Майкл Дж[1]. Наука о гибкости. Литература ббк 75. 0 А52
 Скачать 10.31 Mb.
|
|
ГЛАВА 2 ОСТЕОЛОГИЯ И АРТРОЛОГИЯ Диапазон движения в суставе в конечном итоге ограничивается структурой кости и сустава. Поэтому имеет смысл в определенной степени познакомиться с такими дисциплинами, как остеология (изучение строения скелета) и артрология (классификация основных суставов и потенциал движения каждого сустава). Траектории движений костей определяют форма и конфигурация суставной поверхности (Steindler, 1977). Вполне понятно, что на них влияют также хрящи, связки, сухожилия и другие соединительные образования, которые нередко выполняют роль ограничивающих факторов. В этой главе ознакомимся со структурой скелетных суставов. О структуре соединительной ткани речь пойдет в главе 4. КЛАССИФИКАЦИЯ ДИСЦИПЛИН Практически каждая кость двигается в каком-то суставе (исключение составляет подъязычная кость, расположенная у основания языка, которое не соединяется ни с одной костью). Артрокинезиология изучает структуру, функции и движения скелетных суставов (Neumann, 1993). Ее название представляет собой сочетание слова кинезиология (наука о движении) с греческим префиксом артро (сустав). Остеокинематика является наукой, описывающей движение вращающейся кости относительно оси вращения, ориентированной перпендикулярно траектории движения кости. С другой стороны, ар-трокинетика, или интраартикулярная кинетика, описывает преимущественно вращательные или трансляторные движения, имеющие место между суставными поверхностями (Williams и др., 1989). Таким образом, она рассматривает движение одной суставной поверхности над другой и процессы, происходящие между суставными поверхностями во время движения сустава. КЛАССИФИКАЦИЯ СУСТАВОВ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ДВИЖЕНИЕ Прерывное подвижное соединение двух и более костей называют суставом. Суставы можно классифицировать в соответствии с количеством движения, которое они обеспечивают, или согласно их структурному составу. Более простая форма классификации основана на количестве об- 2 А 6-Ш 17 Наука о гибкости   Шаровидные Тазобедренный сустав Эллипсоидные Лучезапястный сустав   Блоковидные Цилиндрические  Коленный сустав Плоские Межпястные суставы Головка лучевой и выемка локтевой костей  С  едловидныеСустав большого пальца Рис. 2.1. Классификация суставов в зависимости от их формы (Loeper, 1985) щего движения, которое возможно в данном суставе. В соответствии с этой классификацией различают три вида соединений:
Соприкасающиеся кости свободно двигающихся суставов имеют многообразие форм. В соответствии с классификацией, основанной на структурном составе, существует шесть типов суставов. • Шаровидные суставы. Обеспечивают наиболее свободное движение с наибольшей амплитудой. Движение может происходить вокруг трех 18  Г л а в а 2 . Остеология и артрапогияосей. В этом виде суставов кость, имеющая более или менее круглую головку, размещается в чашеподобной или в шаровидной ямке. Примером является тазобедренный сустав (рис. 2.1, а).
ВИДЫ ДВИЖЕНИЯ Существует шесть основных видов остеокинетического (произвольного или активного) движения, которое может выполнить сегмент тела (рис. 2.2). Сгибание представляет собой движение, при котором уменьшается угол между костями, образующими сустав. Примерами этого вида движения является сгибание локтевого сустава, наклон (сгибание) головы вперед во время молитвы, сгибание ноги в коленном суставе (рис. 2.2, а). Разгибание представляет собой увеличение угла между костями, образующими сустав, при этом происходит распрямление его кинематической цепи. Когда разгибание превышает анатомическое положение, говорят о гиперразгибании (рис. 2.2, б). Отведение — движение сегмента тела от средней линии тела или от той части тела, к которой он прикреплен. Примерами отведения являются движения рук или ног в стороны (рис. 2.2, в). 2* 19 Наука о гибкости  Рис. 2.2. Примеры шести основных видов движений: а — сгибание коленного сустава; б — гиперразгибание тазобедренного сустава; в — отведение рук и ног; г — приведение рук и ног; д — вращение головой и верхней частью туловища; е — циркумдукция рук (Alter, 1988) Приведение — это движение, противоположное отведению. Это движение сегмента тела к средней линии тела или к той части тела, к которой он прикреплен. Примером является приведение рук к туловищу (рис. 2.2, г). Вращение — движение сегмента тела вокруг своей оси. Примером такого движения являются повороты головы из стороны в сторону (рис. 2.2, д). Циркумдукция представляет собой движение, при котором конец сегмента описывает круг. Циркумдукция нередко является сочетанием сгибания, приведения, разгибания и отведения. Примером являются круговые движения руками (рис. 2.2, е). Специальные движения. Существует ряд терминов, которые используют для описания определенных специальных видов движений. 20  Г л а в а 2 . Остеачогия и артрологияСупинация — это направленное наружу вращение предплечья. Таким образом, это движение связано с поворотом ладони вперед (из положения стоя руки по бокам). Пронация — это направленное вовнутрь вращение предплечья. Это движение используется при повороте дверной ручки или отвертки. Инверсия — поворот подошвы стопы вовнутрь. Это движение нередко имеет место при растяжении голеностопного сустава. Эверсия — вращение подошвы стопы наружу. Существуют и другие виды движений, происходящие в голеностопном и подошвенном суставах: тыльное сгибание, или разгибание стопы назад («взять носки на себя»); сгибание подошвы (носки оттянуть), или подошвенное сгибание. Два последних вида специальных движений — протракция и ретракция плечевого пояса. В первом случае выполняется направленное вперед движение плеча, лопатки и ключицы. Это движение наблюдается во время выполнения фазы подъема при выжимании в упоре. Ретракция представляет собой направленное назад движение плеча, лопатки и ключицы. Примеры ретракции можно найти в гребле и в стрельбе из лука (оттягивание тетивы). РОСТ КОСТЕЙ И ГИБКОСТЬ Продольный рост костей человека происходит за счет эпифизарного хряща вместе с развитием мягких тканей, таких, как мышцы и сухожилия. В то же время, в периоды быстрого скелетного роста может происходить увеличение плотности сухожилий вокруг суставов и снижение гибкости. По мнению некоторых специалистов, это увеличение плотности (тугоподвижности) сухожилий и мышц обусловлено тем, что кости развиваются значительно быстрее, чем развиваются и растягиваются мышцы (Kendan и Kendall, 1948; Michell, 1983). Поскольку мышцы и соответствующие им соединительные ткани отстают в развитии, их напряжение и тугоподвижность возрастают. Это пассивное напряжение в дальнейшем стимулирует производство дополнительных саркомеров (функциональных единиц мышцы) и последующее снижение тугоподвижности. Именно поэтому Лирд рекомендует детям постоянно выполнять упражнения на растягивание, чтобы сохранить гибкость и предотвратить возможные травмы. В то же время Прафф (1989), исследовав группу студентов мужского пола, состоящую из 84 человек, не обнаружил у них подобного дефицита. Более того, он определил, что оценка фазности Таннера (ТФ), позволяющая определить половую зрелость, используя рейтинг от I (незрелый) до V (зрелый), основанный на структуре и росте волос на лобке, является более прогностическим показателем силы и гибкости, чем возраст. Мальчики, имеющие ТФ II и ТФ III, отличаются заметно более низкой гибкостью, чем имеющие ТФ IV и ТФ V. 21 Наука о гибкости Существует также вероятность того, что относительная интенсивность роста соединительной ткани диспропорционально опережает интенсивность роста костей. Подобная ситуация может привести к гипермобильности (Sutro, 1947). Иными словами, в определенные стадии развития скелета интенсивность роста костей может отставать от интенсивности развития связочной и оболочной тканей. Таким образом, чрезмерная длина связки может привести к гипермобильности сустава. МАКСИМАЛЬНО УПЛОТНЕННОЕ ПОЛОЖЕНИЕ И ГИБКОСТЬ Максимально уплотненное положение определяют как заключительное положение, при котором «площадь соприкасания суставных поверхностей является максимальной, они оказываются плотно сжатыми, тогда как волокнистая оболочка и связки — максимально уплотнены и напряжены, в результате чего движение невозможно» (Williams и др., 1989). Максимальное сближение суставных поверхностей можно охарактеризовать как имеющие временно «запертыми» свои суставные кости; иными словами, между ними как бы нет сустава. В других случаях, когда суставная капсула является более свободной, о суставе говорят как о свободно уплотненном (табл. 2.1). Таблица 2.1. Максимально и свободно уплотненное положение
Голеностопный Изгиб назад Нейтральное Коленный Полное разгибание Полусогнутое Тазобедренный Разгибание + медиальное вращение Межпозвонковый Гиперразгибание Нейтральное Плечевой Отведение + латеральное вращение Полуотведение Запястный Гиперразгибание Полусогнутое РЕЗЮМЕ Артрокинезиология изучает структуру и функции скелетных суставов в их движении. Существуют многочисленные методы классификации или характеристики суставов и их движений. Знание терминологии необходимо для точного описания конкретного движения. Диапазон движения сустава ограничивается структурой как кости, так и сустава. Результаты проведенных до настоящего времени исследований пока оставляют открытым вопрос: происходит ли в периоды быстрого роста скелета увеличение плотности (тугоподвижности) сухожилий мышц вокруг суставов и снижение гибкости вследствие того, что интенсивность роста костей значительно опережает интенсивность роста и растяжения мышц.     ГЛАВА 3СОКРАТИТЕЛЬНЫЕ КОМПОНЕНТЫ МЫШЦЫ: ФАКТОРЫ, ОГРАНИЧИВАЮЩИЕ ГИБКОСТЬ I I I '1 Скелетная мышца — одна из наиболее упорядоченных, структурно специализированных видов клеток. В последние годы было выявлено, что поперечнополосатая мышца имеет цитоскелет. Коок (1985) определяет цитоскелет поперечнополосатой мышцы как «систему регуляторных компонентов ... [которые] обеспечивают физическую основу для сокращения». ОБЩИЙ АНАЛИЗ МЫШЦ Мышцы отличаются одна от другой формой и размером. Центральная часть мышцы называется брюшком. Брюшко состоит из более мелких ком-партментов, которые называются пучками. Пучки, в свою очередь, состоят приблизительно из 100-150 отдельных мышечных волокон, длина которых колеблется от 1 до 40 мм, а диаметр — от 10 до 100 мкм. Каждое мышечное волокно представляет собой отдельную мышечную клетку. Если рассматривать волокно под микроскопом, то можно увидеть, что оно имеет поперечнополосатую, или исчерченную, структуру. Такая структура мышечного волокна отражает ультраструктурную организацию каждой мио-фибриллы. Таким образом, чтобы понять, как мышцы сокращаются, расслабляются и удлиняются, нам необходимо рассмотреть структуру мио- фибриллы. СОСТАВ МИОФИБРИЛЛ И ИХ СОСТАВЛЯЮЩИЕ Каждое мышечное волокно состоит из множества более мелких единиц — миофибрилл (рис. 3.1; 3.2). На рис. 3.1 показан участок волок- на, содержащий несколько очевидных миофибрилл. Диаметр каждой мио- фибриллы составляет 1-2 мкм. Они располагаются скоплениями и по всей длине мышечного волокна. Значительные колебания в ширине миофиб- рилл обусловлены ультратонким методом рассечения. Очевидно, ширина наибольшая, когда разрез совпадает с диаметром миофибриллы, наимень- шая — когда он вдали от центра (Pollack, 1990). Каждая миофибрилла, в свою очередь, состоит из длинной тонкой нити серийно взаимосвязанных 23 Наука о гибкости  Рис. 3.1. Электронная микрография волокна скелетной мышцы саркомеров. Саркомеры представляют собой функциональную единицу мышцы. Их длина достигает 2-3 мкм. В конце каждого саркомера находится плотная граница — так называемая Z-линия (Z-полоска или Z-диск). Название происходит от немецкого слова zwischen — между. Таким образом, сегмент между двумя последовательными Z-линиями представляет собой функциональную единицу миофибриллы. Миофибриллы состоят из еще меньших структур, которые называются миофиламентами, или сокращенно — филаментами. Первоначально считали, что существует два вида филаментов: тонкий и толстый. В ранних исследованиях установлено, что типичная миофибрилла содержит приблизительно 450 толстых филаментов, расположенных в центре саркомера, и около 900 тонких филаментов, находящихся на его концах. На основании этих результатов подсчитали, что отдельное мышечное волокно, диаметр которого 10 нм, а длина 1 см, содержит около 8000 миофибрилл и что каждая миофибрилла состоит из 4500 саркомеров. Таким образом, отдельное волокно содержит в целом 16 миллиардов толстых и 64 миллиарда тонких филаментов (Vander, Sherman, Luciano, 1975). Согласно теории скольжения филаментов, которая будет изложена ниже, считалось, что эти филаменты являются единственными белковыми элементами, заставляющими мышцу сокращаться, расслабляться и удлиняться. Однако в 1970-80 гг. был обнаружен третий филамент. 24  Г л а в а 3 ■ Сократительные компоненты мышцы  Рис. 3.2. Классическая организация скелетной мышцы Химический состав этих трех филаментов можно определить на молекулярном уровне анализа. Филаменты состоят из белка, который сформирован последовательностью аминокислот и производится в мышечной клетке. Синтез аминокислот контролируют хромосомы в ядре мышечной клетки. Эти хромосомы представляют собой спиралевидную форму дезок-сирибонуклеиновой кислоты (ДНК), содержащей последовательность генов, которые подсказывают мышце, как правильно управлять аминокислотами. |