Биомеханика. Методы восстановления органов и систем - Евгений Эвальевич Блюм

Глубокие мышцы

Вторая функция постуральных мышц – насосно-дренажная для опорных костных, хрящевых и соединительнотканных структур. Работая, как глубинные насосы, глубокие мышцы «качают» кровь в кости, хрящи и связки по спинномозговым каналам и оболочкам.

Чем дальше мышечные волокна расположены от костей, суставов и сочленений, тем выраженнее будет их двигательная функция. В поверхностных мышцах больше двигательного, чем опорного тканевого материала. Энергозатратность двигательных тканей возрастает по мере увеличения угловых амплитуд до тех пор, пока снаружи тело не будет покрыто фасциями, апоневрозами, жировой клетчаткой и кожей.

Поверхностные мышцы отвечают, в первую очередь, за движение. Без их участия нельзя донести ложку до рта. Они позволяют ходить, бегать, прыгать, писать, играть, соревноваться. Пока человек не устал или не заболел, поверхностные мышцы служат ему верой и правдой. Они энергозатратны, поэтому их объемы и масса должны быть оправданы физическими потребностями жизни.

Пример. Бегун будет тонким и выносливым. Грузчик и тяжелоатлет будут мощными и не способными к бегу. Воин будет 50/50. Работник сидячих профессий будет атрофичен по поверхностным мышцам, слабый, бесформенный по осанке, фигуре, «просиженный» по глубоким мышцам. Его позвоночник, суставы, грудная клетка, таз, брюшная полость будут не приспособлены к длительной вертикализации. Такие люди «перебегают» от стула до стула.

Поверхностные мышцы обеспечивают функцию разгона и движения. Вторая функция – защитная, блокировочная, чтобы не допустить избыточных амплитуд и смещений в сочленениях и суставах опорного аппарата. Третья функция – тормозящая. Поверхностные мышцы контролируются сознанием. На этих поверхностных слоях в основном происходит работа во время обычных физических тренировок.

Так обстоят дела в норме, когда каждый уровень организации опорно-двигательного аппарата делает свое дело – выполняет свою функцию, а не вынужден подменять чужие несостоятельные функциональные цели и задачи.

Глубокие мышцы первичны, поверхностные мышцы вторичны. Глубокие стабилизирующие мышцы обеспечивают безопасность и прочность опорно-двигательному аппарату и суставам. Когда геометрия тела нарушена, глубокие мышечные слои недоразвиты и не сформированы, организм использует поверхностные мышцы не по назначению. Поверхностные мышцы выполняют функцию глубоких со всеми негативными последствиями: неврологическими, гемодинамическими, энергоэкономическими и психосоциальными.

Когда поверхностные мышцы перекачали, а глубокие недокачали, происходит дисбаланс. Одни травмировали, другие – нет. У одних кровоснабжение лучше, у других – хуже. Одни участвуют в повседневной жизни и тренируются, другие – нет. В одни попало ядовитое лекарство, в другие – нет и так далее.

Разгон и торможение

Работа мышц происходит в трех режимах:

1) режим разгона – концентрика, в момент работы мышца укорачивается;

2) режим торможения – эксцентрика, в момент работы мышца удлиняется;

3) режим блокировки – мышцы-антагонисты напряжены содружественно.

Торможение гарантирует организму безопасность остановки и маневра. Режим разгона позволяет убежать либо догнать. Блокировка позволяет замкнуть сустав и защитить его от смещения и травмы.

Эксцентрика и концентрика – функции взаимодополняющие, если речь идет о маневрировании сложно координационных движений, и взаимоисключающие в ситуации прямолинейного движения. Функция защиты торможения в балансе сил обязана быть превосходящей или, как минимум, равной, но никак не более слабой. Если механизмы торможения слабее механизмов разгона, то травма или гибель неминуема.

Нельзя эксцентрикой подменить концентрику, как нельзя педалью тормоза подменить педаль газа. Нельзя педаль тормоза заменить реверсом, задней передачей. Нельзя первой передачей заменить третью и пятую передачу. Но для этого нужно знать, где в локомоторной системе коробка передач.

В концентрике акцент на катаболизме. В эксцентрике акцент на анаболизме. В статике акцент на анаэробном обмене. Упражнения, которые делаются в чередовании разгон-торможение, – энергосберегающие. Упражнения, выполняемые в концентрике, то есть с преодолением, высоко энергозатратны.

Пример. Все упражнения, где есть отскок, прыжки на батуте происходят в эксцентрике и по сути своей энергосберегающие. Ходьба под гору – энергосберегающий процесс. Бег под гору – энергозаряжающий. Бег в гору – энергозатратный. Бег по ровной поверхности в комфортном режиме – энергосберегающий, если не совершать рывков и ускорений.

Рычаговая тренировка в спортивном зале в режиме концентрики – энергозатратная.

Каскадно-волновая и рычаговая биомеханика движения

Движения частей тела человека представляют собою перемещения в пространстве и времени, которые выполняются в суставах одновременно и последовательно. Суставы различны по форме и характеру движения, которое также зависит от приложенной силы.

В биомеханике есть угол и рычаг, все раскладывается на работающие суставы, мышцы, углы, амплитуды, сгибание и разгибание.

Биомеханика бывает:

• односуставная – согнул руку-ногу, разогнул руку-ногу;

• двухсуставная – подтягивание на перекладине, отжимание от пола;

• трехсуставная – приседание, присел-встал;

• многосуставная – упал-отжался-встал, перенос веса в приседании с ноги на ногу.

Самая простая биомеханика – рычаговая, угловая. На ее принципах построены экскаваторы и подъемные механизмы.

К сложной биомеханике относятся каскадно-волновые биомеханические процессы в опорно-двигательном аппарате.

Для анализа биомеханической работы мышечно-суставной каскад можно разложить на составляющие I, II, III порядка.

Мышечно-суставные и миофасциальные комплексы I, II, III порядка.

Мышечно-суставной комплекс I порядка

Мышечно суставной комплекс II порядка

Мышечно-суставной комплекс III порядка

Включает три комплекса I порядка и два комплекса II порядка.

Мышечно-суставной каскад, включающий в себя 2–4–5 и более сочленений

Наглядно эту вложенность и каскадность видно на анатомических картинках, демонстрирующих послойность мышц позвоночника и спины: 22 подвижных сегмента, образующих каскад биомеханических транзакций в ходьбе и беге, в восточных танцах, движении змеи и так далее.

Иллюстрация цитируется по книге Т. Майерса «Анатомические поезда». – М.: Эксмо, 2019 год

Так изображает работу миофасциальные мышечные каскады Майерс в «Анатомических поездах».

Так изображены каскадно-волновые мышечно-суставные процессы в учебниках А. Капанджи.

Так рисуют энергетические каскады в учебниках по энергораспределению и энергоциркуляции.

Иллюстрация цитируется по книге Y. Earles «Born for walk»

Аналогию можно провести с волновыми процессами, затухающей и разгоняющейся волной, колебанием гибкого стержня с фиксированным концом, стоячей волной, эффектом мембраны, разделяющей два пространства, эффектом струны, эффектом маятника Фуко и маятника Ньютона.