Для чего служат сухожилия

Cвязки и сухожилия: что это? Как укрепить?

Знаете ли вы с какой проблемой обращаются в травмпункт чаще всего? Нет, это не укусы, не ушибы и даже не переломы конечностей. Это растяжения связок и сухожилий. И обращается с такой проблемой каждый второй. Все потому, что получить такую травму довольно легко: оступился, запнулся, упал, неудачно приземлился или подвернул ногу. Места соединения костей — самые уязвимые зоны нашего опорно-двигательного аппарата.

Что такое связки суставов?

Связки суставов — это соединительнотканные образования, которые поддерживают и укрепляют сустав, «не дают» ему двигаться в «неверном» направлении. Они достаточно эластичны для того, чтобы было возможно движение, но достаточно жестки, чтобы не происходило травм. Связки не служат для соединения мышц с костями, эту функцию выполняют сухожилия. Именно сухожилия обеспечивают передачу мышечных усилий на костные рычаги, и именно через них в мозг передается сигнал «стоп» в случае перерастяжения мышцы, чтобы предупредить травму.

Причины повреждений

Основной причиной повреждений сухожильно-связочного аппарата является кратковременное травматическое воздействие, приводящее к растяжению (например, подвернуть ногу или «неудачно» упасть на руку, оперевшись на ладонь) или повторяющееся (циклическое) длительное воздействие, вызывающее перенапряжение связочного аппарата (например, воспаление ахиллова сухожилия у бегунов). Сухожилия и связки растут в 8 раз медленнее мышц, что является решающим фактором в надрывах и разрывах элементов сухожильно-связочного аппарата у спортсменов.

Как укрепить сухожилия и связки?

Комплекс мер, направленный на укрепление сухожилий и связок включает в себя: особенности питания, прием специальных добавок и препаратов и физические упражнения. Рассмотрим подробнее каждый из пунктов.

Питание

Необходимы к употреблению продукты, содержащие желатин: желе, холодец, заливное, мармелад. Однако желательно готовить эти продукты дома, а не покупать готовые в магазине, чтобы желатин был без красителей и ароматизаторов. Желатин представляет собой гидролизованный коллаген (основной структурный элемент соединительной ткани), который укрепляет связки, сухожилия и кости. Для профилактики заболеваний опорно-двигательного аппарата желатин необходимо употреблять по 2-3 г в день, а для человека, регулярно занимающегося спортом, норму необходимо повысить до 5-10 г ежедневно.

Стоит увеличить в рационе количество продуктов, богатых витаминами А, D, E, С. Витамин С — наиболее важный компонент для выработки коллагена — содержится в цитрусовых, брокколи, черной смородине, петрушке, сладком зеленом перце, цветной капусте. Схожую функцию выполняет витамин А (печень животных, птицы, рыбы, яйца, зернистый творог) и Витамин E (орехи, курага, шпинат, капуста). Витамин D (рыбий жир, лосось, яичный желток, говяжья печень) необходим для укрепления сухожилий.

Сильно ограничить в употреблении необходимо сладкие газированные напитки, чипсы, сухарики, консервы — все, что имеет в своем составе красители и консерванты, которые провоцируют вымывание ценных веществ из организма, не позволяя им поступать в соединительную ткань.

Специальные добавки

Хондроитин, глюкозамин, коллаген на рынке спортивного питания по своей популярности уступают разве что протеину и BCAA. По поводу их эффективности споры ведутся более 10 лет, однако к общему мнению, ни ученым, ни людям их использующим, прийти до сих пор не удалось. И всё же, пока существует огромное количество положительных отзывов после приема этих добавок, нельзя исключать их из списка помощников в укреплении опорно-двигательного аппарата.

Хондроитин (хондроитин сульфат) — высокомолекулярный полисахарид, относящийся к группе гликозаминогликанов, вырабатывается хрящевой тканью суставов. Стимулирует синтез гиалуроновой кислоты, укрепляя соединительнотканные структуры: сухожилия, связки, кожу, хрящи.

Глюкозамин — аминосахар, производное глюкозы. На рынке спортивного питания встречаются две его формы: гидрохлорид и сульфат. Наилучшим по своим свойствам и составу является глюкозамина гидрохлорид растительного происхождения. Он способствует укреплению и коррекции метаболизма соединительной ткани.

Часто обе эти добавки применяются не отдельно друг от друга, а в виде комплекса — «Глюкозамин-хондроитин».

Коллаген — структурный белок, который является основой соединительной ткани и обеспечивает ее прочность. Как упоминалось ранее, гидролизованный коллаген — это желатин и получить его можно с пищей. Но если вы не любитель готовить желе и мармелад в домашних условиях, коллаген в виде добавки — более подходящий вариант.

Физические упражнения

Существует целый ряд физических упражнений для укрепления связочно-суставного комплекса. Их основа — обеспечение умеренной статической нагрузки на определенные связки и сухожилия.

Тренировка, направленная на укрепление связок и сухожилий, может выглядеть так:

• Укрепление связок коленного и тазобедренного суставов

Исходное положение: стоя, ноги на ширине плеч. На выдохе — медленно присесть до параллели с полом, одновременно выпрямляя руки перед собой. Задержаться в таком положении на несколько секунд. Затем вернуться в исходное положение. Спустя некоторое время можно усложнить упражнение, используя штангу с небольшим весом или бодибар. 3 подхода по 15 повторений.

• Укрепление связок надколенника

Исходное положение: сидя в тренажере, спина и таз прижаты к опоре, валик зафиксирован над стопой, коленный сустав совпадает с осью вращения тренажера, естественный разворот стоп. На выдохе медленно выполнить разгибание в коленном суставе, удерживать такое положение 5 секунд , на вдохе медленно согнуть ногу. Затем немного развернуть стопу в сторону и повторить упражнение. Выполнять поочередно каждой ногой 10-12 р

• Укрепление ахиллова сухожилия и связок стопы

Встать на край степ-платформы или ступеньки, при этом пятки должны свисать. На вдохе — приподняться на мыски, на выдохе — медленно опуститься, зафиксировав растяжение в области икроножной мышцы. Можно усложнить упражнение, слегка согнув ноги в коленных суставах. Выполнить 3 подхода по 15 повторений.

• Укрепление плечевого сустава

Исходное положение: стоя, держа перед собой в руках резинку, руки прямые и слегка разведены в стороны. На вдохе — медленно поднимать резинку, проворачивая плечевой сустав так, чтобы резинка прошла надо головой, затем назад и вниз, до касания с тазом. Руки в локтевых суставах не должны сгибаться на всей траектории движения. На выдохе — вернуться в исходное положение. Выполнять 12-15 раз.

• Укрепление связок локтевого сустава

Исходное положение: стоя на резинке, плечи прижаты к корпусу, локти слегка согнуты в локтевых суставах, удерживая резинку. На выдохе медленно согнуть локти в локтевых суставах до образования угла в 90 градусов, потянув резинку на себя. Удерживать такое положение 5 секунд. На вдохе медленно вернуться в исходное положение. Выполнять 20 раз.

Заключение

Связки и сухожилия являются неотъемлемой частью всего опорно-двигательного аппарата. Развивать и укреплять их надо не меньше, чем мышцы. К сожалению, многие спортсмены в погоне за «массой» забывают об этом, что ставит под сомнение всю эффективность их тренировок, а самих спортсменов приводит к травмам. Работа над укреплением сухожилий и связок займет совсем немного времени, но сильно поможет избежать неприятных последствий, как в зале, так и в повседневной жизни.

Источник

Состав и строение сухожилий скелетных мышц человека

Описан состав и строение сухожилий скелетных мышц человека, особенности соединения мышечных волокон и сухожилия, а также сухожилия и кости. Дается характеристика механических свойств сухожилий у молодых и пожилых людей.

СОСТАВ И СТРОЕНИЕ СУХОЖИЛИЙ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ ЧЕЛОВЕКА

Сухожилие является одним из важных компонентов скелетной мышцы. Благодаря сухожилиям усилие, развиваемое мышечными волокнами, передается звеньям опорно-двигательного аппарата человека.

Сухожилие состоит из пучков коллагеновых волокон, которые составляют 94% от всего сухожилия (С.П. Габуда с соавт. 2005). Между коллагеновыми волокнами располагаются сухожильные клетки (фибробласты). При повреждении сухожилия фибробласты активируются и синтезируют коллаген для новых коллагеновых волокон. Пучки коллагеновых волокон окружает рыхлая соединительная ткань, в которой проходят кровеносные сосуды и нервы.

Соединение мышечных волокон и сухожилия

На концах мышечных волокон их внешняя оболочка имеет глубокие вдавления. В эти вдавления «входят» коллагеновые волокна сухожилия и соединяются с внешней оболочкой мышечного волокна особым веществом — «цементом». Вдавливания усиливают прочность соединения мышечных волокон с сухожилием, образуя соединение типа застежки «молния». Часть коллагеновых волокон сухожилия проникают в эндомизий (соединительно-тканную оболочку мышечного волокна), ветвится, после чего оканчиваются в его оболочке (Ю.А. Хорошков, 1975). Эта часть коллагеновых волокон сухожилия охватывает снаружи мышечное волокно в области вхождения сухожильных волокон в поперечном направлении и как бы «перевязывает» места соединения мышечных и сухожильных волокон. Установлено, что вблизи зон соединения мышечной и сухожильной ткани происходит рост мышечных волокон.

Рекомендую обратить внимание на учебные пособия «Биомеханика мышц» и «Гипертрофия скелетных мышц человека«

У спортсменов зона перехода мышцы в сухожилие в ряде случаев испытывает исключительно большие нагрузки. Вместе с тем, почти никогда не наблюдается нарушение структурной связи мышцы с сухожилием, в то время как на других участках мышцы повреждения возможны.

В мышечно-сухожильном соединении имеются рецепторы. Эти рецепторы называются сухожильными или рецепторами Гольджи по имени итальянского ученого (Камилло Гольджи), который их открыл. Сухожильные рецепторы активируются, когда мышца развивает напряжение.

Энтезис

Энтезисом называется соединение сухожилия и кости. Это соединение характеризуется особой гистологической структурой, представленной постепенным переходом сухожилия в кость посредством хрящевой зоны.

Механические свойства сухожилия

Сухожилие мало растяжимо, обладает значительной прочностью и выдерживает огромные нагрузки. Предел прочности сухожилия (то есть механическое напряжение, при котором происходит его разрыв) составляет 40-60 МПа (Г. И. Попов, А. В. Самсонова, 2011). Таким же пределом прочности обладает хлопковый канат аналогичного диаметра.

Влияние старения на механические свойства сухожилий

Старение на 36% уменьшает жесткость сухожилий и на 48% модуль Юнга. Эти изменения в свойствах сухожилий оказывают прямое влияние на мышцу и ее механические свойства.

Литература

1. Габуда С.П. Уточнение данных ЯМР о структуре связанной воды в коллагене с помощью сканирующей калориметрии / С. П. Габуда, А. А. Гайдаш, В. А. Дребущак, С. Г. Козлова // Журнал структурной химии, 2005.- Т.46.- № 6.- С. 1174 — 1176.
2. Попов, Г.И. Биомеханика двигательной деятельности: учеб. Для студ. учреждений высш. проф. образования / Г. И. Попов, А. В. Самсонова. — М.: Издательский центр «Академия», 2011.- 320 с. (Сер. Бакалавриат).
3. Самсонова, А.В. Гипертрофия скелетных мышц человека. — СПб: Кинетика, 2018. — 159 с.
4. Хорошков, Ю.А. Ультраструктурные основы прочности соединения мышцы с сухожилием / Ю. А. Хорошков // Механика полимеров, 1975. — Вып.4. — С. 626-628.

С уважением, А.В.Самсонова

Источник

Мышцы и сухожилия. Как улучшить спортивные показатели и избежать травм

Переводчик: Татьяна Архарова

Редактор: Вероника Рис

Источник: Bas Van Hooren

Сухожилия передают усилие от наших мышц к костям, и правильное взаимодействие между мышцами и сухожилиями очень важно для работоспособности спортсмена и предотвращения травм.

При сокращении (напряжении) мышцы сухожилие растягивается и остается таким, пока мышца сокращена. Когда сильная мышца тянет «слабое» сухожилие, оно может очень сильно растягиваться (Рис. 1). Это, в свою очередь, может привести к микротравмам, разрывам в волокнах сухожилий.

Когда растяжение сухожилия происходит часто, и оно не успевает заживать, это может в конечном итоге привести к травмам, таким как тендинопатия. Когда мышца становится сильнее и крупнее, сухожилие должно «подстраиваться», чтобы предотвращать чрезмерное напряжение и связанные с ним повреждения. Увеличение жёсткости сухожилий позволяет им меньше растягиваться и служит защитным механизмом.

Сильные мышцы нуждаются в жёстких сухожилиях.

Рис.1 Верхние изображения. Слева: дисбаланс между мышцой и сухожилием. Мышца, сильно растягивающая сухожилие. Справа: баланс между мышцой и сухожилием. Сокращение мышцы приводит к снижению напряжения в сухожилии. Ниже: изображения сухожилий крыс с растяжением под микроскопом. A — сухожилия без растяжения с ровными, параллельными волокнами коллагена; B — небольшое растяжение сухожилия характеризуется некоторой деформацией волокон; C — умеренное растяжение, наблюдается расширение пространства между волокнами; D — сильное растяжение, неровность волокон, увеличение пространства между волокнами.

Дисбаланс из-за тренировок

Мышцы и сухожилия приспосабливаются к механическим нагрузкам и чувствительны к механическим воздействиям. Процесс, с помощью которого механический стимул превращается в биохимический ответ, называется механотрансдукцией.

Благодаря биохимическому ответу происходит адаптация. Но время адаптации и механические стимулы, которые и вызывают эти адаптации, могут различаться в тканях мышц и сухожилий. Недавние эксперименты in vivo (в живом организме) показали, что высокоинтенсивные тренировки приводят к адаптациям в тканях сухожилий. Также было показано, что умеренная продолжительность нагрузки (3 секунды + релаксация) привела к лучшей адаптации, в отличие от более короткой (1 секунда + релаксация) или более длительной (12 секунд).

Таким образом, тренировки, в особенности плиометрические (прыжковые тренировки) или с низкой интенсивностью, могут привести к дисбалансу между мышцами и сухожилиями, и в итоге привести к травмам.

Существуют ли доказательства дисбаланса?

В недавнем перекрестном исследовании Mersmann и коллеги выяснили, что у волейболистов наблюдается больший дисбаланс в силе мышц-разгибателей коленного сустава и коленной чашечки по сравнению с просто активными людьми их же возраста. Авторы предположили, что этот дисбаланс может способствовать повреждению связок коленной чашечки в результате плиометрической тренировки.

Более «слабое» сухожилие по отношению к более сильной мышце может привести к травме сухожилия, но и слишком жёсткое сухожилие по отношению к более слабой мышце также может привести к травме. Жёсткое сухожилие меньше растягивается, например, ахиллово сухожилие во время бега.

Спортивные показатели

«Слабое» сухожилие может привести не только к травмам, но и к плохим спортивным показателям, так как снижается работоспособность из-за более быстрого сокращения мышечных волокон. В результате силовые показатели хуже. Слишком жёсткое сухожилие тоже может привести к ухудшению показателей. Поэтому нахождение «золотой середины» не только снижает риски травм, но и положительно влияет на показатели спортсмена.

Что нужно для баланса?

Дисбаланса можно избежать с регулярными силовыми тренировками. Чтобы упражнения были эффективными для мышц и сухожилий, они должны соответствовать нескольким критериям:

1. Механическая нагрузка:

Эксперименты in vivo показывают, что растяжение около 5% является оптимальным для тренировки жёсткости сухожилия. Эти результаты совпадают с результатами другой недавней работы, в которой соизмеримое растяжение привело к наибольшему увеличению фосфорилирования.

Как в экспериментах in vivo, так и in vitro, меньшие нагрузки (с меньшим весом отягощения) приводили к меньшей адаптации/фосфорилированию. Чтобы получить достаточную нагрузку на сухожилие, мышца должна сильно сокращаться. Использование веса больше 85-90% от максимального произвольного сокращения приводит к сильному сокращению мышц и достаточной нагрузке (~5%) на сухожилие, чтобы привести к адаптации.

2. Продолжительность нагрузок:

При короткой продолжительности нагрузок, например, как при плиометрической тренировке, снижается процесс адаптации в тканях сухожилий. Исследования in vivo показывают, что продолжительность сокращений около 3 секунд с периодом отдыха 3 секунды приводит к адаптации сухожилий, что свидетельствует об эффективной механотрансдукции (процесс, через который силы и другие механические сигналы преобразуются в клеточные сигналы).

Более короткие (1 секунда) и более длинные (10 секунд) сокращения привели к снижению фосфорилирования.

3. Период отдыха:

К сожалению, не было проведено исследований in vivo для определения оптимального периода отдыха между подходами. Только в экспериментах in vitro изучалось воздействие на сухожилия повторной тренировки без отдыха и с периодом отдыха около 6 часов. Данные говорят о том, что между тренировками сухожилий требуется как минимум 6 часов отдыха.

4. Другие факторы:

Хотя тип сокращения — концентрический, эксцентрический или изометрический — не имеет первостепенного значения в случае адаптации сухожилий, важно учитывать некоторые преимущества и недостатки разных типов тренировок.

При динамической — концентрически-эксцентрической — тренировке сухожилие испытывает большие нагрузки только в течение некоторого времени. Поэтому рекомендуется увеличить продолжительность упражнения примерно до 6 секунд, чтобы стимул был достаточным для эффективной механотрансдукции. Также можно делать те упражнения, при которых нагрузка на сухожилия высока, например, сгибание колена под 60 градусов во время выполнения приседа.

Преимущество изометрических тренировок состоит в том, что продолжительность и интенсивность легче контролировать по сравнению с динамическими упражнениями. Упражнения также можно легче модифицировать, чтобы не травмировать сухожилия. Изометрические упражнения рекомендуется выполнять 3 раза в неделю с примерно 2 минутами перерыва между подходами (Рис. 2).

Рисунок 2. Тренировка сухожилия [Bohm et al.]

Есть предположение, что тренировки с низкой механической нагрузкой, такие как подъёмы голеней, могут привести к дисбалансу между силой мышц и сухожилий, поскольку малая механическая нагрузка оказывает больше влияния на мышцы, чем на сухожилия. Недавний систематический обзор показал, что силовая тренировка высокой интенсивности имеет потенциальные преимущества по сравнению с эксцентрическими упражнениями при тендинопатии ахиллова сухожилия, хотя эффект мал.

В нескольких исследованиях для лечения тендинопатии использовалась относительно долгая продолжительность мышечных сокращений. Например, Rio с коллегами обнаружили, что изометрические сокращения мышц уменьшают боль в долгосрочной перспективе у людей с тендинопатией связки надколенника. Тем не менее, недавние исследования не обнаружили такого же эффекта у пациентов с тендинопатией ахиллова сухожилия.

При тендинопатии можно травмироваться, и при нагрузке повреждённого сухожилия здоровая ткань сухожилия «защищает» менее прочную и травмированную ткань. Так как здоровые волокна больше напрягаются, повреждённые не получают стимулов к адаптации. Решить это можно с помощью так называемой «релаксации напряжения». Поскольку неповреждённые волокна коллагена медленно расслабляются, повреждённая ткань становится более «нагруженной» и, таким образом, адаптируется.

Желатин

Коллагеновые волокна под микроскопом

Недавно было показано, что приём 15 г желатина в сочетании с ~225 мг витамина С за час до тренировки приводит к увеличению синтеза коллагена по сравнению с плацебо. Это может использоваться для профилактики травм или во время реабилитации в сочетании с ранее описанными упражнениями.

Недавнее исследование, в котором приняло участие 18 человек, показало, что лечебная физкультура при тендинопатии ахиллова сухожилия дала лучшие результаты с приёмом 2,5 г желатина за 30 минут до выполнения упражнений.

Также напоминаем, что гидролизированный коллаген имеет большую биодоступность. 15 г гидролизата коллагена в день эквивалентны 15 г желатина, и даже больше из-за лучшей способности усваиваться.

Дополнительно: СМТ — Научный подход выпускает гидролизат коллагена отличного качества с разными вкусами. Одна порция содержит 5 г необходимого вещества — 3 порции могут заменить вышеописанный желатин с витамином С. Заказать себе домой коллаген можно по ссылке.

Источник