近年来，与腰背痛相关的费用支出猛增，1998年美国为此支出超过1千亿美元。那些在全身振动条件下工作的人患腰背痛的可能性是其他人的1.4~9.5倍，而且全身振动中加速度越大，造成损伤的风险越大。躯干对全身振动的响应受多种因素的影响，例如姿势、肌肉活动性、靠背、脚踏板和输入激励的强度频率比值等。

 

大加速度全身振动情况下脊柱载荷和躯干稳定性的可靠计算需要对躯干肌肉活动性进行精确估计，但这一点在以前的生物动力学模型中往往被忽视。

 

加拿大学者进行了一项研究，建立三维有限元模型预测在4倍重力加速度，大约4和20Hz频率汽车座椅振动条件下躯干的生物动力学响应，评价在腰背直立和屈曲两种状态下的肌力、脊柱载荷和躯干稳定性，过程中也考虑腹肌是否同时活动。由于肌力的作用超过惯性力，在4Hz刺激频率下的估计脊柱载荷峰值显著大于20Hz的情况。当提高躯干稳定性时，腰椎前凸从直立状态到屈曲状态的展平，以及拮抗肌和腹肌的共同活动都会明显增大脊柱力。

 

这项研究清晰地证实了肌肉在躯干生物动力学中的重要作用和与腰背损伤相关的风险。在大加速度坐位振动条件下，尤其在靠近共振频率时，为了保持平衡和稳定，肌肉活动性显著提高，这使得脊柱受更大的力，所以有较高的损伤风险。

 

原文链接：http://www.sciencedirect.com/science/journal/00219290

 

（牛文鑫/编译）

 

《科学新闻》 (2008年 11月 第1期 封面集锦)