ЧУДО ПРИРОДЫ

Эпицентр движения

Динамическая анатомия свидетельствует: любое движение нашего тела есть движение в суставах. Таким образом, суставы являются важными кинематическими узлами, особыми блоками, если хотите, эпицентром движения.

Суставы идеально приспособлены к выполнению строго определенных движений. Просто удивительно, как рационально решаются в организме человека сложнейшие технические задачи.

Взять хотя бы коэффициент трения суставных поверхностей. Он не достигает и 0,01 — меньше, чем в современных подшипниках с гидродинамической смазкой! В суставе использован уникальный принцип «выжимающейся смазки». Хрящ, покрывающий суставные поверхности, является одновременно амортизатором давления, хранилищем синовиальной жидкости («смазки» сустава) и сверхскользкой поверхностью. Чем больше сочленяющиеся кости давят друг на друга, тем больше выжимается смазки. Сустав функционирует как новейшее техническое устройство: его поверхности как бы взвешены в жидкости. Они, практически не соприкасаясь, плавают друг подле друга, поэтому износоустойчивость сустава не имеет технических аналогов.

Суставные поверхности покрыты гладким хрящом, обладающим хорошей упругостью. Он снижает трение и амортизирует давление костей при толчках и сотрясениях, возникающих в процессе выполнения любых движений. Хрящом покрыта только та часть суставной поверхности, которая постоянно используется. При хроническом снижении амплитуды движений (например, в пожилом возрасте или при пассивном образе жизни) происходит рассасывание хряща и обнажение кости, прежде всего на краях суставной поверхности.

Конец кости с выпуклой поверхностью называется головкой сустава, с вогнутой — ямкой. Величина предельной амплитуды находится в прямой зависимости от кривизны головки и ямки, а также от разности дуг суставных поверхностей. Несовпадение радиусов кривизны головки и ямки может служить структурной основой увеличения амплитуды движений.

Связки могут также тормозить движения, приближающиеся по своей амплитуде к предельным, однако их тормозные возможности ограничены и требуют весьма осторожного использования.

Прочность связок невелика, поэтому лучше ее не испытывать, особенно если их волокна при движении напрягаются не одновременно, а начиная с наиболее удаленных от направления движения. Например, во время предельного сгибания стопы связки взрослого человека начинают рваться даже при небольшой нагрузке — 20—25 кг. Собственно, сами связки рвутся редко, отрываются от кости их волокна. Участки прикрепления связок к костям являются «слабым местом» сустава.

Сустав — орган движения, но сам по себе он не может функционировать, его приводят в движение мышцы. Именно они, с точки зрения механики, являются первоисточником движения и потому могут быть названы вечными двигателями. Мышцы не принадлежат собственно суставу, они находятся вне его. Однако функционально сустав и мышцы не могут существовать друг без друга — они образуют строго организованную систему органов движения, которую называют «суставной аппарат». Управлять важнейшими свойствами сустава можно, особым образом воздействуя на мышцы, хотя предельные пространственные характеристики движения зависят главным образом от строения и формы костей, наличия и расположения связок, менисков и других компонентов сустава.

Сгибание приходится выполнять, преодолевая сопротивление массивных мышц задней поверхности бедра и растягивая их. Даже в расслабленном состоянии эти мышцы очень упруги. Но дело не только в недостатке силы мышц-сгибателей, им еще не хватает и сократимости. У предела движения они уже сократились настолько, что дальнейшее их укорочение, несмотря на все ваши старания, невозможно. Об этом свидетельствуют и симптомы судорожного сокращения, которые могут появиться при чрезмерном усердии.

Попробуйте выполнить то же предельное сгибание ноги вперед-вверх, но только в коленном суставе. Амплитуда движения сразу увеличится до 120—130°. Что же произошло? Согнув ногу, вы заметно растянули мышцы передней поверхности бедра и тем самым увеличили диапазон их сокращения. Одновременно произошло расслабление мышц задней поверхности бедра, которые резко снизили свое сопротивление растягиванию, и сгибание потребовало уже гораздо меньшей силы мышц-агонистов. Агонисты (от греческ()го «агон» — движение) — мышцы, благодаря сокращению которых производится данное движение. Антагонисты — мышцы, производящие движение противоположного направления.

Считалось, что прочность сустава и амплитуда осуществляемых в нем движений находятся в обратных соотношениях: чем больше прочность, тем меньше надежность в суставе, и наоборот. Это мнение было вызвано недостатком научных знаний и точных, исчерпывающих экспериментальных данных. Сформировалось оно примерно в 20—30-х годах в результате обследования изолированных групп спортсменов и танцовщиков классического балета. Спортсмены (борцы, штангисты, акробаты) о таких' понятиях, как круглогодичная и всесторонняя тренировка, тогда даже не подозревали. Не мудрено, что их занятия носили узкоспециализированный характер. Данные, полученные при обследовании этих групп, были истолкованы в пользу существования альтернативы между гибкостью и силой. Более того, был сделан следующий вывод: именно растягивание мышц — основной способ увеличения гибкости — отрицательно сказывается на их силовых возможностях.

Шаровидные суставы. Самые подвижные, поскольку имеют бесконечное множество осей вращения. Для удобства анализа из них выделяют три взаимно перпендикулярные оси, проходящие через геометрический центр шаровидной головки сустава. Вокруг поперечной оси (идет горизонтально — справа налево) происходит сгибание и разгибание. Относительно переднезадней оси выполняется отведение и приведение. Вокруг вертикальной оси осуществляется ротация — поворот внутрь или наружу. Шаровидные суставы способны также осуществлять круговые движения (например, круги прямыми руками в плечевых суставах).

Сутулость является следствием хронического сгибания грудного отдела позвоночника. Она закрепляется характерной деформацией межпозвонковых дисков, которые теряют эластичность и приобретают форму клина, обращенного острием вперед. Уже в среднем возрасте исправить этот дефект чрезвычайно трудно, а в зрелом возрасте попросту невозможно. В связи с этим усилия должны быть направлены на профилактику сутулости.