времени, наблюдаемые более низкие значения амплитуды мышц живота в группе эластичных поясничных поддерживающих ремней были положительным эффектом пассивной поддержки для увеличения ВБД и следовательно, жесткость поясничного отдела позвоночника. Благодаря этому были успешно предотвращены возможные отказы мышц живота, связанные с усталостью. При этом интересно отметить, что по функциональному назначению мышц туловища самые низкие значения амплитуд были обнаружены для ПП, т.е.е. функционально мобилизующая мышца [37], тогда как обе косые мышцы живота, как глобально стабилизирующие мышцы, имели сравнительно более высокие значения амплитуды, которые были значительно уменьшены эластичным поясом для поддержки поясницы.

    Напротив, невозможно было идентифицировать общие, а только точечные различия в кривых амплитуды для мышц спины, в которых группа с поясом всегда имела более высокие значения амплитуды, чем контрольная группа. Эти мгновенные различия сопровождались незначительными, но слегка повышенными уровнями средней амплитуды в T2 для MF и T3 для всех мышц спины и соответствовали расчетам биомеханической модели, которые не могли идентифицировать одну отдельную мышцу, но хорошо скоординированное действие всех мышц. мышцы туловища для улучшения стабильности позвоночника [38].Поскольку у всех пациентов следует ожидать индивидуальных паттернов активации, обнаруженные различия тем более значимы, поскольку они указывают на измененные в зависимости от фазы паттерны активации мышц при ношении ремня. Большие межиндивидуальные и внутрииндивидуальные различия в активации мышц спины, вероятно, связаны с улучшенной фазовой координацией мышц туловища во время ходьбы.

    В этом исследовании мы не изучали задачи, выполняемые в других исследованиях поясов на здоровых добровольцах, такие как ручной подъем [39], подъем приседа [40, 41], максимальная сила [42] или тесты на выносливость [8], поскольку они должны не выполняться пациентами с острой болью в спине.Эти единичные исследования были противоречивыми и в конечном итоге бесполезными для сравнения с нашими. Однако если мы сравним эти результаты с нашими собственными предыдущими результатами на здоровых испытуемых [14], где мы сравнили использование ремней без пояса и использования ремня во время ходьбы у одних и тех же испытуемых, мы увидим аналогичное снижение активации брюшных мышц. Кроме того, в текущем исследовании мы наблюдали стойкие различия между группами C и B в трех испытаниях, оба этих совпадения свидетельствуют о повторяемом влиянии эластичного поддерживающего ремня на брюшную активацию во время ходьбы.Можно также сказать, что эффект от пояса не уменьшается в течение трех недель.

    Сравнивая оба наших исследования для мышц спины, пациенты с острой болью в спине, в отличие от здоровых субъектов, демонстрируют повышенные амплитуды мышц спины в зависимости от фазы при ношении ремней. Различия между пациентами с острой болью в пояснице и здоровыми субъектами неудивительны, поскольку при острой боли в спине наблюдается разная межмышечная координация [4]. В отличие от мышц спины, мышцы живота демонстрируют сравнительный эффект ношения ремня как у пациентов, так и у здоровых людей во время ходьбы.

    Заключение

    Таким образом, во-первых, не было явных признаков того, что ношение поясничного компрессионного эластичного поясничного поддерживающего пояса приводит к общему ухудшению состояния мышц спины. Уровни амплитуды мышц брюшного пресса были значительно снижены в группе с поясом без определения конкретной фазы шага, что, скорее всего, было вызвано пассивной эластичной опорой ремня. В течение периода наблюдения у всех пациентов наблюдалось снижение уровня боли и улучшение функциональных нарушений, которые несколько усилились в группе с поясом.Трехнедельный период наблюдения соответствует естественному течению острой боли в пояснице, и наблюдаемые результаты продемонстрировали повторяющийся эффект ремня. Будущие исследования должны быть основаны на более широкой базе данных и включать другие распространенные виды деятельности, такие как скручивание, изгибание и легкий подъем, и в конечном итоге включать пациентов с повторяющейся болью в спине.

    Ограничения

    Для исследования в анализ могли быть включены только 36 человек, что делает невозможным широкое обобщение результатов.36 пациентов, которые были проанализированы, были отобраны из в общей сложности 284 пациентов, которые ответили на попытки набора, что составляет 12,7% включения — выше, чем в других исследованиях [23]. Кроме того, трехнедельное время наблюдения после исследования было относительно коротким по сравнению с другими исследованиями, которые продолжались в течение 12 месяцев, чтобы описать естественное течение острой боли в пояснице [23]. С другой стороны, продолжительность наблюдения была выбрана на основании предыдущих исследований эффективности эластичных поясничных поддерживающих ремней [6], а также исходя из того факта, что через четыре недели можно ожидать лишь небольших изменений [23].

    Благодарности

    Лаборатория была любезно предоставлена ​​Центром междисциплинарной профилактики заболеваний, связанных с профессиональной деятельностью (KIP), финансируемым Йенским университетом Фридриха Шиллера и Berufsgenossenschaft Nahrungsmittel und Gastgewerbe. Эта рукопись была отредактирована для английского языка Марси Мэтьюз из Polishedwords.

    Ссылки

    1. 1. Schmidt CO, Raspe H, Pfingsten M, Hasenbring M, Basler HD, Eich W. и др.Боль в спине у взрослого населения Германии: распространенность, тяжесть и социально-демографические корреляты по данным межрегионального исследования. Позвоночник. 2007 15 августа; 32 (18): 2005–11. pmid: 17700449.
    2. 2. Bundesärztekammer (BÄK), Kassenärztliche Bundesvereinigung (KBV), Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaften (AWMF). Nationale VersorgungsLeitlinie Nichtspezifischer Kreuzschmerz – Langfassung. 2. Auflage, Версия 1, изд. 2017. [цитировано 21 ноября 2018 г.],
    3. 3. Silfies SP, Squillante D, Maurer P, Westcott S, Karduna AR.Модели набора мышц туловища в конкретных группах пациентов с хронической болью в пояснице. Клиническая биомеханика. 2005 2005/6; 20 (5): 465–73. pmid: 15836933
    4. 4. van Dieen JH, Cholewicki J, Radebold A. Модели рекрутирования мышц туловища у пациентов с болью в пояснице повышают стабильность поясничного отдела позвоночника. Позвоночник. 2003. 28 (8): 834–41. pmid: 12698129
    5. 5. Calmels P, FayolleMinon I. Обновленная информация об ортопедических устройствах для поясничного отдела позвоночника на основе обзора литературы.Rev Rhum. 1996 апр; 63 (4): 285–91. WOS: A1996UJ49800010. Английский.
    6. 6. Валле-Джонс Дж. К., Уолш Х., О’Хара Дж., О’Хара Х., Дэйви Н. Б., Хопкин-Ричардс Х. Контролируемое испытание поддержки спины («люмботрен») у пациентов с неспецифической болью в пояснице. Текущие медицинские исследования и мнения. 1992. 12 (9): 604–13. pmid: 1533832.
    7. 7. Calmels P, Queneau P, Hamonet C, Le Pen C, Maurel F, Lerouvreur C и др. Эффективность поясничного пояса при подострой боли в пояснице: открытое, многоцентровое и рандомизированное клиническое исследование.Позвоночник. 1 февраля 2009 г.; 34 (3): 215–20. pmid: 1

      15.

    8. 8. Такасаки Х., Мики Т. Влияние постоянного использования пояснично-крестцовых ортезов на моторику туловища: систематический обзор с метаанализом. Spine Journal. 2017 июн; 17 (6): 889–900. WOS: 000405123300017. pmid: 28323240
    9. 9. Azadinia F, Takamjani EE, Kamyab M, Parnianpour M, Cholewicki J, Maroufi N. Могут ли пояснично-крестцовые ортезы вызывать слабость мышц туловища? Систематический обзор литературы. Spine Journal.2017 Апрель; 17 (4): 589–602. WOS: 000397260600016. pmid: 27988341
    10. 10. Ван Тулдер М.В., Джеллема П., ван Поппель М.Н., Начемсон А.Л., Боутер Л.М. Поясничные опоры для профилактики и лечения боли в пояснице. Кокрановская база данных систематических обзоров. 2000 (3): CD001823. pmid: 10

      2.
    11. 11. Ван Дуйвенбоде ICD, Jellema P, Van Poppel MNM, Van Tulder MW. Поясничные опоры для профилактики и лечения боли в пояснице. Кокрановская база данных систематических обзоров. 2008 (2).WOS: 0002551190.
    12. 12. Олеске Д.М., Лаванда С.А., Андерссон ГБДж, Квасны М.М. Являются ли поддержка спины плюс образование более эффективными, чем одно только образование, в содействии выздоровлению от боли в пояснице? — Результаты рандомизированного клинического исследования. Позвоночник. 2007, 1 сентября; 32 (19): 2050–7. WOS: 000249353800003. pmid: 17762804
    13. 13. Джеллема П., ван Тулдер М.В., ван Поппель М.Н., Начемсон А.Л., Боутер Л.М. Поясничные опоры для профилактики и лечения боли в пояснице: систематический обзор в рамках Кокрановской группы обзора спины.Позвоночник. 2001 15 февраля; 26 (4): 377–86. pmid: 11224885.
    14. 14. Хубнер А., Нимейер Ф., Шиллинг К., Андерс С. Влияние брюшного ремня на активность мышц туловища во время ходьбы по беговой дорожке. Biomech Open Lib. 2017; 1: 7–15.
    15. 15. Greil H. Wie weit sind wir der DIN 33402 entwachsen ?: Brandenburgisches Umweltforschungszentrum; 2001 [обновлено 24.05.2005; цитируется 21 ноября 2018 г.]. Доступно по адресу: http://pub.ub.uni-potsdam.de/volltexte/2005/387/.
    16. 16. Кармайкл СМ, Макгу М.Поперечное исследование роста, веса и индекса массы тела взрослых близнецов. J Gerontol a-Biol. 1995 Июль; 50 (4): B237 – B44. WOS: A1995RY60400009.
    17. 17. Hermens HJ, Freriks B, Disselhorst-Klug C, Rau G. Разработка рекомендаций для датчиков SEMG и процедур размещения датчиков. J Electromyogr Kinesiol. 2000 Октябрь; 10 (5): 361–74. pmid: 11018445
    18. 18. Нг Дж. К., Кипперс В., Ричардсон, Калифорния. Ориентация мышечных волокон брюшных мышц и предлагаемые положения электродов на поверхности ЭМГ.Электромиогр Клин Нейрофизиол. 1998. 38 (1): 51–8. pmid: 9532434
    19. 19. Mörl F, Anders C, Grassme R. Простой и надежный метод устранения артефактов ЭКГ сигналов SEMG. XVII Конгресс Международного общества электрофизиологов и кинезиологов Ольборг: Omnipress; 2010.
    20. 20. Hemmelmann C, Horn M, Susse T., Vollandt R, Weiss S. Новые концепции множественных тестов и их использование для оценки данных ЭЭГ большой размерности. Журнал нейробиологических методов.30 марта 2005 г.; 142 (2): 209–17. pmid: 15698661.
    21. 21. Раковина CA, Мвудуду NH. Статистическая мощность, выборка и величина эффекта — три ключа к релевантности исследования. Исследование и оценка результатов консультирования. 2010; 1 (2): 1–18.
    22. 22. Коэн Дж. Статистическая сила для поведенческих наук. Хиллсдейл, Нью-Джерси: Лоуренс Эрлбаум; 1988.
    23. 23. Вассельен О., Вудхаус А., Бьорнгаард Дж. Х., Лейвсет Л. Естественное течение острой боли в шее и пояснице у населения в целом: исследование HUNT.Боль. 2013 август; 154 (8): 1237–44. WOS: 000321339400011. pmid: 23664654
    24. 24. Мид Т.В., Дайер С., Браун В., Таунсенд Дж., Фрэнк А.О. Боль в пояснице механического происхождения — рандомизированное сравнение хиропрактики и стационарного амбулаторного лечения. Brit Med J. 2 июня 1990 г .; 300 (6737): 1431–147. WOS: A1990Dh42800017. pmid: 2143092
    25. 25. Cholewicki J, Juluru K, Radebold A, Panjabi MM, McGill SM. Стабильность поясничного отдела позвоночника можно повысить с помощью брюшного ремня и / или повышения внутрибрюшного давления.Европейский журнал позвоночника: официальное издание Европейского общества позвоночника, Европейского общества деформации позвоночника и Европейского отделения Общества исследования шейного отдела позвоночника. 1999. 8 (5): 388–95.
    26. 26. Ли П.Дж., Роджерс Э.Л., Граната К.П. Активная жесткость туловища увеличивается при совместном сокращении. J Electromyogr Kinesiol. 2006 Февраль; 16 (1): 51–7. pmid: 16099678.
    27. 27. Граната КП, Маррас WS. Экономическая выгода от сокращения мышц для защиты от нестабильности позвоночника.Позвоночник. 2000, 1 июня; 25 (11): 1398–404. WOS: 000087435200015. Английский.
    28. 28. Fairbank JCT, Pynsent PB. Индекс инвалидности Освестри. Позвоночник. 2000 15 ноября; 25 (22): 2940–52. WOS: 000165373800016. pmid: 11074683
    29. 29. Мид Т.В., Браун В., Меллоуз С., Таунсенд Дж., Уэбб Дж., Норт ВРС и др. Сравнение хиропрактики и амбулаторного лечения боли в пояснице в больнице: технико-экономическое обоснование. Журнал эпидемиологии и общественного здравоохранения (1979-). 1986. 40 (1): 12–7. pmid: 2872260
    30. 30.Cholewicki J, Ivancic PC, Radebold A. Может ли повышенное внутрибрюшное давление у людей быть отделено от совместного сокращения мышц туловища во время устойчивых изометрических нагрузок? Европейский журнал прикладной физиологии. 2002 июн; 87 (2): 127–33. pmid: 12070622
    31. 31. Cholewicki J, Juluru K, McGill SM. Механизм внутрибрюшного давления для стабилизации поясничного отдела позвоночника. Журнал биомеханики. 1999; 32 (1): 13–7. pmid: 10050947
    32. 32. Теш К.М., Данн Дж. С., Эванс Дж. Х.Мышцы живота и стабильность позвоночника. Позвоночник. 1987 июн; 12 (5): 501–8. pmid: 2957802.
    33. 33. Хаггмарк Т., Торстенссон А. Типы волокон в мышцах живота человека. Acta Physiologica Scandinavica. 1979 декабрь; 107 (4): 319–25. pmid: 161688
    34. 34. Торстенссон А., Карлсон Х. Типы волокон в поясничных мышцах спины человека. Acta Physiologica Scandinavica. Октябрь 1987 г .; 131 (2): 195–202. pmid: 2960128
    35. 35. Маннион А.Ф. Характеристики типа волокна и функция параспинальных мышц человека: нормальные значения и изменения в связи с болью в пояснице.J Electromyogr Kinesiol. 1999. 9 (6): 363–77. pmid: 10597049
    36. 36. Huebner A, Faenger B, Scholle HC, Anders C. Переоценка соотношения амплитуды силы мышц туловища. Журнал биомеханики. 2015 13 апреля; 48 (6): 1198–205. pmid: 25757667.
    37. 37. Комерфорд MJ, Mottram SL. Дисфункция движения и устойчивости — современные разработки. Мануальная терапия. 2001. 6 (1): 15–26. pmid: 11243905
    38. 38. Cholewicki J, VanVliet JJt Относительный вклад мышц туловища в стабильность поясничного отдела позвоночника во время изометрических нагрузок.Clin Biomech (Бристоль, Эйвон). 2002 Февраль; 17 (2): 99–105. pmid: 11832259.
    39. 39. Курустиен Н., Мехора К., Джалаёндежа В., Нантаваний С. Активность мышц-стабилизаторов туловища во время ручного подъема с использованием поясного ремня и без него у опытных рабочих. Журнал Медицинской ассоциации Таиланда = Chotmaihet thangphaet. 2014 июл; 97 Приложение 7: S75–9. pmid: 25141532.
    40. 40. Уоррен Л.П., Апплинг С., Оладехин А., Гриффин Дж. Влияние мягкого поясничного поддерживающего пояса на активность косых мышц живота у здоровых взрослых людей во время приседаний.Журнал ортопедической и спортивной физиотерапии. 2001 июн; 31 (6): 316–23. pmid: 11411626.
    41. 41. Зинк AJ, Уайтинг WC, Винсент WJ, Маклейн AJ. Влияние грузового пояса на активность мышц туловища и ног и кинематику суставов во время приседаний. Журнал исследований силы и кондиционирования / Национальная ассоциация силы и кондиционирования. 2001 Май; 15 (2): 235–40. pmid: 11710410.
    42. 42. Кавагути Ю., Геджо Р., Канамори М., Кимура Т. Количественный анализ влияния поясничного ортеза на силу мышц туловища и мышечную активность у нормальных субъектов.Журнал ортопедической науки: официальный журнал Японской ортопедической ассоциации. 2002. 7 (4): 483–9. pmid: 12181664.

    Больше и сильнее Что имеет значение?

    60

    j.math.2006.07.017. PubMed PMID: 17070721.

    29. Парккола Р., Куяла Ю., Ритокоски Ю. Ответ

    мышц туловища на тренировку, оцениваемый с помощью магнитно-резонансной томографии

    и силы мышц. Европейский

    журнал прикладной физиологии и профессиональной физиологии

    .1992; 65 (5): 383-7. PubMed PMID:

    1425640.

    30. Storheim K, Holm I, Gunderson R, Brox JI, Bo K.

    Влияние комплексных групповых тренировок на

    площадь поперечного сечения, плотность и силу

    параспинальных мышцы у пациентов, включенных в список больных по подострой форме

    с болью в пояснице. Журнал заболеваний позвоночника и

    техник. 2003; 16 (3): 271-9. PubMed PMID:

    12792342.

    31. Халтман Г., Нордин М., Сарасте Х., Ольсен Х.Тело

    состав, выносливость, сила, площадь поперечного сечения

    и плотность ММ разгибателей позвоночника у мужчин

    с болью в пояснице и без нее. Журнал болезней позвоночника

    . 1993; 6 (2): 114-23. PubMed PMID:

    8504222.

    32. Майер Т.Г., Кондраске Г., Муни В., Кармайкл

    Т.В., Бутш Р. Спектральный миоэлектрический анализ поясницы

    для оценки выносливости. Сравнение нормальных пациентов

    с пациентами с ослабленным состоянием. Позвоночник.

    1989; 14 (9): 986-91. PubMed PMID: 2781412.

    33. Аддисон Р., Шульц А. Сильные стороны туловища у пациентов

    , обращающихся за госпитализацией по поводу хронических заболеваний нижней части спины

    . Позвоночник. 1980; 5 (6): 539-44. PubMed PMID:

    6451034.

    34. Faber A, Sell L, Hansen JV, Burr H, Lund T,

    Holtermann A, et al. Предсказывает ли мышечная сила

    нарушения и болезни опорно-двигательного аппарата в будущем

    отсутствие? Медицина труда. 2012; 62 (1): 41-

    6.Epub 22.10.2011. DOI: 10.1093 / occmed / kqr150.

    PubMed PMID: 22016340.

    35. Hamberg-van Reenen HH, Ariens GA, Blatter BM,

    van Mechelen W., Bongers PM. Систематический обзор

    связи между физическими возможностями и будущей болью в пояснице и шее / плече

    . Боль. 2007; 130 (1-

    2): 93-107. Epub 2007/01/16. DOI: 10.1016 /

    j.pain.2006.11.004. PubMed PMID: 17222512.

    36. Holm S, Indahl A, Solomonow M. Sensorimotor

    контроль позвоночника.Журнал электромиографии

    и кинезиологии: официальный журнал Международного общества электрофизиологической кинезиологии

    .

    2002; 12 (3): 219-34. PubMed PMID: 12086817.

    37. Макнил Т., Уорвик Д., Андерссон Г., Шульц А.

    Сила туловища при попытке сгибания, разгибания,

    и бокового сгибания у здоровых субъектов и пациентов

    с заболеваниями поясницы. Позвоночник. 1980; 5 (6): 529-38.

    PubMed PMID: 6451033.

    38.Моррисси MC. Угнетение рефлекса мышц бедра

    при травме колена. Причины и лечение. Спортивная

    медицина. 1989; 7 (4): 263-76. PubMed PMID:

    2657965.

    39. Dickx N, Cagnie B, Parlevliet T, Lavens A,

    Danneels L. Влияние односторонней мышечной боли

    на задействование многораздельной поясничной мышцы во время автоматического сокращения

    . Экспериментальное исследование боли.

    Мануальная терапия. 2010; 15 (4): 364-9. DOI: 10.1016 /

    Дж.math.2010.02.002. PubMed PMID: 20207187.

    40. Маннион А.Ф., Долан П. Связь между

    миоэлектрическими и механическими проявлениями

    усталости в группе четырехглавой мышцы бедра.

    Европейский журнал прикладной физиологии и

    профессиональной физиологии. 1996; 74 (5): 411-9. Epub

    01.01.1996. PubMed PMID: 8954288.

    41. Нельсон-Вонг Э, Алекс Б., Чепе Д., Ланкастер Д.,

    Каллаган, Дж. Нарушение рекрутирования мышц во время

    разгибания из-за сгибания туловища при боли в пояснице

    разработчиков.Клиническая биомеханика.

    2012; 27 (10): 994-8. DOI: 10.1016 /

    j.clinbiomech.2012.07.007. PubMed PMID:

    22877831.

    42. Ковач К.М., Маррас В.С., Лицкий А.С., Гупта П.,

    Фергюсон С.А. Локальное использование кислорода здоровыми и

    людьми с болью в пояснице во время контролируемых движений туловища

    . Журнал заболеваний позвоночника.

    2001; 14 (2): 150-8. Epub 2001/04/04. PubMed

    PMID: 11285428.

    43. Лакке С.Е., Соер Р., Таккен Т., Ренеман М.Ф.Риск

    и прогностические факторы неспецифической

    скелетно-мышечной боли: синтез данных из

    систематических обзоров, классифицированных по измерениям МКФ.

    Боль. 2009; 147 (1-3): 153-64. DOI: 10.1016 /

    j.pain.2009.08.032. PubMed PMID: 19800735.

    44. Biering-Sorensen F, Thomsen CE, Hilden J. Risk

    индикаторы для проблем с поясницей. Скандинавский журнал

    восстановительной медицины. 1989; 21 (3): 151-7.

    PubMed PMID: 2529630.

    45. Хупли М., Хурри Х, Луото С., Сайнио П., Аларанта Х.

    Изокинетическая способность мышц туловища.

    Часть I: Влияние повторения на измерение

    изокинетической способности мышц туловища

    среди здоровых контролей и двух разных групп

    пациентов с болью в пояснице. Скандинавский журнал

    реабилитационной медицины. 1996; 28 (4): 201-6. Epub

    1996/12/01. PubMed PMID:

  • 47.

    46.Йоргенсен К., Николайсен Т. Разгибатели туловища

    выносливость: определение и связь с поясницей

    50 J Bangladesh Soc Physiol. 2017, июнь; 12 (1): 41-51

    Функция мышц при боли в пояснице Mahato

    Трапециевидная мышца: функция, расположение и иннервация

    Трапециевидная мышца: расположение

    Трапециевидная мышца простирается от затылочной кости (расположенной у основания черепа) до середины спины. Эта мышца разделена на три части или секции, которые включают:

    • Верхний отдел: расположен в задней части шеи
    • Средняя часть: расположена в плечах и верхней части спины
    • Нижняя часть: расположена посередине спины
    Трапециевидная мышца расположена в области шеи, плеч, средней и верхней части спины.

    Трапециевидная мышца: функция

    Функция трапециевидной мышцы зависит от того, какой участок мышцы работает. Функции этой мышцы включают:

    Секция трапеции Функция секции мышцы
    Верхний Поднимает лопатку (лопатки), что представляет собой движение плечами.
    Расширяет шею, то есть движением сгибания шеи прямо назад
    Средний Приводит лопатку, сводя лопатки вместе
    Нижняя Опускает или опускает лопатку
    Одна из функций трапециевидной мышцы — поднимать плечи или пожимать их плечами.

    Кроме того, все три части трапециевидной мышцы работают вместе, чтобы стабилизировать лопатку.Например, когда вы несете много пакетов с продуктами из машины на кухню, все части трапециевидной мышцы сокращаются, чтобы стабилизировать лопатку или лопатки.

    Трапециевидная мышца также стабилизирует лопатку, когда вы несете что-то на боку, например, сумку с продуктами.

    Трапециевидная мышца: иннервация

    Из-за большого размера трапециевидной мышцы эта мышца иннервируется более чем одним нервом.В частности, трапециевидный нерв получает электрические импульсы от мозга через следующие нервы:

    • Шейный нерв III (C3)
    • Шейный нерв IV (C4)
    • Черепной нерв XI (также называемый добавочным нервом)

    Краткое содержание урока

    Трапециевидная мышца — одна из самых больших мышц спины. Эта мышца состоит из трех частей: верхней, средней и нижней.Верхняя часть расположена в области шеи, средняя часть — в плечах и верхней части спины, а нижняя часть — посередине спины.

    Основные функции трапециевидной мышцы включают:

    • Подъем лопатки
    • Удлинение шеи
    • Втягивание или приведение лопатки
    • Опускание или давление на лопатку

    Трапециевидная мышца иннервируется тремя отдельными нервами, которые включают шейный нерв III , шейный нерв IV и черепной нерв XI (также называемый добавочным нервом).

    Заявление об ограничении ответственности за медицинское обслуживание: Информация на этом сайте предназначена только для вашего сведения и не заменяет профессиональные медицинские консультации.

    Упражнения после реконструкции груди с использованием мышц | Хирургия рака груди

    Узнайте, какие упражнения нужно выполнять после реконструкции груди, используя мышцы спины.

    Важно постепенно наращивать упражнения после операции.Перед выполнением этих упражнений обязательно посоветуйтесь со своим врачом или медсестрой-специалистом. Они могут попросить вас выполнить другие упражнения или использовать немного другие временные шкалы.

    Реконструкция с использованием ткани спины

    В ходе этой процедуры хирург берет мышцу широчайшей мышцы спины и проделывает ее под кожей. Они перемещают его ниже подмышки к передней части тела, чтобы придать груди новую форму. Они также могут отобрать часть кожи и жира вместе с мышцами.Хирург задействует всю мышцу. Они удаляют его там, где он прикрепляется к вашей нижней части спины, но оставляют его прикрепленным к вашему плечу, где находится кровоснабжение.

    Широчайшая мышца спины помогает подвести руку к боку и отвести назад. Например, вы используете его, когда поднимаете что-то с высокой полки или тянете что-то на себя. Вы также задействуете мышцы, когда отталкиваетесь, чтобы поднять свое тело, например, когда вы выходите из ванны или стула.

    Другие мышцы также могут выполнять некоторые из функций широчайшей мышцы спины.Таким образом, после операции такого типа вы по-прежнему сможете нормально двигать рукой. Но вы можете обнаружить, что есть определенные виды деятельности, для которых у вас нет такой силы во время операции. Это будет зависеть от вашего образа жизни и любых увлечений или спорта.

    Зачем нужны упражнения после восстановительной операции

    Цель упражнений после реконструктивной хирургии — помочь вам вернуться к своей обычной деятельности и полному диапазону движений. Чтобы пережить операцию, нужно время, и поначалу вы, вероятно, почувствуете усталость.Упражнения помогут вам двигаться, и ваши плечи и спина не станут слишком жесткими или напряженными.

    Вы начинаете с выполнения легких упражнений и постепенно доводите до полного движения в течение нескольких недель. Это дает вашему телу время на заживление. Обычно вы можете использовать пораженную руку до уровня плеч для легких занятий со следующего дня после операции. Ваш врач скажет вам, есть ли причина, по которой вам не следует этого делать.

    Чтобы раны не растягивались, нельзя делать некоторые движения в первые 1-2 недели.Слушайте свое тело. Если вы чувствуете усталость и слабость, возможно, вам нужно притормозить. Ваше плечо, грудь и спина могут ощущаться стесненными и неудобными, но это не должно быть слишком болезненно.

    Если у вас все же болит, остановитесь и обратитесь к своему специалисту, физиотерапевту или медсестре, занимающейся грудным вскармливанием.

    Чего нельзя делать в первые 2 недели

    Есть некоторые вещи, которых следует избегать в течение первых 1-2 недель после операции. Ваш хирург может предложить немного другое время, поэтому проверьте, если вы не уверены.

    Избегать:

    • поднятие руки выше уровня плеча
    • подъем или толкание рукой на той стороне, где была проведена операция
    • поднимать что-нибудь тяжелее мешка с сахаром
    • поднимаясь с кровати за руку на той стороне, где была проведена операция
    • толкание двери
    • тянет что-либо к себе, например вынимает белье из стиральной машины

    Избегание этих вещей помогает вашим мышцам зажить.Это означает, что пока все уляжется, вы не растягиваете слишком сильно свои раны или место, где теперь прикреплены мышцы.

    Когда вы застегиваете бюстгальтер, застегните его спереди, поверните и положите руку на ту сторону, на которой вы сначала перенесли операцию. Когда вы надеваете пальто, убедитесь, что вы вставили сначала ту сторону, на которой была сделана операция, в пройму.

    Первые 2 недели после операции

    В течение первых 2 недель поддержание хорошей осанки и выполнение упражнений помогают предотвратить скованность плеч, рук и спины.Это поможет вам вернуться к нормальной деятельности. Ваше плечо, рука и спина могут сначала казаться скованными. Но когда вы будете выполнять упражнения и начнете заживать, скованность уменьшится.

    Хорошо начать двигаться как можно скорее — легкая ходьба поможет сохранить форму, вылечиться и улучшить самочувствие.

    Поддержание хорошей осанки

    Старайтесь сохранять хорошую осанку во время выполнения упражнений, чтобы постоянно развивать правильную осанку.Это помогает мышцам стать сильнее.

    Поддержать хорошую осанку поможет:

    • Представьте, что вас тянет веревка вверх от потолка
    • мышление высокий и прямой
    • поднимите грудь вверх

    Вы, вероятно, почувствуете, что ваша спина довольно тугая — не только по шраму, но иногда и по всей стороне спины, на которой вы перенесли операцию. Это вполне нормально, но неудобно и может занять некоторое время, чтобы успокоиться.

    Возвращение к нормальной деятельности

    В первые 1-2 недели постарайтесь нормально передвигаться. Вы можете использовать руку до уровня плеч, но не поднимайте ее выше.

    Вы можете расчесывать волосы и поднимать легкие вещи, например чашку чая, рукой на той стороне, где была операция.

    Регулярно меняйте позу, чтобы не сковывать движения.

    Вы можете заниматься сексом, но не поднимайте руки выше плеча.

    Упражнения в первые 2 недели

    Вы можете начать выполнять эти упражнения с первого дня после операции.

    • Пожатия плеч — расслабьте плечи. Медленно и осторожно поднимите плечи к ушам. Затем медленно расслабьте их.

    Начинайте с 5 таких каждый час. Постепенно увеличивайте количество упражнений до 10 каждый час в течение примерно 2 недель.

    • Повороты плечами — расслабьте плечи. Поднимите плечи вперед, а затем медленно назад. Когда вы перекатываете их назад, сожмите лопатки вместе сзади. Делайте глубокие вдохи во время каждого упражнения.

    Начните с 5 из них каждый час и постепенно увеличивайте до 10 каждый час. Повторяйте каждый час примерно 2 недели.

    • Подъем плеч — Положите кончики пальцев на плечи. Медленно поднимите локоть в сторону, затем двигайте им по часовой стрелке (вперед), плавно обводя руку. Затем повторите в другую сторону.

    Повторите подъемы плеч 5 раз в каждую сторону. Постепенно увеличивайте количество до 10. Повторяйте каждые 2–3 часа.

    • Махи руками — Слегка свесив руку перед собой или в сторону, медленно нарисуйте на полу воображаемые круги и линии.Это поддерживает подвижность подмышечной впадины.

    Начните медленно с 5, с маленьких кружков и коротких линий. Увеличивайте размер кругов и длину линий в течение следующих двух недель, так как вам будет удобно это делать.

    С 3-й недели после операции

    После заживления ран на спине и груди они могут стать тугими, что затрудняет нормальное движение. Увлажнение шрамов помогает прекратить стягивание и облегчает движение рукой и плечом.

    Не стоит начинать это делать, пока рана не зажила. Если вы не уверены, зажила ли рана, посоветуйтесь с хирургом или медсестрой, прежде чем начинать массаж.

    Итак, как только ваша рана зажила, вы можете массировать:

    • область вокруг рубцов
    • вокруг лопатки
    • область под мышкой

    Вы можете обнаружить странные ощущения и некоторую боль в том месте, где вам сделали операцию. Это вызвано восстановлением нервов в этой области.Массаж и нежное поглаживание или постукивание по шрамам могут помочь контролировать эти чувства. Если вы не можете связаться со всеми из них, попросите партнера или друга сделать это за вас.

    Упражнения примерно с 3-й недели после операции

    Вам следует продолжить упражнения, которые вы делали. Теперь вы также можете приступить к выполнению следующих упражнений, которые помогут вам восстановить полный диапазон движений плеча. Это нормально — чувствовать стеснение в ране на спине. Это улучшится, если вы продолжите выполнять упражнения и начнете выполнять следующие.

    Для начала вам следует выполнить каждое из следующих упражнений по 5 раз. Постепенно наращивайте до 10 раз. Старайтесь делать их 2–3 раза в день, пока не научитесь выполнять сидя или стоя. Затем вы можете делать их понемногу и часто, каждые 2–3 часа.

    • Поднятие руки над головой — Лягте на спину и другой рукой возьмитесь за руку с той стороны, на которой выполнялась операция. Осторожно поднимите руки как можно выше над головой, не усиливая боли. Вы можете почувствовать напряжение в области груди или в руке.Тяга — это нормально, но если боль усиливается, не поднимайте ее так высоко. Поднимите насколько это удобно в течение следующих нескольких дней. Со временем станет легче, и постепенно вы сможете поднимать его выше. Когда вы почувствуете себя более комфортно, вы можете попробовать это упражнение сидя и стоя.
    • Пляжная поза — лягте на спину. Слегка приложите пальцы к ушам, держа локти в воздухе над головой. Медленно расслабьте локти. Осторожно надавите на них, пока боль не усиливается.Вы можете почувствовать растяжение, что нормально.
    • Рука за головой — сидя на стуле, положите руку хирургической стороной на затылок. Затем проведите рукой по направлению к середине шеи, пока не почувствуете растяжение в подмышечной впадине.
    • Рука за спиной — Сидя в кресле, медленно заведите руку на хирургической стороне за спину так, чтобы тыльная сторона ладони коснулась ягодиц. Медленно проведите им по спине. Ваша цель — провести рукой вверх, чтобы дотянуться до линии бретелей бюстгальтера.Если вы боретесь с этим, используйте полотенце, чтобы помочь вам. Возьмите по одному концу полотенца в каждую руку. Используйте руку на подходящей стороне, чтобы медленно и осторожно поднять руку на хирургической стороне вверх по спине.
    • Вытяните руку в сторону и поднимитесь по стене — встаньте. Медленно отведите руку в сторону и потянитесь к потолку. Если вы можете, используйте стену, чтобы поднять руку в сторону.

    Как только вы научитесь делать это легко, попробуйте потянуться над головой с затронутой рукой.Затем потянитесь за голову и коснитесь уха подходящей стороны. Удерживайте эту растяжку, считая от 15 до 20.

    От 4 недель

    Через 4 недели после восстановительной операции вам следует продолжить упражнения, которые вы постепенно наращивали. Вы также можете начать выполнять эти упражнения.

    • Вытяните лопатку вперед — лягте на спину. Поднимите обе руки прямо вверх, указывая в сторону потолка. Согните плечи, чтобы они оторвались от пола.Попробуйте отодвинуть потолок так, чтобы почувствовать растяжение лопаток. Затем расслабьте плечи и повторите. Вы также можете сделать это сидя на стуле. Согните плечи вперед, а затем потяните их назад, как будто вы пытаетесь соединить лопатки сзади.
    • Лопатка тянется вперед и назад — Медленно согните плечи вперед, как будто вы сводите их вместе спереди. Затем вытяните их назад и представьте, что ваши лопатки соприкасаются сзади.Начните с 5 и увеличьте его до 10 в течение следующих 2 недель.
    • Объятие дерева с глубоким вдохом. Представьте, что вы обнимаете дерево перед собой. Сцепите руки вместе спереди по обе стороны от елки. Сделайте глубокий вдох, чтобы растянуть мышцы лопаток.

    Активность через 4 недели после операции

    Постепенно вы сможете делать больше.

    Между 4 и 6 неделями после операции начните больше двигать рукой и плечом.Вы стремитесь к почти полному диапазону движения. Однако не думайте, что вам нужно иметь полный диапазон движений к определенному времени. Все люди разные, и сколько времени это займет, будет зависеть от того, как ваше тело заживет.

    По-прежнему будьте осторожны при поднятии тяжестей, держа руку на стороне операции.

    От 6 до 8 недель после операции вы должны полностью или почти полностью двигаться и выполнять легкую домашнюю работу. Вы можете начать поднимать более тяжелые предметы, но по-прежнему избегайте тяжелых весов.Вы также можете начать увеличивать количество выполняемых упражнений. Например, вы можете начать увеличивать расстояние, которое вы идете, и увеличивать темп.

    Если вы плаваете, вы можете заняться этим снова, если только вы не проходите процедуры, делающие вашу кожу чувствительной, например химиотерапию, таргетные лекарства от рака или лучевую терапию. Попробуйте сначала придерживаться брасс. Через 8 недель вы сможете делать ползание вперед, назад или баттерфляй (при условии, что вы умели делать это раньше).

    Вы также можете возобновить половую жизнь.Ограничений на движение руки нет.

    Через 12 недель вы сможете делать все, что делали до операции, включая любые виды спорта. Но наращивайте постепенно.

    Поговорите со своим физиотерапевтом, если вы не уверены в том, что вам следует или не следует делать. Если у вас нет специального физиотерапевта, вы можете попросить медсестру направить вас к нему.

    Помните, что это рекомендации. Всегда проконсультируйтесь со своим специалистом, прежде чем начинать выполнять эти упражнения, и убедитесь, что они рады, что вы выполняете их в указанные сроки.

    Когда обращаться за помощью

    Если у вас есть что-либо из следующего, обратитесь к физиотерапевту, специалисту или медсестре по уходу за грудью:

    • Изменение цвета в области груди или шрам на спине (черный или красный)
    • в зоне операции жарко
    • опухоль вокруг груди или шрам
    • сильная боль
    • Повышенная сложность движения руки
    • Проблемы с упражнениями либо физически, либо из-за беспокойства по поводу их выполнения
    • Любое необычное изменение формы груди
    • внезапная одышка — это может быть признаком инфекции грудной клетки
    • покраснение, боль, жар или припухлость голени или бедра — это может быть признаком сгустка крови

    Жидкость может скапливаться вокруг груди, под мышкой или в спине.Это называется серома. Это может быть неудобно, и может потребоваться слив. Обратитесь к медсестре или специалисту по грудному вскармливанию, если вы подозреваете, что у вас развивается серома.

    Когда ваш шрам заживает, он может прилипнуть к ткани под ним. Это может затруднить движение руки и плеча. Важно продолжать упражнения и массаж, пока он не раздражает вашу рану. Если вам трудно дотянуться до шрама или помассировать его, обратитесь к физиотерапевту и попросите сделать массаж шрама, чтобы избавиться от шрама.

    Erector spinae group | Справочная статья о радиологии

    Группа разгибателей позвоночника является промежуточным слоем внутренних мышц спины. Эта группа состоит из трех подгрупп, при этом группы делятся по месту нахождения.

    • Подгруппа iliocostalis самая боковая
    • Подгруппа
    • longissimus находится между подвздошно-ребристой и спинальной мышцами
    • Подгруппа
    • spinalis самая медиальная

    Мышцы, выпрямляющие позвоночник, являются самыми мощными разгибателями позвоночника.

    Приложения

    В нескольких текстах говорится, что мышцы, выпрямляющие позвоночник, имеют одну общую точку прикрепления большого широкого сухожилия на задней стороне крестца, внутренней стороне гребня подвздошной кости, крестцово-подвздошных связках и остистых отростках пояснично-крестцового отдела 2- 5 . Ссылка для следующих исходных точек и точек вставки — это «Анатомия Грея» (40 -е издание ) 1 , если не указано иное.

    Spinalis

    Группа spinalis состоит из spinalis capitis, spinalis cervicis и spinalis thoracis.Spinalis thoracis — самая стабильная и выдающаяся мышца этой группы. Spinalis capitis и spinalis cervicis развиты и присутствуют в разной степени.

    • мышца spinalis capitis
      • не действительно отдельная мышца — когда она существует, она состоит из случайных волокон от semispinalis capitis, но с другим прикреплением
      • происхождение: (как semispinalis capitis) медиальный аспект между верхней и нижней линиями затылка
      • Вставка
      • : шипы C7 и T1 (в отличие от верхних суставных отростков C4-T6 или T7 для semispinalis capitis
    • spinalis cervicis muscle
      • присутствует в разной степени
      • происхождение: переменное происхождение на остистых отростках оси C3 и C4
      • Место прикрепления: переменное прикрепление к нижней части выйной связки, остистому отростку C7, иногда остистому отростку T1 и T2
    • spinalis thoracis muscle
      • самая медиальная группа мышц, выпрямляющих позвоночник, с пучками разной длины и прикреплениями
      • происхождение: остистые отростки T1-4 6
      • Вставка
      • : остистые отростки T11, T12, L1 и L2
      • латерально сливается с longissimus thoracis; мышцы, выпрямляющие позвоночник, рассматриваются в некоторых текстах как компонент этой мышцы 1
    Longissimus

    Группа longissimus является преобладающим компонентом группы erector spinae и состоит из longissimus capitis, longissimus cervicis и longissimus thoracis.

    • длинная мышца головы
    • longissimus cervicis muscle
      • происхождение: сухожилия от поперечных отростков C2-C6
      • Вставка
      • : сухожилия к поперечным отросткам T1-T4 или T5
    • longissimus thoracis muscle
      • самая большая мышца из группы erector spinae, имеет грудной и поясничный компоненты.
      • грудной компонент
        • множественные короткие мышечные животы с более короткими сухожилиями в головной части и более длинными в каудальной области
        • Мышечные животы организованы таким образом, что верхние части располагаются ближе к середине, а нижние — к боковым сторонам.
        • происхождение: самые верхние пучки начинаются от поперечных отростков T1-4.Последующие пучки имеют разветвленное происхождение и возникают из поперечных отростков T5-12, а также прилегающих ребер T5-12.
        • Вставка
        • : каудальные волокна грудных пучков образуют широкий апоневроз, причем самые верхние пучки входят в остистые отростки L1-5 и их надостные связки. Схема выглядит следующим образом: 1 -й грудной сегмент вставляется в L1 2; 6 вставок грудного сегмента в L5; 7 –9 грудные сегменты вставляются в срединный крестцовый гребень; 10 –11 грудные сегменты вставляются в заднюю поверхность 3-го -го сегмента крестца; 12 th грудной сегмент вставляется в крестец и сегмент гребня задней подвздошной кости в точке ниже места прикрепления межмышечного апоневроза поясничных волокон longissimus thoracis.
      • поясничная часть
        • происхождение: медиальная половина поперечных отростков L1-5
        • Вставка
        • : пучки от вставки L1-L4 сходятся на едином плоском сухожилии. Эта конвергенция известна как поясничный внутримышечный апоневроз и покрывает боковую поверхность мышцы. Апоневроз начинается в средней поясничной области, сужаясь к низу, прежде чем попасть на медиальную поверхность подвздошной кости дорсально до крыла крестца. Поясничный внутримышечный апоневроз является продолжением апоневроза, выпрямляющего позвоночник.Пучки L5 проходят глубоко в поясничный внутримышечный апоневроз, прикрепляясь как к вентромедиальной части подвздошной кости, так и к верхним волокнам дорсальной крестцово-подвздошной связки.
    Iliocostalis

    Подвздошно-костные мышцы являются наиболее латеральными компонентами группы мышц, выпрямляющих позвоночник. В эту подгруппу входят iliocostalis cervicis, iliocostalis thoracis и iliocostalis lumborum.

    • iliocostalis cervicis muscle
      • состоит из длинных и тонких сухожилий
      • происхождение: задние бугорки С4-6
      • Вставка: 3-6 ребер в задних углах
    • iliocostalis thoracis muscle
      • узкая, веретенообразная, лежит латеральнее iliocostalis cervicis
      • происхождение: поперечный отросток С7, ребра 1-6 верхние границы заднего угла
      • Вставка: верхние границы углов ребра 7-12
    • iliocostalis lumborum muscle
      • имеет грудной компонент, а также поясничный компонент
      • грудная часть
        • каждый пучок имеет ленточное сухожилие, прикрепленное к исходной точке, причем самые длинные сухожилия находятся на верхнем уровне с прогрессирующим укорочением к нижним уровням.Это сопровождается равномерно длинным мышечным животом и хвостовым сухожилием.
        • Хвостовые сухожилия образуют апоневроз, покрывающий поясничную часть подвздошной кости поясницы
        • происхождение: 3 или 4-12 ребра под их углом, прикрепляются латеральнее к iliocostalis thoracis
        • прикрепление: пучки образуют апоневроз, который линейно прикрепляется к медиальному концу и дорсальному сегменту гребня подвздошной кости. Верхние пучки вставляются ближе кнутри и ниже, а нижние пучки вставляются латеральнее и выше.
      • поясничный компонент
        • происхождение: верхушки поперечных отростков и задняя поверхность среднего слоя грудопоясничной фасции L1-L4
        • Вставка
        • : медиальный конец и дорсальный сегмент гребня подвздошной кости веерообразно, при этом пучок L1 является наиболее дорсальным и медиальным, а L4 — наиболее вентральным и латеральным.
    Апоневроз Erector spinae
    • дорсальный апоневроз грудных волокон longissimus и грудные волокна lumborum iliocostalis образуют сухожилия, которые вместе образуют апоневроз erector spinae
    • другой вклад происходит от некоторых поверхностных волокон многораздельной мышцы
    • покрывает мультифидусные и поясничные волокна как longissimus, так и iliocostalis
    • прикреплен к остистым отросткам поясницы и соответствующим надостным связкам, срединный крестцовый гребень, 3 крестцовый сегмент , дорсальный сегмент гребня подвздошной кости, медиальный конец гребня подвздошной кости
    • Часть верхних волокон большой ягодичной мышцы возникает из разводящего апоневроза
    • поясничный межмышечный апоневроз является вентральным продолжением апоневроза, выпрямляющего позвоночник, отделяющим поясничные волокна длиннейшей мышцы от подвздошно-костной мышцы
    • глубоко в грудопоясничную фасцию в поясничном и грудном отделах позвоночника, нижнюю зубчатую мышцу в каудальной области и большой и малый ромбовидные кости, а также верхнюю и верхнюю шейку головного мозга и шейку головного мозга
    • между задним и средним слоями грудопоясничной фасции в поясничных областях
    • боковые ветви дорсальных ветвей шейных, грудных и поясничных спинномозговых нервов
    • на поясничном уровне, боковые ветви спинных ветвей иннервируют подвздошную мышцу, а промежуточные ветви иннервируют длинную мышцу
    • разгибатели спины при двустороннем действии грудного и поясничного компонентов разгибателя позвоночника
    • Боковое сгибание при одностороннем действии грудного и поясничного компонентов
    • контроль опускания грудной клетки навстречу силе тяжести, когда мышцы живота сокращаются до полного сгибания мышц живота — в этот момент сгибание ограничивается пассивным напряжением компонентов спины.