Esercizi Biomeccanica per esame

Carichi sul rachide

Le dimensioni degli oggetti sollevati influenzano le forze sulla spina lombare.

I due oggetti hanno lo stesso peso ma dimensioni diverse.

Supponiamo che la distanza dal disco alla superficie anteriore dell’addome sia 20 cm.

Carichi sul rachide

In questo caso viene sollevato lo stesso oggetto.

Nel primo caso, il braccio di leva della forza dovuta alla massa sollevata (Lp) è di 30 cm. Il momento sulla vertebra è di 60 Nm cui si deve aggiungere il contributo del momento dovuto al peso della parte superiore del corpo con una retta di azione spostata di 2 cm (Lw) rispetto alla vertebra. Il totale è 69 Nm.

Nel secondo caso, Lp = 40 cm e Lw = 25 cm. Il momento totale sulla vertebra è quindi 80 + 112,5 = 192,5 Nm.

Lp = 40 cm, Lp = 35 cm, Lp = 50 cm.

Lw = 25 cm, Lw = 18 cm, Lw = 25 cm.

M = 192,50 Nm, M = 151 Nm, M = 212,50 Nm.

Esempio di sollevamento

Una persona di massa 70 kg solleva un oggetto di massa circa 20 kg. La spina è flessa ad un angolo medio di 35°.

Le principali forze che agiscono sul rachide a livello lombosacrale sono:

• Forza prodotta dalla parte superiore del corpo (65% del peso del corpo W = 450 N).
• Forza prodotta dal peso dell’oggetto sollevato (P = 200 N).
• Forza prodotta dalla contrazione dei muscoli estensori della spina (E) di cui è nota la retta d’azione e il punto di applicazione ma non l’intensità.

Queste forze producono momenti flettenti.

LP = 40 cm.

LW = 25 cm.

L = 5 cm. Calcolare E.

Forza di compressione e taglio

Calcolare la forza di compressione (C) sul disco.

È data da:

• La forza prodotta dal peso della parte superiore del corpo che agisce sul disco con un angolo di 35°.
• La forza prodotta dal peso dell’oggetto che agisce sul disco con un angolo di 35°.
• La forza prodotta dal muscolo estensore del rachide.

Il disco è anche soggetto alla forza di taglio S.

Carico durante il cammino

Durante il cammino, il carico di compressione a livello L3-L4 varia tra 0,2 e 2,5 volte il peso del corpo.

Il carico è massimo al distacco del tallone da terra e cresce quasi linearmente con la velocità del cammino.