【見多識廣】長時間看手機,脖子會怎么樣?今天我們用力學分析一波!
最近脖子總是莫名其妙的疼。周末去醫院掛了個號,然后醫生說我這是“手機脖”。
從頭說起,最初電視的出現,改變了人類的思維方式,無線電話的誕生,改變了人類的生活。而無線電技術發展至今,在生活中最常見的應用就是手機。
隨著互聯網技術的發展,信息爆炸時代來臨,新聞、娛樂、廣告等信息爆炸式地增長,人們花大量的時間去接受、發送信息。特別是移動設備的高速發展,手機成了人們獲取信息的第一工具,手機已經是人生活中必不可少的裝備,人們漸漸地養成低頭看手機的習慣,而不良的低頭習慣,影響了頸部健康,“手機脖”就這樣產生了。
留心觀察,你會發現,地鐵、飯桌、商場甚至大街上,處處都能看到低頭看手機的人們。通過小小的手機可在互聯網中獲得海量信息,但在現代科技給人們帶來便利的同時,也會帶來一些不好的附屬品。“手機脖”就是其中之一。
那么低頭看手機到底會對頸部帶來怎樣的改變呢?“手機脖”的危害是什么呢?我們可以用一個簡單的力學模型(參見圖3所示)來分析低頭看手機時頸部的受力情況。依據查閱資料和調查分析,對于身高175cm的青年男性,可以得到以下數據:
數據說明
1- 上臂(AB)長約30cm
2- 前臂肘部到手心的距離(BC)約30cm
3- 肩寬(2倍AD)約45cm
4- 眼睛到頸部與胸椎的旋轉中心的距離(ED)為15cm
5- 眼睛與手機屏幕的距離(EC)約30cm
6- 眼睛最佳視角在40°錐角以內(∠CED大于70°)
7- 人在看手機時習慣將雙上臂自然垂下與軀干平行(AB與軀干平行,BF距離等于肩寬2*AD),雙手持手機在C處
低頭看手機姿勢的力學模型
那么可以根據模型估算,頸部與上軀干的傾角約為61°。當然由于這里簡化眼睛到頸部與胸椎的旋轉中心為一個剛性桿,實際上頸部還可以彎曲,故上述估計所得角度會偏大,一般在30°到60°之間。
我們再來簡單分析頸部的受力情況:一個成年男性人的頭部質量約5kg。當頸部前傾看手機時,如果前傾角為60°。
那么根據力矩大小的計算公式:M(力矩)=F(力)×L(力臂)(本例中F=5kg×9.8N/kg;L=ED×Sin60°。這里的N為“牛頓”簡稱“牛”,是描述力大小的單位)。
為了力矩平衡,頸部比起直立的狀態下需要提供額外約6.3牛米大小的力矩,這相當于用手臂水平托起3瓶500ml礦泉水肩部肌肉所施加的力矩大小。別看這力矩不大,根據人體骨骼與肌肉的醫學結構,在這種狀態下為了支承頭部,頸部肌肉卻要承受27kgf(這里,單位kgf為“千克力”)以上的拉力,簡單來說,這樣大小的拉力足以提起質量為27kg的重物,頸椎椎間盤也會受同樣大小的壓力作用,就算以30°的前傾角來計算,這個值也在15kgf以上。
低頭看手機或電腦時,頸部后側肌肉為了維持低頭位的姿勢,處于緊張狀態。通過受力分析可知,頸部前傾角度越大,頸部需要提供的額外力矩就越大,肌肉與骨骼受到負載越大。
如果低頭時間不超過20分鐘,靠頸部肌肉力量就可謂堅持住;如果時間較長,肌肉疲勞無力維持,韌帶就會開始承擔更多的負載來維持姿勢,時間再長,頸部就會出現酸痛;如果時間再長,人體就會募集肩部、背部其他肌肉收縮來協助,再繼續維持的話,肩背部甚至腰背部都會出現牽掣、板滯、酸痛的感覺。
不同前傾角下頸椎骨承受的壓力值
上海市交通大學附屬第一人民醫院骨科主任醫師宋滇文教授說,頸椎是連接頭顱和軀體的樞紐,其解剖結構纖細,活動范圍很大,因此頸椎的穩定性在整個脊柱中是最低的。頸椎椎間盤的壓力增高,以及頸后部肌肉和韌帶的松弛,失去彈性,致使頸椎正常的生理前凸消失,甚至造成“反屈”,進一步加速頸椎的退變。如果長時間保持這種姿勢,就會出現酸痛、僵硬等癥狀,甚至損傷肌肉、韌帶。可以想象每天低頭看手機對頸部的危害。
手機對人類影響的遐想(取自網絡)
更令人擔憂的是,在電子設備普及的今天,不僅在成年人中有低頭看電子產品的習慣,小孩之中也是如此。岳陽醫院推拿科王成醫師曾留意接診過的病例:2013年8月至2013年10月間,其接收頸部不適伴活動受限的兒童32例,年齡最小5歲,最大僅9歲。家長敘述其都有長期低頭史,而手機等現代化數碼設備的沉迷是大部分兒童的通病。
關于看手機姿勢的一個小建議
這看似一個簡單的動作,竟暗藏如此危害,各年齡段的人群都要時刻警惕。“手機脖”所帶來的也不止是生理上的問題,低頭看手機過馬路釀成的慘劇、朋友聚會上一桌人無聲的“交流”等等,這些都是我們應該反思的。這里,我們想給出一個小小的建議:把手機抬高一些,不做低頭一族,形成良好的習慣,享受健康的生活。
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