В статье я расскажу о том, как распределяется ударная нагрузка на суставы в зависимости от подвесной системы рюкзака, какие именно работают мышцы - и соответственно устают, что за травмы провоцирует та или иная подвесная система и почему одни рюкзаки предпочтительнее других.
Содержание
Анатомическая приспособленность к переноске тяжестей
Из млекопитающих человек считается наиболее приспособленным к переноске тяжестей на длительные расстояния. Внезапно, да? Вы можете возразить - а как же лошадь или слон?
Верховая лошадь весит в среднем полтонны и несёт обычно не более 100 кг груза. То есть, 20% от массы тела. У слона, при массе взрослого самца более 5 тонн, с процентной нагрузкой тоже не радужно. Здоровый же человек-мужчина без проблем несёт весь день 35% массы своего тела и, судя по длительности отдельных походов, таскать его может долго. Дольше, чем лошадь свои 20%.
Приспособленность, однако, условна.
Условность диктуется двумя составляющими.
Первая - приспособленность возникла как следствие перехода на прямохождение. Человек в процессе эволюции получил очень нужные для туриста крупные суставы ног, мощный таз, относительно низкий центр тяжести, проекцию центра тяжести между ступней, очень развитые мышцы ног и ягодиц, прекрасную амортизацию позвоночника. Нагрузка рюкзака при этом приходиться вдоль позвоночника и вообще всех мышечных групп. Кроме того, человек на ходьбу тратит мало энергии благодаря общему строению ноги и кинематике движения. Это в плюс.
Вторая - эволюция велась от обезьяны. Говорят, Создателем была обещана идеальность творения, но, как и положено, кто-то накосячил. То ли в техзадании, то ли в подряде на работы. Потенциал конструкции обезьяны для развития оказался удивительно слаб. Также инженеры не смогли решить противоречивый вопрос о том, что в рамках означенного потенциала можно изменить для устойчивого и эффективного передвижения. Результат оказался полон багов.
Артриты и артрозы являются постоянным спутником человека за последние пару миллионов лет. Кроме того, мышцы поддержки корпуса - мышцы кора - оказались слишком слабы для своей функции, а развиваться эволюционно они отказались за отсутствием первоначального потенциала.
Сама биохимическая структура энергообеспечения и смазки в суставах, несмотря на возросшую продолжительность жизни, всё равно осталась привязанной к ограниченному количеству лет счастливой безболезненной жизни. После истечения последнего мы должны идти сдаваться к терапевту и далее по кабинетам, с букетом самых разнообразных неисправностей последствий своей жизни. Адаптационный ресурс человека в массе тоже оказался небольшим.
Это в минус.
Как видим, тащить в теории мы можем много, но на практике вылезает куча нюансов. Их я и разберу ниже.
Мышцы, которые работают при переноске тяжёлого рюкзака
Если говорить о походных условиях - переноска рюкзака по пересечённой местности - то основную нагрузку несут мышцы кора. Они отвечают за поддержку корпуса.
Дабы не утруждать читателя их мудрёными названиями, я приведу список мышц в обиходном варианте:
- мышцы живота
- мышцы нижней части спины
- ягодичные мышцы
- мышцы внутренней части бедра
Меньшая доля приходиться на другие мышцы ног. Их доля возрастает при подъёме в горы или при спуске, но в целом, если мы говорим о большинстве рюкзаков, основная нагрузка приходится в первую очередь на мышцы кора. А потом на суставы. Но - о них ниже.
Для чего нужен рюкзаку пояс?
Как я уже сказал, главный баг конструкции человека - невозможность эффективно обеспечить устойчивость при сохранении минимальных энергозатрат на прямохождение. Прибавьте сюда суставы с механическим ограничением по прочности. Получаем ответ на вопрос в заголовке - функция пояса в первую очередь стабилизационная.
Рюкзак должен как можно меньше болтаться на спине, если мы говорим о его ощутимой загрузке. Если взять 10 кг рюкзак и пробежать с ним 5 километров в нормальном темпе не используя поясную поддержку, то вы потом очень удивитесь ощущениям. В коленях и в спине.
Отлежавшись с обезболивающим, повторите потом то же самое уже с поясной поддержкой. Вы быстро придёте к выводу, что бежали быстрее и устали меньше, а боли в коленях и спине не такие сильные (заодно придёте к другому важному выводу - что с рюкзаком лучше вообще не бегать). При ходьбе пешком для объективного сравнения придётся нагрузить больше и идти дольше. Результат окажется абсолютно тем же самым.
Следствие: использование любой поясной поддержки немного экономит энергию и снижает нагрузку на колени и нижнюю часть позвоночника. На мышечное утомление простой пояс оказывает слабое влияние.
Теперь рассмотрим два варианта развития событий в организме - когда мы используем пояс у рюкзака с несущим каркасом и пояс у рюкзака, в котором каркас либо отсутствует, либо не является несущим.
(чем они от друг друга отличаются конструкционно, я объясню чуть позже)
- Каркас не является несущим, либо отсутствует вовсе. Либо мы не используем пояс вообще.
В этом случае либо вся нагрузка рюкзака (нет пояса или нет каркаса), либо его большая часть (каркас есть, но он не несущий), висит у нас на плечах.
Сами плечи мало участвуют в переноске, а больше играют роль протектора. Основную нагрузку воспринимают мышцы кора.
По мере утомления мышц их тонус снижается и постепенно нагрузка переносится на позвоночник. Естественно, на его нижнюю часть. Сам позвоночник имеет в своём устройстве амортизаторы - диски. Поясничный отдел имеет самые толстые позвонки и самые толстые диски. Однако, они никак не рассчитаны на высокую нагрузку. Им важно справляться с ударной нагрузкой при воздействии собственной массы человека. Чем выше собственная масса и чем слабее мышцы кора, тем большая нагрузка приходится на бедный позвоночник.
Когда рюкзак имеет большой вес, турист бессознательно наклоняется вперёд. Это необходимо для того, чтобы центр тяжести встал между ступнями или хотя бы поближе. По плоской местности это работает, но по пересечёнке мышцам кора приходиться напрягаться значительно больше - сильно возрастает рычаг - и они быстрее устают. Чем хуже турист собрал рюкзак и чем дальше его центр тяжести от центра тяжести туриста, тем быстрее утомляются мышцы.
После того, как мышцы биохимически перешли в стадию утомления, а турист упрямо продолжает нести рюкзак, то он наклоняется ещё ниже, чтобы уменьшить рычаг уже относительно позвоночника. На пересечёнке, естественно, это приводит к ещё большему увеличению нагрузки на позвоночник.
И да - по мере того как с мышц нагрузка переходит на позвоночник, ударная нагрузка от ходьбы всё больше уделяет ему своё разрушающее внимание. Со всеми вытекающими.
2. Каркас рюкзака несущий и пояс позволяет сместить часть нагрузки на бёдра.
По поводу неправильной упаковки рюкзака и смещения центра тяжести далеко от спины - ситуация не меняется и мы также насилуем свои мышцы, позвоночник и колени.
В остальном - часть нагрузки снимается с мышц кора. Они утомляются значительно меньше, а значит либо не успевают (до привала) переносить вес на позвоночник по мере утомления, либо переносят его в меньшей мере.
Оставшуюся часть нагрузки несут мышцы бёдер. Они у человека очень мощные, по сравнению с мышцами кора. По мере утомления они, снижая тонус, переносят нагрузку на суставы коленей - со всеми вытекающими. Но - в любом случае ударная нагрузка на колени возрастает.
Конечно, если рюкзак очень тяжёлый, то и перенос веса на бёдра не спасает позвоночник от нагрузок, а колени получают свою долю травм чуть ли не лавинообразно.
Зачем переносить вес на бёдра?
Возникает вопрос - зачем переносить вес на бёдра, если разгружая спину мы увеличиваем нагрузку на колени?
Тонус всех бедренных мышц в совокупности у нас всегда выше тонуса мышц кора. В них сосредоточена приличная доля мышечной массы тела и они из-за этого обладают большим запасом энергии и способны дольше противостоять закислению при нагрузке. То есть, они меньше утомляются, что вместе со снятием нагрузки с позвоночника даёт существенно меньший разрушительный эффект при переноске груза. Главное - отдыхать вовремя.
Кроме того, при переносе веса на бёдра перемещение рюкзака на горбу проходит немного энерговыгоднее. Центр тяжести меньше смещается от оптимального при движении по пересечённой местности, а из-за меньшего наклона вперёд мышцы низа спины получают меньшую же нагрузку.
Однако, если пояс рюкзака хороший, а мы перенесли на бедра очень большой вес - при желании можно перенести более половины, а то и больше, то бедра очень быстро закисляются при высоком темпе движении или подъеме в горку. Это причина, почему ребята с рюкзаками за 30 кг обычно неприлично часто устраиваются на отдых, а в гору не идут вовсе.
То есть вес на бедра переносить нужно, но не более 30-40%, иначе сильно падает средняя скорость перемещения.
Почему кто-то легко носит больше, а кто-то меньше?
На самом деле очень серьёзный вопрос. Давайте рассмотрим его подробно.
Главное - человек может волочь тяжёлый рюкзак чисто из упрямства и желания показать себя. Естественно, переложив нагрузку на суставы. Заслужив восхищение, он потом всё равно за это поплатиться. Восстановление хрящевой ткани у человека занимает слишком много времени, а вылечить травмы позвоночника... сложно.
Есть люди, у которых генетика тела сложилась, пока Инженер спал после ящика пива. Проснувшись, Инженер понял, что это хорошо, но на трезвую голову результат нигде больше не получался, а внести изменения в проект он по пьяни забыл.
Такие люди обладают в первую очередь выдающейся биохимией в отношении доставки энергии в мышечные клетки. Во-вторую - у них плотная тяжёлая мышечная масса. В третьих - у них восстановление хрящевой ткани происходит чуть быстрее. Вот и волокёт такой Дядя Вася баул в 50 кг, хоть медленно, зато надёжно и долго. На такое способны единицы. Без последствий для себя, я имею в виду.
Дальше.
Чем более развиты мышцы кора, тем легче нести рюкзак. Горные подразделения армий противника денно и нощно познают самые разные отжимания. Только вот для этого. Чтобы долго и далеко нести рюкзак и оружие.
Сама по себе мышечная масса не гарантирует хорошей работы под рюкзаком. Потому что существуют разные системы тренированности мышц. Мышцы могут быть заточены под разные нагрузки.
Например, тяжелоатлет берёт один-два раза тяжёлый вес. Нести его куда-то неделю ему не надо и даже сравнительно лёгкий рюкзак нести он долго не сможет. Мышцы должны быть привычными к цикличным нагрузкам, аэробного или смешанного характера. Вот и получается, что какой-то с виду дрищ легко несёт весь день тридцатку, а иной дюжий молодец под тридцаточкой через три часа марша способен только стонать, уткнувшись физиономией в траву.
Таким образом, рост переносимого комфортного веса зависит от удобства рюкзака и от развитости мышц кора, причём не только массово-мышечной, то ещё и отношении характера нагрузок.
У женщин ограничение переносимого веса, по сравнению с мужчинами, в том числе связано с меньшей мышечной массой (% по отношению к массе тела).
У человека в общем ограничение переносимого веса связано только с анатомией и биохимией. Анатомия у всех одинакова, по биохимии иногда бывают исключения. Регулировка в пределах этих рамок относится только к развитости мышц относительно походных нагрузок, да к целостности суставов.
Что такое несущая схема подвеса рюкзака?
Это когда пояс рюкзака жёстко связан с его каркасом. Только в этом случае он в теории способен перенести вес на бёдра.
То есть, если у рюкзака есть пояс и есть каркас, но каркас с поясом напрямую не связан - лишь через ткань, например - то эффективного переноса веса на бёдра не будет. Хотя, при грамотной укладке перенесёт 10-20%, в зависимости от конструкции. Но, этого может быть мало. До 50-60% - это лишнее, пожалуй, но до 30-40% вполне.
В рюкзаках попроще, но имеющих несущую схему, каркас входит своей нижней частью в пояс. В дорогих рюкзаках каркас может иметь очень сложную конструкцию.
В первом предложении я написал - в теории. А на практике? На практике играет роль жёсткость пояса и общая "хлипкость" каркаса. Чем каркас жёстче, тем легче ему перенести вес. Жёсткость - имеется в виду торсионная (если рассматривать все элементы каркаса как целое) и как смещение отдельных элементов относительно друг-друга.
Но и это не всё. Рюкзак должен быть точно подогнан по росту. Именно поэтому предпочтительнее рюкзаки с регулируемым узлом подвеса лямок. Они позволяют рюкзак действительно точно подогнать.
Вы можете возразить - но ведь есть дорогие буржуйские рюкзаки большого объёма, которые не имеют "плавающего" узла подвеса лямок! Да, есть. Действительно, суровые рюкзаки с жёстким каркасом, из-за навороченности которого плавающий узел подвеса конструкционно выполнить нельзя. Вот только у них обычно четыре размера спинки. Четыре, Карл! Все остальные доступные регулировки позволяют в конце концов подобрать рюкзак на 90% населения необъятной. А вот когда отечественный Баск анонсирует рюкзак Nomad с "с высокой несущей способностью объемом 90 литров" и двумя доступными размерами убогих спинок, да ещё и стоимостью при этом в 15 килорублей, хочется... не покупать его, скажем так.
Но... и это не всё. Наш позвоночник имеет эволюционно сложившийся двойной изгиб. Это для более экономичного перемещения и для снижения нагрузки на позвоночник. Брендовые буржуйские производители спинки рюкзаков часто делают с изгибом. Вот как раз для этого. Чтобы рюкзак более оптимально располагался относительно фэн-шуйного центра тяжести. А вот ребята из Баска не парятся и предлагают на Nomad просто подогнуть пластины каркаса под себя...
Но и снова не всё. Есть ещё лямки. Как я уже упомянул выше, наши плечи больше играют роль протектора для лямок рюкзака. Если лямки тонкие, или быстро истончаются, если силовая стропа норовит сместиться к краю...В общем, если лямки начинают резать плечи, то они у нас, опять же, подсознательно, начинают либо выгибаться, облегчая боль, либо мы начинаем шевелить рюкзак, водить плечами и т.п. В этом случае мышцы кора утомляются ещё быстрее. Плечи полностью стремятся снять с себя нагрузку, а ходок больше наклоняется вперёд, чтобы облегчить боль.
Классическая поза уставшего туриста, остановившегося отдышаться - наклон вперёд, упёршись на богомерзкие треккинговые палки. Теперь, осмыслив написанное, подумайте - почему он стоит в такой сексуально интересной позе и как этого избегать.
Выводы
- Культивирование "простых" спинок рюкзаков в корне неверно.
- Несущая подвесная система всегда предпочтительнее.
- Большой вес груза - всегда зло.
- Удобство переноски даёт меньшее утомление в целом, нежели облегчение рюкзака за счёт конструкции на 1-1,5 кг.
- Мышечный каркас должен быть подготовлен!
- Раз в час на марше необходимо делать отдых.
- Центру тяжести рюкзака при упаковке следует уделять внимание.
- Подгонка по росту очень важна.
- Переноска сверхтяжёлых грузов до добра не доводит.
И все-таки, есть ли по вашему мнению ниша для применения бескаркасных рюкзаков? Например, для легкого короткого похода с весом рюкзака 14-15 кг? И еще в одной из предыдущих статей вы говорили про градации веса рюкзака (15-16 кг, потом 17-20 кг и т.д.). Что делать если переход от бескаркасного к каркасному рюкзаку переводит вес рюкзака в следующую «категорию»? Здесь естественно обсуждается вес до 20 кг, для больших весов каркас безусловно нужен.
Да, при небольших весах каркасом можно пренебречь. То есть ниша ультралайт рюкзаков востребована в походах своей категории.
Другой вопрос, что есть ведь лёгкие рюкзаки, имеющие вполне удобную спину. Полноценный каркас имеет Osprey Exos. Вес при объёме 58 литров и размере спины М составляет 1,2 кг. Для переноски до 15 кг это один из самых лучших выпускаемых рюкзаков.
Из отечественных сравнительно неплох Gradient 60 от компании Сплав, хотя до Osprey ему как до луны, но зато он дешевле в 2,5 раза 🙂 Каркас он тоже имеет, весит 860 грамм, правда на пояс почти ничего не передаёт.
Я к тому, что и среди ультралайта есть, что присмотреть поудобнее.
При переносимых весах от 17 кг я бы делал акцент именно на полноценном каркасе.
Переход в другую «категорию» за счёт увеличения веса именно рюкзака — с одновременным повышением комфорта переноски — я считаю оправданным. Но, относительно. И для больших переносимых весов. То есть грамотный рюкзак весом до 3 кг плюс-минус 0,2 кг для мужчины может вполне оправдываться. Часть рюкзаков приемлемо облегчается за счёт клапана и убирания лишних элементов. А вот монстры типа отдельных моделей Татонки с собственных весом свыше 4 кг не лезут вообще ни в какие расчёты 🙂
В общем, всё сводится к следующему: либо у нас 2-3 рюкзака под разные походы, либо универсальный один со всеми вытекающими неудобствами… Универсализм, естественно, привязан к большинству своих походов. У меня вот из походных один-единственный рюкзак — Титан 125, который мне не нравится, но который мне нечем заменить 🙂
Куда делись станковые рюкзаки? Жёсткость и удобство переноски на голову выше любого убогого каркаса. Вес станкового рюкзака, как ни парадоксально, меньше, чем у «каркасных». Удобство укладки фантастическое, хоть утюги россыпью грузи. Маркетинг, мать его. И всё потому, что кто-то когда-то пустил утку про перелом шеи станком от «Ермака». А носить его, кстати, было удобно. Говорят, геолог-полевик проектировал.
Станковые рюкзаки штука хорошая, они эволюционировали в П-образный каркас. По факту, если говорить о перемещении тяжёлых грузов в нормальных длительных походах, альтернативы хорошей по сравнению с ними нет.
Хотя каркасы дорогих Bergans и Gregory станкам тоже родственники. Отсюда и удобство переноски.
Чисто станок у нас производит Группа99, отдельно станок весит 1,8 кг. П-образный каркас ипользует в рюкзаках фирма Снаряжение, но твоя палатка на Полярном являет яркий пример в отношении качества их изделий.
У буржуев чисто станковая схема есть на экспедиционнике Tatonka, но он тяжёлый — около 4 кг. Очень грамотный П-образник, фактически станок, есть у Haglf, весом 3,6 кг. Образом лёгкости служит Osprey Xenith на 88 и 105 литров, весом до 2,8 кг, но с некоторым ограничением по максимально удобному переносимому весу.
П-образный каркас на сегодняшний день при грамотном исполнении — прекрасное развитие традиционного станка, так как обладает меньшим весом и лучшим размещением центра тяжести. К сожалению, цены на буржуев начинаются от 20 тысяч.
Спорно. Замкнутый контур станка обладает большей прочностью и жёсткостью, а значит позволяет использовать более лёгкие материалы.
«Лучшее размещение центра тяжести» — это как? Если у нас на спине висит мешок, его центр тяжести можно двигать либо двигая сам мешок, либо меняя его форму. И то и другое не зависит от конструкции станка. Если жёсткость достаточна — можно вешать любой мешок, в этом и смысл станка.
С весом рюкзаков творятся чудеса. Мой полноформатный станок весит 0,6 кг. Рюкзак в сборе 2,4 кг. Станок сварен из трубы-нержавейки, рюкзак сшит из авизента — не самые лёгкие материалы. Объём больше любого покупного. Никаких ограничений по весу, 60 кг в нём таскал. Удобно, насколько такой вес вообще может быть удобен.
Шил полужёсткий рюкзак другу — добротный материал, пояс, клапан, стяжки, куча карманов. Две трубки вдоль спины как элементы жёсткости. Получилось 2 кг.
Как и зачем производители ваяют рюкзаки по 4 кг весом?
Собственно, потому и приходится шить, что купить вменяемый рюкзак нереально! И дело отнюдь не в деньгах. Рюкзаки весят как чугунный мост, стоят как крыло от самолёта, при этом подвеску шьют на каких-то амбалов «косая сажень в плечах». Мягкие подушки, превращающиеся в мокрые (а потом и заледенелые) губки, «анатомические лямки», которые под весом 30+ кг выпрямляются и скручиваются. Элементы жёсткости из пластин(!) (ну почему не из трубок?!), гнущиеся от ветра, зато хорошо прорезающие ткань.
Есть другая крайность — рюкзак Михаила Чернецкого (stalker.lib.ru/rukzak.htm) Простейшая нерегулируемая подвеска, никаких подушек, карманов и прочих излишеств. Минимализм весом 1 кг.
Хочется видеть что-то промежуточное. Если общаешься с производителями — может попробуешь поговорить с ними на эту тему? Очень уж всё печально в современном рюкзакостроении.
У грамотного П-образного нижний контур формирует пояс. Но, понятное дело, если мы говорим о переносах тяжестей свыше 35 кг, то полноценный станок лучше. Другой вопрос, что необходимость в таких тяжестях возникает нечасто. Я вот уже в ходовые походы и свыше 30 кг не хочу таскать )
Лучшее размещение центра тяжести — имеется в виду расстояние от поясницы до груза. У полноценного станка оно где-то на пару сантиметров дальше, чем у П-образника, хотя каркас более тонкий и утопленный проблему решает. Собственно, как и П-образное. К тому же П-образное можно подстроить под изгиб спины.
Больший вес рюкзаков обычно обусловлен различными удобствами. Они спорные… Например, я у Сплавовского Титан 125 весом 2,8 кг выбросил клапан и срезал всё лишнее, осталось 2150 грамм. В принципе у любого навороченного магазинского рюкзака имеется возможность убрать лишнее и сделать его легче.
Рюкзаки от Татонки весом около 4 кг меня самого поражают. Как понимаю, плата за съёмное от станка основное отделение. Если говорить о Hagolf весом 3,6 кг, то у него тяжёлая ткань, мощный каркас и всё весьма кондовое, плюс много мелочей. Часть тоже можно убрать. Клапаны, например, у современных рюкзаков весят по 400-500 грамм.
Насчёт подвески отечественных рюкзаков под амбалов сильно согласен, грешат этим и некоторые зарубежные бренды. Мне, миниатюрному, подобрать на себя рюкзак от 100 литров крайне непросто. Производители утверждают, что отшивают на основную аудиторию…
Подушки из губок это вообще шедевр, да. Я не устаю сам ругаться по этому поводу. Вот и сейчас, в походе по Хамар-Дабану, где очень неудачно для меня вышло с погодой, у меня подушки превратились в ледяные валики. Если говорить о рюкзаках хай-энд класса у буржуев, то многие уже от губок ушли — Haglf, Osprey, Gregory, Bergans, Lowe Alpine. Отечественные производители пока ориентируются на доступные материалы у китайцев.
Я в ноябре тестировал прототип рюкзака для одной отечественной крупной компании. Сам по себе прототип в серию не пойдёт, на нём отрабатывались некоторые решения. Рюкзак подразумевался под веса до 35 кг и при этом должен был адекватно весить. В том числе я поднимал вопрос с губчатых подушках — дескать, не для наших это реалий. Конструкторы согласились, ответили, что на сегодняшний день появились доступные и не впитывающие влагу материалы. Также, наконец-то, начнётся и уход от скручивающихся и сминающихся лямок, так как логичен уход от силовой стропы — свойства современных тканей позволяют.
Рюкзак, который я тестировал, вместе с клапаном весил 1,8 кг, но, к сожалению, удобство переноски заканчивалось на 25 кг — из-за каркаса. По моим прикидкам, грамотный П-образник на его базе должен весить 2,6-2,8 кг с удобством переносимого веса до 35 кг, если физуха позволяет. Выбросив клапан и обрезав лишнее, можно будет значительно облегчить.
Также в планах озвучивалось и создание подобного рюкзака для лыжного туризма в реалиях нашей климатической зоны. Большой грамотный подвал, внешняя навеска, пара вспухающих карманов, глубокие боковые и т.п. На поясе, естественно, пряжка самосброс. Он будет чуть потяжелее, но зато современный и технологичный.
Открытых вопросов, однако, два. Первый — в создании современных технологичных рюкзаков из отечественых компаний чешутся один-две. Баск вон сотворил убогий Nomad и не парится.
Второй вопрос — сфера outdoor у нас в стране не просто в кризисе, а продолжает падение вниз. У всех глубокая просадка по обороту продаж и перспектив в 2018-м не видится. Разработка новых изделий происходит крайне неуверенно именно по этой причине. Все закрутили гайки потуже и пытаются пересидеть нелёгкие времена. Выступать с инновациями… Прототипы есть, но когда мы их увидим в серии, неизвестно.