Основные суставы и их характеристика

Сустав:

В спортивной морфологии интересны два основных показателя суставов: возможное перемещение вокруг трех взаимно перпендикулярных осей и укрепляющий аппарат. Сустав представляет собой кинематическое соединение, состоящее из двух или более сочленяющихся костных поверхностей (рис. 5.2). Все суставы принято делить на простые, когда в одной суставной капсуле соединяется две суставные поверхности различной формы (шаровидные, эллипсовидные, цилиндрические и их разновидность – блоковидные, а также плоские).

Сложные – в суставной капсуле соединяется несколько суставных поверхностей, принадлежащих отдельным костям.

Комплексные — в суставной капсуле соединено две или более суставных поверхностей, но между ними вставлена суставная прослойка в виде полулуния (мениск) или диска, разделяющего полость сустава на две самостоятельные камеры (двухкамерные суставы). Вместо хрящевых образований могут находиться внутрисуставные связки, удерживающие кости одну возле другой и не позволяющие при движениях резко смещаться в сторону.

Комбинированные суставы – это два простых сустава, объединенных в одну кинематическую цепь. Примером могут служить правый и левый височно-нижнечелюстные суставы.

В суставах принято выделять по функции следующие связки: удерживающие – не позволяющие костям смещаться в стороны; направляющие — боковые связки, направляющие движение в одной плоскости — это, как правило, утолщение капсулы сустава.

Тренеру необходимо знать оси и плоскости возможных движений в суставах и объяснять их начинающим спортсменам для предотвращения травм. Особенно часто начинающие борцы травмируют локтевой сустав, производя его переразгибание, не зная, что разгибание в локтевом суставе не должно превышать 180°.

Суставная капсула – это сложное морфологическое сочетание грубых клейдающих (коллагеновых) волокон, эластиновых и рыхлой соединительной ткани, которые образуют плотный фильтр с множеством сложнейших функций – от механической, до анализаторной, сигнализирующей в ЦНС о растяжении капсулы, а значит, и о положении сустава. Капсула пронизана нервными стволиками, которые делятся до тончайших нервов со специализированными нервными окончаниями. В капсуле сустава по мере углубления к его внутренней синовиальной оболочке, располагаются кровеносные сосуды (артерии и вены), оканчивающиеся в ворсинках синовиальной оболочки сложнейшими капиллярными сетями. Ворсинки несут трофическую роль (притока и оттока крови).

Грудино-ключичный сустав.

Комплексный сустав седловидной формы с внутрисуставным диском, делящим суставную полость на две камеры (рис. 5.3)

Сустав укреплен тремя связками: грудино-ключичной передней и задней и межключичной. Допускает движения во всех трех осях. Движение вокруг вертикальной оси вперед и назад, движение вокруг сагиттальной оси вверх и вниз латерально и вращательные движения вокруг фронтальной оси при резком движении в плечевом суставе:
сгибание и разгибание. Активно работает этот сустав у штангистов при подрыве штанги, у метателей, у теннисистов.

Плечевой сустав.

Его иногда называет лопаточно-плечевой (рис. 5.4). Сустав простой, шаровидной формы с внутрисуставной хрящевой губой, окружающей суставную впадину на лопатке. Связок, как другие суставы, он не имеет, но окружен группой скелетных мышц и сухожилий, укрепляющих сустав. Над суставной головкой «нависают» клювовидный и акромиальный отростки лопатки, которые соединены акромиально-клювовидной связкой образующей над суставом свод. Такое строение сустава создает возможность при больших нагрузках (гимнастика, борьба) произвести вывих головки плечевой кости вперед, назад, вниз, но никогда без переломов акромиального и клювовидного отростка не наблюдается вывиха вверх. Особенностью сустава является свободная его капсула, которая прикрепляется к лопаточной шейке (позади суставной губы) и к анатомической шейке плечевой кости. Это позволяет производить обширные движения вокруг основных осей в суставе. Имеющиеся выпячивания синовиальной оболочки вдоль сухожилия длинной головки двуглавой мышцы и под подлопаточной мышцей у детей могут ущемляться и давать болезненность. Плечевой сустав дополнительно укрепляется сухожилиями подлопаточной мышцы, сверху – надостной, сзади – подостной и малой круглой мышцами. Эти сухожилия называют «вращающей манжеткой плеча». Особенно эффективно работает это укрепление сустава при выполнении тодеса в фигурном катании. В тренировочном процессе, прежде всего, должны применяться специальные и укрепляющие упражнения для этих сухожилий и мышц.

Между головкой плечевой кости, сухожилием надостной мышцы и акромиальным отростком располагается синовиальная субакромиальная сумка, которая у юных спортсменов может ущемляться и быть основой длительных болей.

Локтевой сустав.

Сложный сустав, объединяющий в одной суставной капсуле три сустава, имеющих вместе две оси движения. Объединяются плечелоктевой, плечелучевой и локтелучевой суставы. По характеру движения их относят к блоковидному суставу, то есть одноосному. Суставная сумка сустава прикрепляется вверху вдоль полулунной вырезки локтевой и шейки лучевой костей. С наружной и внутренней стороны капсула утолщается, образуя боковые лучевую и локтевую связки. При травмах эти связки плотно прилегают к костям и делят сустав как бы на две камеры: переднюю и заднюю.

Тазобедренный сустав.

Комбинированный сустав, представленный круглой головкой бедренной кости, чашеобразной вертлужной впадиной, дополненной хрящевой суставной губой. Относят его к ореховидному суставу, так как головка бедренной кости плотно охватывается суставной губой. Этот сустав несет большую весовую нагрузку, но тем не менее обладает широкой амплитудой движения. Сустав биомеханически чрезвычайно устойчив, что обуславливается: 1) глубоким положением головки бедренной кости в вертлужной впадине; 2) прочной и плотной суставной капсулой; 3) мощными мышцами, окружающими сустав, сухожилия которых прикрепляются на довольно широком пространстве от середины шейки бедра до межвертельной бугристости и линии.

Вертлужная впадина срастается из тел трех костей – подвздошной, седалищной и лобковой. Верхняя и задняя поверхности суставной впадины утолщены и очень прочны, так как на них приходится основная сила тяжести тела.

Связочный аппарат сустава устроен весьма своеобразно (рис. 5.5). Связки, идущие от костей таза, переплетаются и образуют фиброзное кольцо, окружающее шейку бедренной кости, которая по диаметру меньше головки. Связки, вплетающиеся в это кольцо, «притягивают» бедренную кость к вертлужной впадине. Прочность связок может выдержать давление в 500 кг, а закрытость капсулы и смачивающая суставные поверхности жидкость образуют эффект, дополнительно удерживая кости плотно одна к другой.

Расположенные вокруг сустава три синовиальные сумки позволяют без трения передвигаться мышцам, окружающим сустав.

Спортивным морфологам и медицинским работникам следует обращать внимание на соотношение костных образований таза и бедра между собой, так как это признаки скрытых в глубине воспалительных процессов или следствий травм. Особое значение имеет походка. Изменение ее скрытые причины травм. Отклонения (не всегда постоянные) в походке наблюдаются у девочек при неумелом разучивании таких упражнений, как поперечный и продольный шпагат.

Тренеру следует обратить внимание на отклонения в подвижности при отведении и разгибании бедра. Иногда это первые симптомы нарушений, связанных с начинающимися микротравмами сухожилий, связок, окружающих сустав. Отклонение в линиях, соединяющих передне-верхние подвздошные ости и основные линии нижних конечностей, говорят об асимметричном развитии длин нижних конечностей. Ряд недостатков развития или болезненности при движениях компенсируются изгибами поясничного отдела позвоночника, асимметричной постановкой стоп и т.д.

Коленный сустав.

Это самый крупный из всех суставов с особенностями эмбриональной закладки и последующего развития (рис. 5.6). Относится он к сложным мыщелковым суставам с дополнительными внутрисуставными образованиями – менисками, связками. Капсула сустава плотна, но не сильно натянута между образующими сустав костями. Капсула сустава дополнительно укрепляется сухожилиями и собственными связками сустава, а также спереди сухожилием четырехглавой мышцы бедра. Эти связки и соединительно-тканные волокна наружной капсулы сустава часто травмируются при подкатах у футболистов, слаломистов, у борцов – при проведении болевого приема. Укрепляется также сустав крестообразными связками, которые лежат вне капсулы сустава и покрыты синовиальной оболочкой. Ранние занятия штангой и резкие низкие приседания являются причиной травм этих связок. По мнению опытных спортивных врачей и тренеров, для развития четырехглавой мышцы бедра совсем не обязательно совершать глубокие приседания, достаточно до 90-80°. При приседании травмируется передняя крестообразная связка.

Медиальный и латеральный мениски имеют клиновидную форму (на вертикальном разрезе). Широкой стороной мениски прикрепляются по всей периферии к капсуле сустава. Внутренний тонкий край обращен внутрь сустава и свободен. Спереди мениски соединяются связкой. Верхняя поверхность их вогнута соответственно выпуклости мыщелков бедренной кости, нижняя гладкая прилежит к мыщелкам большеберцовой кости. Следует обратить внимание, что бывает врожденная покатость верхней поверхности большеберцовой кости, что чревато травмами при занятиях спортом, даже таким, как волейбол (нападающий удар). Вокруг коленного сустава располагается семь синовиальных сумок, которые могут травмироваться. Причинами частых травм коленного сустава являются О-образные и Х-образные нижние конечности. Скажем, такая форма ног – одна из основных причин отказа заниматься парашютным спортом.

Голеностопный сустав.

Типичный блоковидный сустав, образованный таранной костью, ее блоком и «вилкой», образованной малоберцовой и большеберцовой костями, их лодыжками. Суставная капсула распространяется от большеберцовой кости больше кпереди, чем кзади. Сама капсула тонка, но она укреплена мощным связочным аппаратом, как с медиальной, так и с латеральной стороны. Связки почти сливаются в единое образование. Выделяют основные направления волокон. Таранно-малоберцовая передняя и задняя и малоберцово-пяточная. Среди связок можно выделить короткие, постоянно работающие волокна и слабонатянутые – извитые. При травмах рвутся прямые волокна, а длинные сохраняются, как бы удерживают кости при привычных вывихах. С медиальной стороны также имеется мощный связочный аппарат. Если супинация и вывих стопы – явление на фоне утомленных мышц частое, то пронация и вывих редки.

Вокруг голеностопного сустава образуются фасциальные удерживатели мышц, спускающихся с голени.

 

Осанка

Осанка не является врожденной особенностью, а приобретается в течение жизни, работы. Она меняется в течение дня, отражая состояние человека, его ЦНС.

В биомеханике под осанкой понимают одно из основных равновесных положений тела при спокойном стоянии или прямохождении. Существуют и другие определения: П. Н. Башкиров под осанкой подразумевает «естественное, то есть привычное, положение тела в покое, стоя без напряжения отдельных мышечных групп». Л.Н. Николаев – «индивидуальные особенности конфигурации тела при вертикальном естественном положении». М.Ф. Иваницкий – «те особенности положения тела, которые составляют человека». М.И. Уткина – «привычную конфигурацию тела в сагиттальной плоскости, при стоянии». Все определения содержат понятия «равновесное», которое связано с положением центра массы тела.

Местом приложения всех сил тяжести тела является его общий центр тяжести (ОЦТ). Говоря о местоположении ОЦТ, подразумевают, конечно, не точку, а какую-то сферу, в которой ОЦТ расположен при раскачивании тела, связанного с жизнедеятельностью организма (работа сердца, дыхание и т.д.).

Положение ОЦТ во время стояния определяется обычно в трех плоскостях: сагиттальной, фронтальной и горизонтальной. Во фронтальной плоскости центр тяжести располагается позади плоскости, проведенной через центры тазобедренных суставов, центров коленного и голеностопного суставов. В сагиттальной плоскости ОЦТ располагается в месте пересечения ее с фронтальной плоскостью на той же линии, соединяющей тазобедренные суставы, но слегка (3-4 см) смещен вправо (80% случаев) вследствие большего развития мышечной массы справа и расположения печени. Положение в горизонтальной плоскости связано с возрастом субъекта. У новорожденных он располагается на уровне V-VI грудных позвонков. На протяжении роста до 16-18 лет происходит постепенное опускание ОЦТ. У взрослого человека он расположен на уровне I-V крестцового позвонка. У женщин ОЦТ расположен на 1-2 позвонка ниже, чем у мужчин.

При сравнении положения ОЦТ пользуются обычно «указателем относительной величины ОЦТ». Это отношение высоты ОЦТ от пола к длине тела (росту), умноженное на 1000. Указатель, по данным разных авторов, колеблется от 543до 610, в среднем равен 555-565.

Следует помнить, что высота ОЦТ над полом характеризует устойчивость тела: чем ниже расположен ОЦТ, тем устойчивее тело. В футболе защитников выбирают с массивными нижними конечностями и хорошо развитым скелетом конечностей. Значение индекса – 540-550.

Весьма важно соотношение проекции ОЦТ с площадью опоры, точнее проекция ОЦТ на площадь опоры. Оговоримся, что под «площадью опоры» понимают пространство, расположенное между опорными поверхностями, включая и их поверхность. Если ОЦТ расположен в центре площади опоры – тело устойчиво равномерно во всех плоскостях. Для наглядности принято проводить два луча, исходящих из ОЦТ, один луч является перпендикуляром к плоскости опоры, второй – проводится к краю плоскости опоры. Угол, образованный лучами, называется «углом устойчивости». Если проекция ОЦТ не выходит за край площади опоры – тело устойчиво. Принято различать «абсолютную устойчивость» – центр тяжести находится в пределах площади опоры, «относительную устойчивость» – центр тяжести выходит за площадь опоры, но благодаря изменению позы тело возвращается в устойчивое положение. Примером может служить ходьба по гладкому льду, когда человек балансирует руками, изменяя наклон тела. Существует «критическая устойчивость» положение, когда проекция ОЦТ далеко уходит за край площади опоры и вернуться в исходное положение можно только путем напряжения мышц, связывающего тело и опору (стойка на кистях на брусьях). Это положение связано с силой спортсмена и его мастерством.

Типы осанки тела. Существует множество типов осанки, но все они имеют общую особенность – позволяют сохранять равновесие в вертикальном положении. Каждая осанка характеризуется формой позвоночника и туловища, положением головы и конечностей.

Основным фактором осанки принято считать форму туловища, а следовательно, позвоночника. Долгое время существовала классификация, предложенная Броуном. Эта классификация предлагала выделять осанки: выпрямленную (А), слегка изогнутую (В), изогнутую (С), с усиленным проявлением всех изгибов (Д); по В.В. Бунаку или по М.Ф. Иваницкому, А – очень хорошую, В – хорошую, С – среднюю, Д – плохую. Понятия, вкладывающиеся в определения, весьма разнообразны. Позже Н. Волянский, а затем Л.П. Николаев предложили за основу оценки осанки взять изгибы в сагиттальной плоскости. В литературе этими классификациями пользуются и в настоящее время. Выделяют следующие осанки (рис. 5.7):

1. Нормальная осанка (I тип) – характеризуется равномерными изгибами всех отделов позвоночника, величина которых не выходит за среднее квадратичное отклонение суммы всех изгибов.

2. Выпрямленная осанка (II тип,) – характеризуется слабыми изгибами всех отделов позвоночника, в результате чего вся спина имеет уплощенную форму

3. Сутуловатая осанка (III тип) – отличается выраженным шейным лордозом при несколько наклонной вперед шее и уменьшением поясничного лордоза, иначе называют «круглая» спина. По мнению Николаева, такая форма спины наиболее часто встречается у стариков.

4. Лордотическая осанка (IVтип) – характеризуется увеличенным поясничным лордозом и несколько сглаженным шейным.

5. Кифотическая осанка (V тип) –отличается резко выраженным грудным кифозом.

Описывая осанки у спортсменов различных специализаций, О.Н. Аксенова предложила дополнительные модификации осанки: сутуловато-нормальную, нормально-лордотическую и т. п.

В спортивной практике чаще встречается следующее описание осанок:

I комплекс – кифотический (К), изгиб грудной больше поясничного: вертикальная линия, опущенная из шейной точки, проходит впереди морфологической точки, которая находится на более глубокой части поясничного лордоза. Преобладание грудного кифоза может быть малым (К), средним (К1) и большим (К2).

II комплекс – равномерный (Р), иначе его называют равновесным. Характеризуется более или менее равномерными изгибами грудного и поясничного отделов. Вертикаль, опущенная через шейную точку, проходит через лордотическую точку. Изгибы также могут быть малыми (Р), средними (Р1) и большими (Р2).

III комплекс — лордотический (Л), отличается большим поясничным лордозом и меньшим грудным кифозом: вертикаль, опущенная из шейной точки, проходит сзади лордотической точки. Преобладание поясничного лордоза может быть существенно больше, чем грудной кифоз. Также выделяют малый (Л), средний (Л1) и большой лордоз (Л2). Особенно хорошо схема работает до 17 лет.

Изменение осанки в детском возрасте происходит вследствие смещения ОЦТ. У девочек изменение осанки начинается на 1,5-2 года раньше.

Чрезмерное увеличение или уменьшение выраженности изгибов позвоночника в шейном, грудном и поясничном отделах приводит к таким нарушениям, как «круглая спина», «кругло-вогнутая» или плоская спина. Часто появляются искривления позвоночника во фронтальной плоскости (без морфологических изменений позвонков), обусловлены такие изгибы слабостью глубоких мышц спины. В особую группу выделяют сколиозы (рис. 5.8).Это патологические состояния, связанные не только со слабостью мышц, но и с морфологическими изменениями самих позвонков. Обычно изгиб во фронтальной плоскости сопровождается и торзией (поворотом, скручиванием) позвоночного столба. Приведем признаки наиболее частых характеристик форм спины.

Круглая спина (сутуловатость) связана с сильно выраженным грудным кифозом, который может захватывать и верхнюю часть поясничных позвонков, при этом значительно уменьшается поясничный лордоз. При круглой спине угол наклона таза существенно уменьшается, грудная клетка впалая, надплечья отвисают вперед, живот выпячен, ягодицы уплощены, колени слегка согнуты.

Кругло-вогнутая спина характеризуется значительно выраженным грудным кифозом и поясничным лордозом, увеличен угол наклона таза, грудная клетка уплощена, живот выпячен вперед, ягодицы выдаются назад.

Плоская спина характеризуется сглаженностью физиологических изгибов, либо последние совсем отсутствуют, угол наклона таза уменьшен, грудная клетка уплощена, в ряде случаев имеются крыло- видные лопатки.

Описанные формы спины у детей обычно сопровождаются слабостью кардиореспираторной системы, расстройствами в пищеварении, ретардацией физического развития, а плоская спина дополнительно сопровождается снижением рессорной функции позвоночника.

При осмотре детей с целью выявления осанки следует обращать внимание на:

1. Положение головы и очертание шейно-плечевых линий.

2. Уровень расположения углов лопаток.

3. Симметричность треугольников талии.

4. Положение линии остистых отростков.

5. Наличие реберных выбуханий (А. А. Сулимов, 2001).

Нарушение осанки. Нарушение осанки сопровождается чаще всего увеличением или уменьшением естественных изгибов, отклонением в положении плечевого пояса, туловища и головы. Нарушение осанки требует специального ее формирования за счет развития «мышечного корсета». С 3 лет необходимо периодически определять осанку в свободном положении ребенка, а не по команде «Встань ровненько». Нарушения осанки необходимо своевременно устранять, а этого можно добиться занятиями художественной гимнастикой, ранней специализацией в плавании, катанием на коньках, оздоровительной гимнастикой.

Осанка с возрастом может постоянно закрепиться и перейти в деформацию или патологическую осанку (искривление позвоночника). Это состояние требует уже длительного постоянного лечения в специальных корригирующих кабинетах у специалистов. Остановимся на отдельных, часто встречающихся особенностях осанки.

Плоская спина. Плоская спина характеризуется сглаженностью нормальных изгибов и отстоянием назад лопаток. Можно сказать, что плоская спина – это сохранившаяся осанка ребенка до полугода. Наклон таза вперед – при этом дефект незначителен – является одним из ведущих факторов формирования этой осанки. Плоская спина – это не только косметический дефект, она способствует “неверному расположению внутренних органов в брюшной полости, уменьшает жизненную емкость легких (определяется с помощью спирометра при полном выдохе ребенка). Выпрямленный позвоночник приводит к выпячиванию грудной клетки, что неверно трактуется как «военная» осанка. Об этом должен помнить каждый тренер. В плавании такие дети не показывают хороших результатов, как и в беге на короткие и особенно на длинные дистанции. Плоская спина – это следствие плохо развитых глубоких мышц (выпрямители спины) и ягодичных мышц, которые должны удерживать тело в вертикальном положении. В конькобежном спорте сформировать у таких детей правильную осанку – задача чрезвычайно сложная.

Важно помнить, что выпрямленная и плоская спина – это как бы начало бокового искривления позвоночника – сколиоза. Дети после кратковременных беговых игр жалуются на боли в поясничной области спины. Эти боли – следствие перегрузки связочного аппарата позвоночника из-за слабости мышц. Исследования Ю.Д. Кузьменко показали, что дети с плоской спиной при всех углах наклона проявляют на 15-30 кгм меньшую силу мышц.

Каковы же причины плоской спины? Прежде всего – позднее вставание ребенка на ноги, продолжительные болезни и вынужденная поза – лежание на спине, раннее сидение ребенка и длительное пребывание в согнутом положении.

Круглая или согнутая спина. Часто встречающееся положение позвоночника (до 5 6%). При круглой спине позвоночник дугообразно изогнут от таза до 7-го шейного позвонка. При такой осанке прежде всего бросается в глаза выдвинутость головы вперед и взгляд исподлобья. Если не обратиться рано к коррекции, исправлению, такой осанки, последует выдвижение плеч вперед, животу ребенка принимает отвислую форму. Грудная клетка будет запавшей, из-за смещения ОЦМ ребенок вынужден стоять на согнутых в коленях ногах.

У таких детей снижена экскурсия грудной клетки, а следовательно, и жизненная емкость легких. Разница измерений окружности грудной клетки при вдохе и выдохе минимальна. Предложение сделать глубокий вдох приводит к разгибанию позвоночника. У таких детей наблюдается нарушение со стороны сердечно-сосудистой системы, застой крови в органах малого таза и конечностях. При первичном отборе в спортивные секции эти дети, прежде всего, должны быть направлены к ортопеду, на занятия плаванием, укрепление мышц спины с применением вибрационных установок и массажа и специальных упражнений. Круглая спина часто формируется у малоподвижных и ленивых детей к 7-8 годам. Эти дети не напрягают мышцы спины для сохранения правильной позы. У таких детей без рациональных занятий физической культурой могут образоваться клиновидные межпозвоночные диски, сплющенные спереди. Диски теряют кровоснабжение в передних отделах, сморщиваются передние продольные связки позвоночника. Следует отличать круглую спину от сутулости, для которой характерно искривление только в верхнем шейно-грудном модуле. Ранние занятия в танцклассах у ба- летного станка могут исправить эту патологию. Однако после 12-13 лет занятия малоэффективны. Преподаватель по физической культуре в младших классах на детей с круглой спиной должен обращать особое внимание, применяя всевозможные упражнения на развитие силы и выносливости мышц – разгибателей позвоночника.

Седловидная спина. Седловидную спину иначе называют лордотической осанкой с выпуклостью вперед в области поясничного отдела. На первом месте стоит резкий наклон таза вперед (поворот вокруг фронтальной оси), часто седловидная спина наблюдается у лиц, занимающихся с очень раннего (преддошкольного) возраста фигурным катанием. Некоторые авторы считают, что это привилегия лиц женского пола, так как они (дети) рано поднимаются на ноги, когда мышцы брюшного пресса еще слишком слабы, чтобы удержать таз от наклона вперед. Образование седловидной спины начинается очень рано, в 4-5 лет. На этот дефект следует обращать особое внимание. Развитие мышц задней поверхности бедра, ягодичных мышц, занятия, направленные на укрепление брюшного пресса, в состоянии ликвидировать этот дефект. Причиной образования седловидной спины является и склонность ребенка к ожирению. Большой живот приводит к смещению органов брюшной полости вверх, это сказывается на подъеме диафрагмы, повороте сердца, приводя его в лежачее положение и затрудняя тем самым кровообращение. Возможность исправить седловидную спину с помощью физических упражнений – реальная задача при использовании силовых упражнений в парах.

Часто встречаются не «чистые» дефекты осанки, а их комбинации – типа кругло-вогнугой спины, плоско-вогнутой. Все эти дефекты могут быть исправлены при сознательном подборе упражнений, основанных на глубоком знании анатомии мышечной системы.

Понятно, что спортивная морфология не может быть освоена без знания опорно-двигательного аппарата, его строения и возрастных особенностей.

 

VI. АДАПТАЦИЯ