Сжатие и растяжение костей

Для характеристики прочностных свойств костей используют четыре вида механического воздействия на кость: сжатие, изгиб, растягивание и кручение.

Прочность костей на сжатие:т.е. в направлении обычной при их жизни нагрузки — достаточно велика: в продольном (нагрузка идет сверху вниз) направлении несущая способность костей следующая:

1. Бедренной кости более 4500 кг.- у мужчин и 3900 кг.- у женщин;

2. Большеберцовой кости более 3500 кг.- у мужчин и 2800 кг.- у женщин;

3. Плечевой кости более 2500 кг.- у мужчин и 2100 кг.- у женщин;

4. Лучевой кости 900 кг. — у мужчин и около 800 кг у женщин;

Прочность костей на изгиб:в переднезаднем направлении, т.е. в направлении перпендикулярно вертикально стоящей кости значительно меньше:

1. Бедренная кость выдерживает изгиб под нагрузкой 250 кг.

2. Большеберцовая кость выдерживает изгиб под нагрузкой 260 кг.

3. Плечевая кость выдерживает изгиб под нагрузкой 130 кг.

4. Лучевая кость выдерживает изгиб под нагрузкой 50 кг.

5. Более мелкие кости обладают и меньшей прочностью (Jamada, 1970).

Прочность костей на растяжение:при растягивающей продольной силе кость выдерживает напряжение 15 300 кг/см2. Подобная характеристика делает нашу кость прочнее дуба и почти равна чугуна.

Прочность костей на скручивание: при обычной ходьбе момент скручивающих сил могут достигать 1 530 кг/см2. Это величина несколько раз меньше предела прочности костей: для разрушения большеберцовой кости момент скручивающей силы должен достигать 14 280 кг/см2. Это цифры считаются сниженными т.к. были получены на трупном материале.

Подвижное соединение костей (суставы)

Сустав – элемент ОДА, обеспечивающий соединение костных звеньев и создающий подвижность костей друг относительно друга. Суставы являются наиболее совершенными видами соединения костей. У человека их около 200.

Сустав образуют суставные поверхности сочлененных костных звеньев. Между суставными поверхностями имеется суставная полость, в которую поступает синовиальная жидкость. Окружает сустав суставная капсула, состоящая из плотной соединительной ткани.

Основной функцией суставов является обеспечение подвижности костных звеньев друг относительно друга. С этой целью поверхность суставов смачивается синовиальной жидкостью (смазкой), которая выделяется суставным хрящом при увеличении нагрузки на сустав. При уменьшении нагрузки синовиальная жидкость поглощается суставным хрящом. Чтобы компенсировать разрушение суставного хряща при трении в нем постоянно происходят процессы регенерации. С позиции медико-биологических наук в спорте кости скелета человека чаще всего выступают в виде стержней, соединенных одни или несколькими суставами образующих при этом кинематические цепи. В теле человека почти 200 суставов. Более 100 костей могут перемешаться относительно друг друга благодаря наличию суставов. Различают непрерывное и прерывное соединение костей.

Суставами соединяются кости, которые выполняют функцию движения. В каждом суставе различают (см. рис. 3):

v суставная сумка (1)

v синовиальная оболочка (2)

v суставный хрящ (3)

v полость с синовиальной жидкостью (4).

5. Суставы классифицируют по следующим принципам:

По числу суставных поверхностей различают:

Простой сустав — имеющий только две суставные поверхности, например межфаланговые суставы.

Сложный сустав — имеющий более двух сочленовных поверхностей, например локтевой сустав. Сложный сустав состоит из нескольких простых сочленений, в которых движения могут совершаться отдельно.

Комплексный сустав — содержащий внутрисуставной хрящ, который разделяет сустав на две камеры (двухкамерный сустав). Деление на камеры происходит или полностью, если внутрисуставной хрящ имеет форму диска (например, в височно-нижнечелюстном суставе), или неполностью, если хрящ приобретает форму полулунного мениска (например, в коленном суставе).

Комбинированный сустав представляет комбинацию нескольких изолированных друг от друга суставов, расположенных отдельно друг от друга, но функционирующих вместе. Таковы, например, оба височно-нижнечелюстных сустава, проксимальный и дистальный лучелоктевые суставы и др.

5.1 По форме и функции суставных поверхностей различают:

В спортивной биомеханике пользуются вторым способом классификации как наиболее удобным в расчетах перемещения в пространстве. «Форма суставных поверхностей определяет характер движений сустава» (П.Ф. Лесгафт). Исходя из этого, суставы классифицируют (см. рис. 4).

Трехосные суставы — осуществляется движение вокруг трех осей. Одна из суставных поверхностей образует выпуклую, шаровидной формы головку, другая вогнутую суставную впадину. Различают:

1. Шаровидные (Плечевой сустав)

2. Чашеобразные (Тазобедренный сустав)

Двухосные суставы — осуществляется движение вокруг двух осей. Сочленовные поверхности представляют отрезки эллипса: одна из них выпуклая, овальной формы с неодинаковой кривизной в двух направлениях, другая соответственно вогнутая. Они обеспечивают движения вокруг 2 горизонтальных осей, перпендикулярных друг другу: вокруг фронтальной — сгибание и разгибание и вокруг сагиттальной — отведение и приведение. Связки в эллипсовидных суставах располагаются перпендикулярно осям вращения, на их концах. Различают:

1. Седловидные (запястнопястный сустав)

2. Эллипсоидные (затылочная кость и I шейным позвонком)

Одноосные суставы—цилиндрическая суставная поверхность, ось которой располагается вертикально, параллельно длинной оси сочленяющихся костей или вертикальной оси тела, обеспечивает движение вокруг одной вертикальной оси. Различают:

1. Плоские (суставы между суставными отростками позвонков);

2. Цилиндрические (сочленение между локтевой и лучевой костями);

3. Блоковидные (межфаланговые суставы)

Для тренера, кроме знаний в анатомии важно знать и углы движений суставов, характеризующие границы подвижности суставов. Необходимо подчеркнуть, что подвижность в суставах зависит от следующих факторов:

1. от краев суставных поверхностей;

2. от растяжимости связок;

3. от связности со стороны мышц.

Трения в суставах

В суставах чрезвычайно низок коэффициент трения, составляющий приблизительно 0,01. По современным научным представлениям, низкие коэффициенты трения в суставах объясняются трем причинами:

Первая причина: микроскопические исследования показывают, что внешне гладкая поверхность гиалинового хряща напоминает губку с очень тонкими порами, пропитанную синовиальной жидкостью, которую можно из неё выжать. В месте контакта губчатых хрящей большую площадь занимает не сам хрящ, а жидкость, заключенная в порах. Пока жидкость не выдавилась из пор, трение контактируемых поверхностей невелико. Выдавливание происходит значительно медленнее, чем всасывание после освобождения поверхностей. Это обусловлено тем, что жидкость на участке контакта частей одного сустава движется преимущественно вдоль соприкасающихся поверхностей, тогда как в освободившиеся поверхности она входит в перпендикулярном к ним направлении.

Вторая причина: состоит в особенностях самой синовиальной жидкости. Синовия отличается от плазмы крови в основном тем, что в ней имеется «присадка» — гиалуроновая кислота (полисахарид с длинными цепями). Этот разбавленный раствор обладает некоторыми упругими свойствами.

Третья причинам: при сжатии его между гладкими поверхностями он выдавливается в стороны лишь до некоторого минимального расстояния. Дальше поверхности перестают сближаться, а при освобождении даже слегка отходят друг от друга. При сжатии синовии между хрящевыми губками молекулы гиалуроновой кислоты проходят в поры много хуже, чем растворяющаяся плазма. Концентрация полимеров в месте контакта возрастает и это ещё в большей степени способствует удержанию поверхностей от непосредственного контакта.

Четвертая причина: выявлено, что с увеличением скорости движения в суставе вязкость синовии снижается, и трение в суставе уменьшается. Это явление обусловлено дроблением содержащихся в синовии полимерных молекул. При уменьшении скорости цепочки молекул полисахарида вновь восстанавливаются

Перечисленные процессы создают так называемую — «эластогидро динамическую смазку суставов с низким коэффициентом трения (около 0,01)» (Bazznet, 1961 Dentenfuss 1963, Swan Son, 1969).

Расчеты показали, что при ходьбе работа против сил трения в тазобедренном суставе эквивалентна работе по подъему тела человека на высоту равную 0,32 мм. Эта значит, что величина энергии на преодоление трения в соединениях опорного аппарата сравнительно невелика даже при значительных нагрузках.

Источник

Обзор

Растяжения — очень распространенный вид повреждения, связанный с нарушением целостности отдельных мышечных или соединительнотканных волокон. При более тяжелой травме может произойти полный разрыв мышц, сухожилий или связок.

Сухожилия являются продолжением мышц и соединяют их с костями. Связки служат для крепления костей друг с другом. Как сухожилия, так и связки состоят из прочных эластичных соединительнотканных волокон и участвуют в формировании суставов. Поэтому при чрезмерном разгибании в суставе или применении сильной тяги травмируются и связки, и сухожилия. Например, при резком неловком движении, падении, прыжке с высоты или столкновении во время занятий контактными видами спорта. Растяжение мышц, как правило, происходит при попытке выполнить чрезмерную работу, например, поднять или удержать слишком тяжелый предмет.

Чаще всего встречается растяжение ноги в коленном и голеностопном суставах. Растяжение голеностопа обычно происходит при чрезмерном перемещении веса на внешнюю часть стопы, что вызывает повреждение или полный разрыв сухожилия. Растянуть голеностоп можно при ходьбе или беге по неровной местности, а также, поскользнувшись на льду. Растяжение коленного сустава чаще случается при падении на колено, скручивающих движениях в бедре при фиксированной голени, что нередко бывает у футболистов, а также при игре в хоккей, баскетбол, катании на лыжах. На руках растяжению больше подвержены лучезапястный сустав и сустав большого пальца.

Растяжения зачастую происходят во время занятий игровыми видами спорта при резком ускорении и торможении. Особенно тогда, когда человек начинает тренироваться без достаточной разминки, и его мышцы и связки еще не готовы к нагрузке. Опытные спортсмены нередко получают травму, находясь на пике физической формы, так как в этот период они максимально нагружают свои мышцы.

В группе риска также находятся дети, так как их суставы и связочный аппарат еще до конца не сформированы. Нередко растяжения у маленьких детей возникают при резких рывках, когда малыш спотыкается и падает, а взрослый продолжает крепко держать его за ручку. Особенно высока вероятность травмы мягких тканей у детей спортсменов. Однако необходимо помнить, что это полезно для здоровья и может повысить уверенность ребенка в своих силах и его самооценку.

Другие факторы, повышающие вероятность растяжения и разрыва связок, мышц и сухожилий:

отсутствие тренировки — без регулярных физических упражнений мышцы и суставы слабеют и теряют гибкость, что повышает вероятность травмы;
нарушение техники упражнений — если неправильно распределять вес при ходьбе или беге, или неумело приземлиться после прыжка с высоты, можно повредить связки колена или голеностопа;
плохая разминка — разогрев перед тренировкой делает мышцы эластичными и повышает амплитуду движений, что снижает риск растяжения;
усталость — когда мышцы устали, нарушается координация и высока опасность неловкого движения;
пожилой возраст — сопровождается снижением эластичности и силы мышц;
беременность, особенно её вторая половина, связана с повышенным размягчением и излишней эластичность соединительной ткани под действием гормонов, что может повышать вероятность растяжения и разрыва связок и сухожилий при занятиях спортом.

Симптомы растяжения связок, сухожилий и мышц

Для растяжения связок характерны следующие признаки:

боль вокруг сустава, усиливающаяся при прощупывании и движении;
отек (припухлость) тканей;
кровоизлияние под кожу (гематома или синяк);
нарушение работы сустава из-за боли.

Отек после растяжения появляется быстро, в то время как гематома (синяк) может образоваться позднее или его может вообще не быть. Иногда он появляется не в месте растяжения, а рядом с ним, так как перед попаданием в верхние слои кожи кровь из поврежденной ткани просачивается по мышцам и вокруг сустава.

Растяжение мышцы также происходит при ее чрезмерном натяжении или слишком резком сокращении мышцы. Чаще всего случается растяжение мышц бедра и спины.

Растяжение мышц сопровождается:

болью в мышце при движении и прощупывании;
отеком и припухлостью;
возможно, образованием гематомы (синяка);
болезненным уплотнением в месте травмы, что связано с сокращением поврежденных, частично порванных волокон мышцы;
частичным или полным нарушением функции мышцы (трудности при попытке согнуть руку, удержать даже небольшой груз, наклониться и др.).

Легкие травмы проходят самостоятельно в течение нескольких дней или недель. Однако при серьезных повреждениях не стоит откладывать визит к врачу.

Признаки тяжелой травмы, требующие обязательного обращения к врачу:

интенсивная боль и быстро нарастающий отек или гематома тканей;
нарушение функции поврежденной части тела: невозможность пошевелить пальцем, рукой, ногой и др.
невозможность опереться на поврежденную ногу: она подгибается;
слишком большой, непривычный объем движения в суставе, например, чрезмерное разгибание;
поврежденная конечность деформирована, искривлена, под кожей появились шишки, бугры;
онемение, потеря чувствительности или бледность кожи в поврежденной области;
в течение нескольких дней состояние не улучшается.

Эти симптомы могут говорить о наличии полного разрыва связок, сухожилий, мышц или перелома костей. В этих случаях самолечение имеет непредсказуемый результат.

Что делать при растяжении: первая помощь

Сразу после травмы необходимо создать покой поврежденной части тела. В легких случаях достаточно прекратить физическую работу, присесть или прилечь, придав травмированной конечности возвышенное положение. Можно, например, подложить под растянутую ногу подушку или свернутое валиком одеяло, руку подвесить на косыночную повязку и др.

При выраженной боли, нарушении работы сустава нужна более серьезная иммобилизация. В этих случаях накладывают шину из подручных материалов (картона, доски) или прибинтовывают поврежденную конечность к телу в том положении, которое вызывает наименьшую боль.

После иммобилизации или параллельно с ней желательно охладить место травмы. Приложите лед, пакет с холодной водой, наконец, мокрое полотенце. В аптеке можно приобрести аэрозоль для заморозки. Такими препаратами часто комплектуют аптечки на спортивных соревнованиях. Холод ускорит остановку внутреннего кровотечения, поможет сузить сосуды, отсрочит развитие воспаления и замедлит нарастание отека. Кроме того, охлаждение уменьшает боль. При сильной боли можно использовать нестероидные противовоспалительные средства в виде таблеток или инъекций, а также парацетамол.

Чего нельзя делать при растяжении:

Греть и растирать место травмы. Тепловые процедуры и массаж показаны только на 3-4 день после растяжения, чтобы улучшить кровообращение, ускорить рассасывание гематомы, отека и заживление. Сразу после травмы эти манипуляции оказывают обратный эффект.
Принимать алкоголь. Это усиливает кровотечение, отек, замедляет восстановление тканей. Алкоголь допустим только тогда, когда медицинская помощь труднодоступна и нечем уменьшить сильную боль.
Продолжать работу или тренировки через боль. Растянутым связкам или мышцам нужен покой для скорейшего восстановления. Только спустя некоторое время можно будет приступить к выполнению специальных упражнений, помогающих быстрее вернуться к привычной жизни.

Легкие растяжения проходят без специального лечения. Если боль и отек в месте травмы выражены незначительно, и вы можете самостоятельно передвигаться без особых ограничений, то можно обойтись без посещения врача. Чтобы ускорить восстановление необходимо создать покой поврежденной части тела. Этому первые дни будет способствовать боль, напоминающая о том, что нужно щадить сустав или натруженные мышцы. Избегайте физической работы, не поднимайте тяжести. При растяжении суставов ног желательно пользоваться тростью или костылями при ходьбе до тех пор, пока боль существенно не уменьшится.

При растяжении сустава помогает бинтование эластичным бинтом. Можно использовать специальные мягкие фиксаторы. Фиксировать сустав нужно в естественном положении. После наложения туров бинта убедитесь, что повязка не слишком сильно сдавливает тело и не мешает кровообращению. Вы правильно наложили повязку, если поверхность кожи сохраняет обычный цвет и температуру (не холодная и не горячая), а сама повязка не вызывает ощущения дискомфорта.

При малейших сомнениях по поводу тяжести полученной травмы обратитесь за медицинской помощью. Помимо врачебного осмотра вам потребуется сделать рентгеновский снимок или компьютерную томографию (КТ) поврежденной части тела. С помощью этих исследований можно различить сложные виды переломов и другие виды травм, которые трудно определить по внешним признакам.

Лечение растяжений у врача

Если вы подозреваете перелом, если боль и отек выражены значительно или под кожей образовалась большая гематома, а также при повреждениях у пожилых людей, желательно обратиться к врачу в первые часы после травмы. Причем чем быстрее, тем лучше.

Позднее обращение к врачу при тяжелых растяжениях, сопровождающихся разрывом связок, делает неэффективным консервативное лечение, вынуждает прибегать к операции. Если вдруг, помимо растяжения, имеется перелом, то постепенно нарастающий отек будет мешать хирургу восстановить правильное положение костей и хорошо зафиксировать конечность. Здесь время играет против нас, усложняет лечение.

При растяжении вы можете посетить хирурга в поликлинике или добраться до травмпункта. В обоих учреждениях вас должны обслужить без записи: в травмпунктах в принципе оказывают срочную помощь, а при посещении поликлиники нужно будет уточнить в регистратуре, что вы обращаетесь по «острой боли». В травмпункте вам сразу смогут провести рентген поврежденной области. В поликлинике не всегда есть рентгеновский аппарат. Если состояние не позволяет самостоятельно добраться до врача, вызовите скорую помощь.

Врач поможет обезболить место травмы и порекомендует лекарства, которые вы сможете принимать самостоятельно. Обычно при сильной боли рекомендуется принимать парацетамол. Если он не помогает, может потребоваться специальное обезболивающее, отпускаемое по рецепту. Врач также может назначить нестероидный противовоспалительный препарат (НПВП) в форме крема или геля, например, кетопрофен. Следует наносить его на место растяжения и сразу после этого мыть руки.

Кетопрофен повышает светочувствительность кожи. Во время лечения и в течение двух недель после этого следует избегать контакта этих участков кожи с прямыми солнечными лучами или искусственным освещением (например, в соляриях). НПВП для приема внутрь (например, ибупрофен в таблетках) также помогают снять отек и воспаление.

В ряде случаев при растяжении накладывается гипсовая лангета или повязка, как при переломах. Обычно со 2-3 дня назначаются физиопроцедуры, которые ускоряют процесс восстановления. Чаще это УВЧ, позже — озокерит, компрессы с лекарственными веществами, лечебный массаж, лечебная физкультура, электрофорез с рассасывающими, противовоспалительными и обезболивающими средствами. В случае разрыва связок или мышц и неэффективности консервативного лечения врач может порекомендовать вам хирургическое лечение. Во время операции производят сшивание поврежденных тканей между собой, а после накладывают гипс до полного срастания шва.

Восстановление после растяжения

Продолжительность восстановления тканей зависит от тяжести растяжения. Например, при растяжении голеностопа ходить можно уже через 1–2 недели, полное выздоровление займет 6–8 недель, а вновь заниматься спортом можно через 8–12 недель. При мышечных растяжениях время выздоровления варьируется очень сильно. Иногда требуется несколько недель, иногда — несколько месяцев.

В некоторых случаях хронические осложнения (боль, кратковременные отеки и неустойчивость) сохраняются месяцами и даже годами.

Следует обратиться к травматологу, если спустя положенное время после растяжения вам не становится лучше или, наоборот, симптомы становятся более выраженными.

Профилактика растяжений связок, суставов и мышц

Чтобы избежать растяжений, необходимо соблюдать осторожность во время занятия спортом и в повседневной жизни. Однако ни в коем случае нельзя оберегать себя или детей от физических упражнений. Регулярные упражнения на растяжку и укрепление мышц как часть общей программы физической культуры помогают избежать растяжений и сохранить силу и гибкость суставов. Для профилактики растяжения голеностопа подбирайте удобную обувь, особенно для спорта, а также если вам приходится большую часть дня проводить на ногах. Обувь должна быть высокой, желательно на шнурках, чтобы она плотно фиксировала лодыжки. Нельзя носить стоптанные ботинки, так как в них проще подвернуть ногу. При ношении обуви на высоком каблуке вероятность этого также выше.

При частых растяжениях во время тренировок необходимо использовать специальные фиксаторы или обматывать уязвимые суставы эластичным бинтом для дополнительной защиты. Существуют специальные упражнения, которые позволяют укрепить мышечный корсет и снизить к минимуму риск растяжений.

5 правил для защиты от растяжений

Делайте разминку перед тренировкой, а заминку — после.
Не занимайтесь спортом до полного изнеможения, в состоянии усталости риск несчастного случая повышается.
Избегайте падений — поддерживать порядок на лестницах, в коридорах и в саду, а зимой посыпать дорожки рядом с домом песком — отличная профилактика травм.
Старайтесь не ходить и не бегать по неровным поверхностям.
Питайтесь правильно, чтобы мышцы были сильными, а кости и суставы крепкими.

Куда обратиться при растяжении?

С помощью сервиса НаПоправку вы можете быстро найти:

врача травматолога;
все травмпункты в городе;
детские травмпункты;
круглосуточные травмпункты;
платные травмпункты.

Возможно, Вам также будет интересно прочитать

Localisation and translation prepared by Napopravku.ru. NHS Choices provided the original content for free. It is available from www.nhs.uk. NHS Choices has not reviewed, and takes no responsibility for, the localisation or translation of its original content

Все материалы сайта были проверены врачами. Однако, даже самая достоверная статья не позволяет учесть все особенности заболевания у конкретного человека. Поэтому информация, размещенная на нашем сайте, не может заменить визита к врачу, а лишь дополняет его. Статьи подготовлены для ознакомительной цели и носят рекомендательный характер.

Напоправку.ру 2020

Источник