2.1. Суставы: строение, функции и биомеханика

Сустав представляет собой подвижное соединение двух костей. Строение суставов обеспечивает выполнение движений, их направление и амплитуду.

Рис. 2.1. Схема сустава: 1 — головка сустава; 2 — хрящ; 3 — суставная сумка; 4 — синовиальная жидкость; 5 — суставная впадина.

Сустав состоит из суставной головки и суставной впадины (рис. 2.1). Поверхности этих частей сустава покрыты хрящевым слоем, защищающим кость наподобие буфера. Снаружи сустав охвачен суставной сумкой. Полость его заполнена синовиальной жидкостью, служащей для смазки сустава. Кроме того, в этой жидкости содержатся питательные вещества, необходимые для хряща, так как он не имеет кровоснабжения и может питаться только благодаря диффузии. Суставная сумка окружена тонкой нервной тканью, в ней находятся рецепторы, сообщающие о любом, даже самом незначительном изменении положения сустава и напряжения суставной сумки. Мышцы, подобно двигателю, тянутся над суставом и крепятся сухожилием к надкостнице. Иногда мышца тянется прямо к суставной сумке (плечевой сустав). Такая суставная сумка еще чувствительнее реагирует на малейшие изменения, и судорожное напряжение плеча может заблокировать весь плечевой сустав (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Схема осей движения.

В зависимости от типа, суставы позволяют нам осуществлять различные движения. В шарнирном суставе, например в пальцах, происходит сгибание и разгибание. В этом случае движение происходит в одной плоскости. Иначе выглядит сустав кисти. Здесь существуют две плоскости движения: кисть можно сгибать, разгибать и поворачивать в сторону большого пальца или мизинца. Вращение в запястье — это смешанное движение двух основных направлений (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Движение сустава: сгибание

1 — сжатие; 2 — мышца; 3 — сухожилие; 4 — растяжение.

Еще сложнее обстоит дело с шаровидным суставом, таким, как плечевой или тазобедренный. Здесь существуют три плоскости движения, которые могут соединяться друг с другом: сгибание — разгибание, отведение — приведение, вращение внутрь и наружу.

Если бы мы двигались только в представляемых нами плоскостях, то наши движения выглядели бы угловатыми, как у робота. Красивое экономное движение всегда соединяет в себе все три плоскости, оно плавное и закругленное. Таким образом, движение должно совершаться в трехмерном пространстве. К счастью, для четвертого измерения еще не придумана модель, которую можно представить себе мысленно.

Что происходит в самом суставе в момент движения? Как вы видите на рис. 2.3, одна часть сустава вращается относительно другой. При этом на одной стороне возникает растяжение, а на противоположной — сжатие. В среднем положении сустава суставная сумка наименее напряжена, и внутреннее давление в суставе минимально. Нервы оценивают это как нормальный показатель. Такое положение наиболее благоприятно и для диффузии. Если же внутрисуставное давление слишком высоко, питательные вещества не могут больше диффундировать. Если такое состояние продолжается долго, это отрицательно сказывается на хряще, а тем самым и на самом суставе.

Рецепторы суставной сумки сразу сигнализируют об отклонении от среднего положения для того, чтобы мышцы автоматически отреагировали на это и вернули сустав в нормальное состояние (рис. 2.4). Вот почему и сами мышцы наименее напряжены именно при среднем положении сустава.

Рис. 2.4. Автоматическое регулирование положения сустава.

 

2.2. Мускулатура: строение, функция и биомеханика

Мускулатура — важнейший орган нашего движения. Ее строение приспособлено к множеству движений и их функций. Вся мышца, подобно апельсину, разделена, как на дольки, на продолговатые волокна. Каждое отдельное волокно имеет эластичные элементы, которые сокращаются и растягиваются (рис. 2.5).

Принципиальным является различение двух видов мышечных волокон. Один вид — это динамические волокна, отвечающие за движение. Они обладает способностью значительно сокращаться. Другой вид — статические волокна, ответственные за стабильное положение. Большие мышцы рук и ног в основном состоят из динамических волокон, так как движение чаще всего осуществляется именно с их помощью. А мускулатура туловища, которая должна обеспечивать стабильное положение всего тела, необходимое во время движения, состоит большей частью из статических волокон.

Рис. 2.5. Различные типы мышц: 1 — двигатель; 2 — держатель.

Это следует учитывать при специальной тренировке мускулатуры. Прежде всего, я имею в виду особенно популярное упражнение для тренировки мышц живота, которое мы называем «откидным стулом» или «складным ножиком». В ходе этого упражнения мышцы живота тренируются не на устойчивость, а на движение. Но при такой тренировке задействуется лишь незначительная часть мышечных волокон, и, невзирая на тренировки в поте лица, они часто не приносят желаемого результата. Что же происходит в мышце, когда она работает?

Рис. 2.6. Работа мышц: 1 — изометрическая; 2 — концентрическая; 3 — эксцентрическая.

Чтобы наглядно представить себе три основных типа работы мышц (рис. 2.6), возьмите в руку тяжелый предмет и держите его перед собой, согнув локоть примерно под прямым углом. Работу по удержанию при этом должна осуществлять плечевая мышца-сгибатель. Это принято называть изометрическим сокращением, мышца работает, не сокращаясь. Теперь поднимите предмет, сгибая руку в локте еще больше. Мышца-сгибатель плеча при этом сокращается, обеспечивая некое перемещение, она работает концентрически. Если же медленно опустить руку, то мышца-сгибатель (не разгибатель!) плеча все еще будет работать, но в этом случае она будет растягиваться. Это эксцентрическое сокращение самое трудное, оно чаще всего приводит к появлению боли в мышцах. Такая форма мышечной работы наиболее важна для сохранности суставов. Заметьте: не сокращение, а медленное, контролируемое расслабление, уступка сопротивлению (весу, силе тяжести) является для мышцы самой важной работой. Именно это лучший способ тренировки мускулатуры.

Мышца обеспечена очень хорошим кровоснабжением, так как для работы ей в больших количествах необходим кислород. При продолжительном напряжении повышенное давление в ней препятствует кровоснабжению. К отдельным волокнам перестают поступать питательные вещества. Если запас кислорода истощается, то мышца больше не может нормально выполнять свою работу. К тому же прекращается отвод молочной кислоты — продукта распада, образующегося в процессе обмена веществ в мышце. Кислота вызывает в ней боль, из-за чего она начинает часто и судорожно сокращаться, вследствие чего снабжается кровью еще хуже — так складывается небезызвестный порочный круг. Если же мышца работает ритмично, с паузами, четко взаимодействуя со своими мышцами-партнерами, она постоянно получает новый приток кислорода и молочная кислота в ней не накапливается.

Запомните, что продолжительное время мышца может функционировать только в том случае, если она не подвергается длительному напряжению, а работает ритмично, взаимодействуя с другими мышцами-партнерами.

Взаимодействие мышц

При совершении каждого целенаправленного движения в суставе никогда не работает только одна мышца, одна всегда работает концентрически, а другая, мышца-партнер, — эксцентрически. Если разгибатель работает концентрически, т.е. двигает, то сгибатель тормозит движение эксцентрически, постепенно уступая, и, таким образом, движение может быть выполнено с точностью до миллиметра. В результате сустав в случае каждого правильно выполненного движения оказывается как бы ведомым мышцами с обеих сторон, они же защищают его от перегрузки. Движение, как правило, осуществляется не в одном отдельном суставе. Оно возникает, а затем разрастается, образуя так называемые мышечные цепочки во всем теле. Вы можете легко это почувствовать, если, свесив руки вдоль тела, начнете вращать большие пальцы сначала вперед, а потом в стороны по кругу. Движение распространяется, ладони смотрят наружу, плечи отводятся назад, грудная клетка выпрямляется, а голова поднимается. Это движение называют образцом сгибания или выпрямления (рис. 2.7). Если же вы будете поворачивать руки в обратном направлении, то сначала округлятся ваши плечи, потом спина, наклонится голова, — так возникает образец сгибания. Если перенести это на верховую езду, мы получим интересный эффект, касающийся положения рук. При «закрытых» руках (т.е. когда кулак с поводом находится не в вертикальном положении, а лежит плашмя на холке лошади), всаднику сидеть прямо гораздо труднее, поскольку при этом оказываются задействованными две совершенно противоположные мышечные цепочки.

Рис. 2.7. Образцы выпрямления (а) и сгибания (б).

Основная часть наших движений совершается неосознанно. Иннервация мышцы происходит вследствие определенных рефлексов. Мускулатура в целом имеет исходное основное напряжение или тонус, который в положении лежа, например, ниже, чем в положении стоя. Этот тонус изменяется в соответствии с изменением положения или ситуации, и при том бессознательно. Так, положение суставов и всего тела определяют большую часть нашего двигательного поведения. Мышца может работать и реагировать в оптимальном режиме только тогда, когда основное напряжение соответствует ситуации.

Итак, из всего изложенного становится ясно, в чем заключается особенность конного спорта. При посадке на лошади большинство суставов находится с физиологической точки зрения в своем среднем положении. Мышцы не подвергаются длительному сокращению, напротив, здесь требуется высоко координированное взаимодействие мышц всего организма. Корпус, приспосабливаясь к ситуации, выполняет стабилизирующую работу, конечности быстрее реагируют, осуществляя тончайшее воздействие на лошадь. При терапии суставов с помощью лечебной физкультуры все большее значение приобретают малые и мельчайшие движения, выполняемые исходя из среднего положения суставов. А что касается тренировок, то силовые тренажеры все больше уступают место тренировке на ловкость и координацию. Тут также необходимо лучше узнать свое тело, научиться его лучше воспринимать, чтобы движения его были экономны как в повседневности, так и в спорте. А это уже ключ к некоторому успеху.