【科學不設限】EP.005 你腰痛不是年紀大，是你把腰當槓桿在操！

【科學不設限】EP.005 你腰痛不是年紀大，是你把腰當槓桿在操！ 脊椎是人體的支柱，幫助我們在站立、走路、跑步時保持平衡，還能讓我們彎腰、伸展、左右側彎與扭轉。 脊椎由33塊形狀複雜的椎骨組成，這些椎骨垂直堆疊，由上而下分成頸椎、胸椎、腰椎以及薦椎等區段。兩塊椎骨之間有椎間盤，它們像減震器一樣，吸收我們在行走、跳躍時產生的衝擊，保護骨骼和關節。 雖然脊椎精密結實的構造足以讓我們用上七、八十年，但是不小心使用的話，還是很容易受傷，以腰椎為例，最常出現的狀況就是彎腰搬重物時「閃到腰」。 以質量60公斤的人為例，以完美的姿勢立正站直時，腰椎承受了上半身的重力W1=294 N，兩節腰椎之間關節所受的正向力，也是這個大小。 彎腰搬行李時，腰部變成了「槓桿」的支點了。 假設你維持姿勢不動，上半身的力臂L1=30cm，行李質量20 kg，W2=196 N，力臂L2=45cm。 為了平衡這個力矩，要靠背肌收縮的張力Fm來產生順時針方向的力矩。背肌緊貼著脊椎。 接著力也必須平衡，假如腰椎與水平線夾角為θ=30°，Fc與Fs分別為兩節腰椎之間垂直於關節接觸面的壓縮力與平行於接觸面的剪力，腰椎在接觸面上所受的總力為385公斤重，是你站直時受力的12.8倍！ 難怪會閃到腰！ 如果經常用這種方式搬重物，還可能因為腰椎關節壓力過大，把椎間盤壓到「爆漿」——外層的纖維環破裂，內部的髓核被擠出來——造成椎間盤突出，嚴重的話還要開刀治療。 那麼，我們應該用什麼姿勢來搬重物呢？ 答案是——別彎腰，蹲下去！上半身保持這個姿勢站起來，轉軸由腰椎移到膝蓋，而且讓體重與行李的力臂變得非常小，肌肉收縮與關節承受的力量也都會變小，就不怕閃到腰了！這個部分的計算，就留給大家挑戰囉！ 同樣的道理，挺直脖子、直視前方是頸椎負擔最小的姿勢（躺平除外），但是如果你整天低頭滑手機的話就要注意了，頭部的質心往前移所產生的力矩，得要靠後頸的肌肉收縮來抵銷，這同樣會造成頸椎關節巨大的負擔。 所以為了你的頸椎著想，要滑手機的話，別當低頭族，把手機舉高到你的眼前吧！ #腰椎 ＃槓桿 ＃低頭族 -- Hosting provided by SoundOn