Kręgosłup ludzki jest tworzony przez pięć odcinków: szyjny, piersiowy, lędźwiowy, kość krzyżowa i guziczna. Jego podstawowymi elementami są połączone stawowo kręgi. Między trzonami kolejnych kręgów znajdują się krążki międzykręgowe, nazywane dyskami, których zadaniem jest amortyzowanie wstrząsów i umożliwienie ruchomości sąsiadującym częściom kręgosłupa. Spełnia on w organizmie ludzkim bardzo ważne funkcje, takie jak: ochrona rdzenia kręgowego, którego przerwanie może spowodować paraliż danej części ciała, ochrona narządu ruchu i co najważniejsze stanowi podporę ciała, znosząc wiele obciążeń.

     Dzięki analizie zachowania kręgosłupa w różnych położeniach, przy różnym obciążeniu danego odcinka oraz przy warunkach określanych jako niepatologiczne, dowiedziono, że jest on zdolny do zgięcia i prostowania w zakresie 170-250°, maksymalne zgięcie boczne to 110°, a ruchy obrotowe w prawo i lewo wynoszą 80°. Dzięki innym badaniom biomechanicznym wykorzystując równania równowagi sił i momentów wyznaczonych względem przyjętego punktu lub płaszczyzny kręgosłupa można obliczyć momenty sił działających na poszczególny kręg, czy np. wartości momentu sił oddziaływania mięśni prostowników grzbietu. Istotnym czynnikiem jest tutaj opracowanie uproszczonych modeli, które w dużej mierze skracają i ułatwiają prowadzenie doświadczeń, gdyż wiadomym jest, że odtworzenie całkowitego, realnego modelu obciążeń kręgosłupa ludzkiego jest niewykonalne. Przyjmuje się odpowiednie uproszczenia uzyskane w wyniku badań eksperymentalnych, głównie in vivo, które dotyczą przyjmowanych wartości, parametrów, jak i charakterystyk sił mięśniowych, więzadłowych, oddziaływań występujących w tkankach miękkich, czy ciśnieniu śródbrzusznym.

     Jednym z modeli uproszczonych jest model Stotte’a. Jego najważniejsza teza zakłada, że podstawą do przyjmowania obciążeń sił działających na kręgosłup i obciążeń w okolicy określonego kręgu jest środek ciała, który pokrywa się ze środkiem ciężkości ciała. Rysunek 1. ukazuje działające siły i warunek równowagi obciążeń w rejonie piątego kręgu odcinka lędźwiowego oraz kości krzyżowej. Dla przedstawionej pozycji możliwe jest dokonanie analizy składowych sił oddziałujących na kręg w płaszczyźnie krążka międzykręgowego (dysku) L5-S1 jak i prostopadle do niej. Środek przyjętego układu współrzędnych jest chwilowym środkiem obrotu, który znajduje się wewnątrz naszego krążka międzykręgowego.