Большая нагрузка на плечи может вызвать повреждение нервов, контролирующих руки и пальцы

Длительная ходьба с тяжелой ношей в рюкзаке – это повседневная реальность для многих из нас.

Школьники носят на своих плечах килограммы учебников, а солдаты порой ходят с 20-30 кг снаряжения за спиной.

Мышечные и скелетные нарушения в результате таких неестественных нагрузок представляют реальную угрозу. Ученые из Университета Тель-Авива напоминают, что нервы, проходящие в области шеи и плеч, контролируют наши руки и пальцы. Именно их мы и ставим под удар.

Профессор Амит Гефен из отделения биомедицинского инжиниринга TAU и его коллеги из других отделений и факультетов обнаружили, что тяжелый вес, который люди длительное время носят за спиной, вызывает микроструктурные повреждения важных нервов.

Результат такой травмы может быть разным – от простого раздражения до серьезного уменьшения функций нервов, ограничения способности мышц отвечать на мозговые сигналы. Последнее в итоге приводит к замедлению движений и потере ловкости рук и пальцев, что не пойдет на пользу ни подрастающему поколению, ни военнослужащим, для которых ловкость иногда означает жизнь. На практике это проявляется ухудшением способности операторов работать на сложном оборудовании, снижением способности солдат вовремя поражать цели при стрельбе, а также проблемами с письмом и рисованием у детей.



Исследование было опубликовано в журнале «Journal of Applied Physiology». Проведение этой важной работы финансировалось Центром кардиологических исследований и биомедицинского инжиниринга TAU.

Моделирование нарушений нервных функций

Ученые сфокусировались на интересах боевых подразделений, в которых солдаты вынуждены носить тяжелые рюкзаки. Они обнаружили, что, кроме обычных жалоб на дискомфорт и боль в плечах, солдаты нередко страдают от подергиваний и онемения в пальцах.

После этого исследователи использовали методы биомеханического анализа, чтобы смоделировать последствия нагрузок на плечи. Анализ показал, что механические нагрузки, определяемые как давление некоего груза на ограниченный участок тела, передаются через кожу и мягкие ткани, вызывая хроническое повреждение нервов. Давления обычного солдатского снаряжения оказалось достаточно, чтобы вызвать долговременные проблемы у бойцов.

Весь анализ был основан на построении анатомических компьютерных моделей с использованием данных МРТ. Избыточная нагрузка, по данным компьютера, приводит к сжатию сосудов и нервов, снижению скорости проведения нервных импульсов от мозга к рукам и пальцам. Этот процесс сопровождается как ухудшением скорости проведения сигналов, так и уменьшением их амплитуды. Иными словами, нервное сообщение между мозгом и мышцами становится слабым и медленным.

Скрытая опасность для детей и взрослых

Тревожные результаты применимы абсолютно ко всем людям, которые вынуждены долгое время ходить со значительным грузом на плечах. Это касается путешественников, военных, учеников, некоторых курьеров и разносчиков и т.д. Школьные рюкзаки, по словам профессора Гефена, представляют наибольшую угрозу. Детские нервы очень чувствительны к постоянным травмам, что может вызывать проблемы с движениями рук во взрослом возрасте.

Сегодня профессор планирует расширить свое исследование в двух направлениях. Во-первых, нужно изучить эффекты хронического повреждения нервов на проводимость. Во-вторых, ученые хотят детально исследовать влияние тяжелых грузов на организм ребенка.