Комплекс упражнений при укорочении нижней конечности: Лечебная физкультура при постуральных нарушениях у детей с укорочением нижней конечности

все о синдроме «короткой ноги» » Медвестник

В настоящее время не редко за болями в позвоночнике и другими проблемами опорно-двигательного аппарата скрывается не самая очевидная причина: разная длина ног. Если разница небольшая, всего пару миллиметров, то на это можно не обращать внимания, а уже при различии в 5 мм необходима врачебная помощь. При любых признаках укорочения конечности у ребенка или взрослого необходимо обращаться к ортопеду для проведения комплексной диагностики и лечения этой проблемы. Разная длина ног может быть вызвана целым рядом факторов, которые нужно учитывать при диагностике и терапии. Без должного внимания такой дефект может вызвать развитие перекоса таза, сколиоза, люмбалгии, люмбоишиалгии, смещения или опущения внутренних органов и др. Сейчас успешно используются консервативные методики лечения для устранения разницы в длине ног. Рассмотрим современные подходы к ведению пациентов с подобными нарушениями.  

Факторы риска для возникновения асимметрии 

В норме конструкция тела должна быть симметрична.

Существуют четыре пары основных опорно-двигательных «шарниров» тела: в области плечевого пояса, вертлужных впадин, коленных и голеностопных суставов, все эти пары должны находиться на одном уровне. При этом центр тяжести тела расположен между стопами, а реакции опоры симметричны. Уравновешенность «ядра» тела (таза и поясничной области) и стабильность стопы как опоры чрезвычайно важны, так как практически все движения проходят через это самое «ядро», особенно это важно при занятии спортом. 

Укорочение стопы может быть анатомическим, функциональным и сочетанным. Анатомическое укорочение конечности, как правило, происходит после травм, переломов. Обломки кости могут неправильно срастись, в связи с чем  происходит укорочение конечности. Данное укорочение может сформироваться также при идиопатических аномалиях развития, дегенеративных заболеваниях и опухолях, травмах зон роста и др.  

Функциональное укорочение ноги развивается при следующих факторах: спазмирование и укорочение мышц, гипермобильность ‒ вытяжение связок и мышц, наличие контрактур суставов, несоосность аксиальных структур, скручивание таза, асимметричная гиперпронация.

В свою очередь, асимметрии таза приводят к деформациям фундамента тела – стоп.  

Чем опасен синдром «короткой ноги»

Эта патология может привести к следующим опасным нарушениям:

•      сколиотическим деформациям
•      хронической цервикалгии, люмбоишиалгии
•      коксартрозу
•      остеоартрозу позвоночника, коленного сустава, стопы
•      дисфункции ВНЧС
•      хронической усталости  

Данные исследований 

В международных исследованиях подчеркивается важность и актуальность распространенности проблемы короткой ноги. В исследовании D.B. Clement e.a. 1981 года отмечается, что у бегунов на выносливость в 59% случаев «идиопатической» боли в пояснице этиологическим фактором могло быть различие в длине ног. В работе S.I. Subotnik 1981 года собраны данные о том, что у 4000 обследованных атлетов почти в 40% случаев наблюдались различия в длине ног. R.H. Gross указывает, что у 35 обследованных бегунов-марафонцев по результатам орторентгенограмм в положении «лежа» в 34 случаях наблюдалась «короткая» нога.

Причем в 28,5% случаев укорочение составляло 5‒9 мм, в 20% ‒ 10 мм и более.

Функциональное укорочение конечностей как следствие асимметричной гиперпронации может выступать основным этиологическим фактором развития пояснично-крестцового радикулита (B. Rothbart, L. Estabrook, 1988). Доктор Владимир Нечаев обращает внимание на значения разницы в длине ног, указывая, что пороговым значением для коррекции длины ног является 5 мм. Если речь идет о бегунах, то у них величина уже в 3 мм – причина для коррекции; 6 мм – клинически значимая величина, 9 мм – достаточная для развития люмбаго, при разнице в 10 мм могут возникать межпозвонковые грыжи, а 15 мм – пороговый уровень для развития сколиоза. При укорочении в 20 мм физические возможности становятся ограниченными.  

Диагностика 

Клинические исследования доказывают, что золотой стандарт при определении длины ног, измерении нарушений позвоночника и тазового кольца – выполнение постуральной рентгенограммы. Такие снимки, сделанные в соответствии со стандартным протоколом (с фиксированным расположением стоп, заблокированными в нейтральном положении коленями и соответствующим положением рук), оцениваются врачом для получения данных о статическом функциональном положении тела. Постуральный рентгеноснимок всегда является функциональным: телу пациента придается положение, в котором на него действует весовая нагрузка. Снимок должен выполняться с независимой рентгеноконтрастной вертикальной контрольной линией, проходящей перпендикулярно поверхности площадки для установки стоп пациента.

При этом многие рентгенограммы, выполненные в положении «стоя», бесполезны для постановки точного постурального диагноза или наблюдения пациента в динамике.

Методики коррекции разной длины ног 

Лечение зависит в первую очередь от причин, которые вызвали развитие синдрома «короткой ноги». При наличии анатомических факторов хорошо себя зарекомендовала лифт-терапия. При функциональных деформациях применяются различные методики мануальной терапии, ЛФК и др. для работы со стопами. Главное – использовать все возможные подходы при разной природе деформации, так как назначение стелек с каблуками или подпорок под ногу для компенсации разной длины при функциональных нарушениях в длительной перспективе ‒ бесполезно.

  

Анатомическое укорочение 

Выравнивание перекоса таза за счет подъема пятки на стороне короткой ноги специальным вкладышем в обувь, именуемое также как «лифт-терапия», берет свое начало еще в 19 веке. Уже тогда в ботинки помещали кусочек пробки для компенсации длины ноги. При анатомическом укорочении ноги лифт-терапию желательно начинать проводить в детстве. H.H. Fryette в 1936 году писал: «В последние 15 лет у подростков до 14 лет я использовал на стороне короткой ноги подкладку под пятку и каждый раз удивлялся, обнаруживая, что спустя какое-то время конечности выравнивались». К таким же выводам пришли и другие авторы в самые разные годы. Современные исследования демонстрируют, что при грамотно выбранной стратегии лифт-терапии и выравнивании наклона базиса крестца возможно уменьшение выраженности дорсалгий и других симптомов, ассоциированных с нарушениями постуры, близкое к 80%. Главная цель лифт-терапии – выравнивание базиса крестца, а также профилактика коксартроза, коррекция компенсаторного сколиоза.

  

При назначении лифт-терапии необходим гибкий подход к каждому пациенту: индивидуально подбирать толщину подпяточной прокладки («косок») с возможностью ее постепенного увеличения при необходимости. Обязательно нужно учитывать и удобство пациента: ему должно быть комфортно в обуви с подпяточником. Возможны варианты комбинации «коска» и набойки на каблук.  

Функциональная асимметрия  

Функциональные нарушения на сегодняшний день изучены недостаточно, и единого мнения о стратегии их лечения во врачебном сообществе нет. По данным исследований, лифт-терапия улучшает баланс тазового кольца, однако может вызывать значительные нарушения статики нижней области позвоночника. Известный спортивный врач S. Subotnick уверен, что при функционально укороченной конечности подпорка под пятку не должна применяться, в связи с тем, что она не лечит причины развития разницы в длине ног и может провоцировать ослабление мышц на корректируемой ноге. Однако многолетняя практика использования «косков» и при функциональных нарушениях говорит в пользу их эффективности, но только для  быстрого снятия миофасциального напряжения.

Лифт-терапия пятки может служить временной (не больше месяца) мерой, своего рода «скорой помощью» до консультации врача. Затем необходимо подключать мануальную терапию, кинезитерапию, ЛФК и другие способы стойкой нормализации состояния пациента.

Чтобы предотвратить опасные нарушения, к которым может привести синдром «короткой ноги», необходимо вовремя обратиться к ортопеду для проведения комплексной диагностики и лечения данной проблемы.

 

Муниципальное бюджетное дошкольное — Инструктор по физической культуре

ПРИЧИНЫ ПЛОСКОСТОПИЯ И ПУТИ ЕГО ПРОФИЛАКТИКИ   В научной литературе плоскостопие чаще всего рассматривается как деформация стопы, характеризующаяся уплощением ее основ. Нередко плоскостопие является одной из причин нарушения осанки. При плоскостопии, сопровождающемся уплощением свода стоп, резко понижается опорная функция ног, изменяется положение таза, становится трудно ходить. Стопа по данным многих исследований – это сложный сводный орган, выполняющий опорную, локомотивную и амортизационную функции. Она является опорой, фундаментом тела, поэтому естественно, что нарушение этого фундамента обязательно отражается на формировании подрастающего организма. Изменение формы стопы не только вызывает снижение ее функциональных возможностей, но и, что особенно важно, изменяет положение таза, позвоночника. Это отрицательно влияет на функции последнего и, следовательно, на осанку и общее состояние ребенка. Стопа имеет два свода: в продольном направлении располагается продольный, в поперечном – поперечный. В продольном своде различают наружную (опорную) часть и внутреннюю (амортизаторную). Кости стопы соединены при помощи суставов и укреплены связками, мышцами, фасциями. Продольно расположенные мышцы укорачивают стопу, косые и поперечные суживают, что обеспечивает сводчатую форму. Недостаточное развитие мышц и связок стоп неблагоприятно сказывается на развитии многих движений у детей, приводит к снижению двигательной активности и может стать серьезным препятствием к занятиям многими видами спорта. Таким образом, укрепление опорно-двигательного аппарата, и в частности стопы, имеет большое значение. По форме различают нормальную (сводчатую), уплощенную плоскость стопы (рис. 1).                                                                                                                         Рис. 1. Внешний вид стоп и отпечатки их подошв в норме (а) и при плоскостопии (б): при плоскостопии свод стопы опущен и расширен Различают поперечное и продольное плоскостопие, возможно сочетание обеих форм. При поперечном плоскостопии уплощается поперечный свод стопы, ее передний отдел  опирается на головки всех пяти плюсневых костей, а не на I и V, как это бывает в норме (рис. 2).                                                                                                                                                                    Рис. 2. Схематическое изображение костей стопы (поперечный разрез на  уровне головок плюсневых костей) в норме (слева) и при поперечном плоскостопии  (справа) При продолжительном плоскостопии упрощен продольный свод и стопа соприкасается с полом почти всей площадью подошвы (рис. 3). Плоская стопа характеризуется опусканием ее продольного и поперечного свода, а в дальнейшем появляются тягостные симптомы: быстрая утомляемость и боли при ходьбе и стоянии.                                                                                                                                                                    Рис. 3. Схематическое изображение костей стопы в норме (а) и при продольном плоскостопии (б)   Плоскостопие может быть врожденным (встречается крайне редко) и приобретенным. Наиболее частые причины последнего – слабость мышечно-связочного аппарата стопы (например, в результате  рахита или чрезмерных нагрузок), ношение неправильно подобранной обуви, косолапость, травмы стопы, голеностопного сустава, лодыжки, а также параличи нижней конечности (чаще после полиомиелита – так называется паралитическое плоскостопие).  Наиболее ранние признаки плоскостопия – быстрая утомляемость ног, ноющие боли (при ходьбе, а в дальнейшем и при стоянии) в стопе, мышцах голени и бедра, пояснице. К вечеру может появиться отек стопы, исчезающий за ночь. Детская стопа по сравнению со взрослой коротка, широка, а в пяточной области сужена. Пальцы расходятся, в то время как у взрослых они плотно прилегают друг к другу. У детей на подошве сильно развита подкожная клетчатка, заполняющая своды стопы, что нередко приводит к диагностическим ошибкам. Объем движения детской стопы больше, чем взрослой, вследствие значительной эластичности мышечно-связочного аппарата. Поэтому детская стопа менее приспособлена к статистическим нагрузкам: прыжкам, соскокам с высоких снарядов. Стопы быстро утомляются и легко подвергаются деформации. При нагрузке своды стоп несколько уплотняются, но по окончании ее тотчас же с помощью активного сокращения мышц возвращаются в исходное положение. В профилактике плоскостопия важную роль играет правильный выбор обуви : она не должна быть тесной или слишком просторной. По назначению обувь подразделяется на бытовую и специальную спортивную, медицинскую  (ортопедическую). Ортопедическая обувь применяется при патологических изменениях стопы и способствует исправлению начальных нестойких деформаций  ноги, предупреждает их прогрессирование, компенсирует укорочение конечности, создает опору при стоянии и ходьбе. Направление на заказ ортопедической обуви дает врач. Врач дает инструкции по гигиене стопы, пользованию и уходу за обувью. Ремонт такой обуви производится только в ортопедической мастерской.  Детская обувь должна соответствовать   анатомо-физиологическим особенностям стопы ребенка, быть мягкой и легкой, прочной на гибкой подошве. Необходимо, чтобы она была достаточно свободной, не ограничивала движения пальцев и имела небольшой каблук, т. к. он предупреждает развитие плоскостопия и предохраняет пятку от ударов. Высота каблука не больше 1/14 длины стопы. Детям не следует  покупать обувь с открытой пяткой. Задник должен быть устойчивым и препятствовать скольжению стопы кзади и кнаружи, что предупреждает развитие плоскостопия. Детям дошкольного и школьного возраста рекомендуется пользоваться обувью, охватывающей щиколотку, т. к. ношение короткой обуви вызывает утомление и приводит к деформации пальцев. По степени закрытия стопы различают следующие виды обуви: сапожки, ботинки, полуботинки, туфли, сандалии. При выборе обуви необходимо учитывать не только размер, но и полноту. Для детей выпускается обувь двух полнот. Лучшим материалом для подошвы детской обуви является кожа. Она обладает достаточной прочностью, пластичностью, паро- и воздухопроницаемостью. У детей в возрасте до 8 лет ежегодно стопа удлиняется в среднем на 11 мм, в связи с чем обувь рекомендуется обновлять каждые 6 месяцев. Необходимо следить за тем, чтобы детская обувь всегда была сухой и чистой.                                                                                                                      Рис. 4. Схематическое изображение костей стопы: слева – при ношении обуви нормальных размеров;  справа – при постоянном ношении узкой обуви          Схематическое изображение костей стопы (рис. 4) показывает, что длительное ношение тесной обуви приводит к отклонению большого пальца наружу и отклонению большого пальца наружу и 4–5 пальцев внутрь. Успешная профилактика и коррекция плоскостопия возможны на основе комплексного использования всех средств физического воспитания: гигиенических факторов (гигиена обуви и правильный ее подбор в соответствии с назначением)  и физических упражнений (специальные комплексы упражнений, направленные на укрепление мышц стопы и голени и формирование сводов стопы; использование упражнений («Тик-так», «Зайцы в огороде», «Великаны и гном» и других упражнений с предметами (обручем, мячом, скакалкой). Работа по профилактике и коррекции плоскостопия у детей в условиях ДОУ должна осуществляться систематически. В процессе профилактики плоскостопия у детей необходимо: – следить за их осанкой; – обращать внимание на то, чтобы они всегда держали корпус и голову прямо; – не разводили широко носки ног при ходьбе.   Мышечно-связочный аппарат ног укрепляют: – ежедневная гимнастика и занятия спортом; – ходьба босиком в теплое время года по неровной почве. Это вызывает защитный рефлекс, «щадящий» свод стопы и препятствующий проявлению плоскостопия. При первых признаках плоскостопия следует обратиться к врачу. Основу лечения составляет специальная гимнастика, которую больной проводит ежедневно. При этом индивидуально подобранные упражнения полезно сочетать с обычными, укрепляющими мышечно-связочный аппарат стопы.   Комплекс упражнений для профилактики развития плоскостопия   1. Катать вперед-назад  мяч или скалку – сначала одной ногой, затем другой. 2. Сидя на полу с согнутыми ногами (пятки плотно прижаты к полу и не отрываются от него в продолжение всего упражнения). Движениями пальцев постараться подтащить под пятку разложенное на полу полотенце или салфетку, на которой лежит какой-нибудь предмет. Выполнять поочередно каждой ногой. 3. Сидя на полу с вытянутыми ногами (колени выпрямлены). Большим пальцем ноги провести по подъему другой ноги в направлении от большого пальца к колену. Сделать 3–4 «поглаживания» каждой ногой. 4. Сидя на полу с согнутыми коленями, собирать пальцами ног мелкие предметы, разложенные по полу, складывать их в кучки и затем точно так же перекладывать из одной кучки в другую, стараясь не уронить. Выполнять поочередно каждой ногой. 5. Зажав пальцами ноги карандаш, рисовать на листе бумаги различные фигуры, придерживая лист другой ногой. 6. Сидя на полу с согнутыми коленями, стопы прижаты к полу. Прогнуть пальцы ног и одновременно подтянуть пятку вперед к пальцам, затем пальцы снова распрямить и т. д. (имитация движения гусеницы). Выполнять упражнение двумя ногами одновременно до тех пор, пока пальцы еще могут касаться пола. 7. Сидя на полу, ноги согнуты в коленях, колени слегка разведены, подошвы прижаты одна к другой (в форме «кораблика»). Постепенно выпрямлять ноги до тех пор, пока есть возможность держать прижатыми друг к другу и пальцы, и пятки. 8. Сидя на полу с выпрямленными коленями, описывать ступнями круги в двух направлениях – снаружи и снутри. 9. Сидя на полу с согнутыми коленями (расстояние между стоящими на полу стопами около 29 см), «склонить» друг к другу согнутые пальцы ног, а затем развести в стороны, при этом пятки должны оставаться на месте. Повторить несколько раз. 10. Сидя на полу с согнутыми коленями, не касаясь пятками пола, двигать ступнями вверх-вниз, касаясь пола только пальцами ног. В процессе выполнения упражнения колени постепенно выпрямляются. 11. Сидя на стуле, стопы на полу, расстояние между ними около 20 см. Сводить и разводить пятки, не отрывая от пола. 12. Захватить обеими стопами мяч и приподнять его. 13. Ходить на носках, на пятках, на наружных краях стоп; стопы держать параллельно.     14. Перекатываться с пятки на носок и обратно. 15. Ходить по ребристой (например стиральной) доске, массажному коврику, камешкам, гальке и по воде. 16. Сжимать обеими ступнями резиновую грушу или мячик.

4 упражнения на расхождение в длине ног, которые можно делать каждый день

Расхождение в длине ног может быть одного из двух типов. Один тип является структурным, когда между одними и теми же костями каждой конечности существует реальная физическая разница. Например, бедренная кость или другая конкретная кость на одной ноге может быть короче, чем на другой. Другой вид несоответствия длины ног называется функциональным несоответствием. При функциональном несоответствии кости ноги имеют одинаковую длину, но несоответствие создается каким-то другим фактором. Это часто связано с напряжением мышц, что создает проблему симметрии.

Симптомы несоответствия длины ног

Небольшая разница в длине ног может не вызывать симптомов; однако значительные расхождения могут повлиять на качество жизни, затруднить некоторые виды деятельности и даже нанести вред другим костным структурам. Вот некоторые симптомы, которые могут возникнуть у людей с несоответствием длины ног:

• Хромать

• Проблемы с походкой

• Стрессовые переломы

• Остеоартрит

• Боль в суставах

• Боль в спине

• Боль в бедре

Упражнения при симптомах несоответствия длины ног

Чтобы облегчить симптомы, вы можете попробовать некоторые упражнения, которые помогут нарастить силу и улучшить гибкость. Вы должны поговорить со своим врачом, когда начинаете новую программу упражнений и начинать медленно, наращивая интенсивность, чтобы избежать травм.

Напарники

1. Встаньте прямо, ноги на ширине плеч. Сожмите кулаки и отведите руки назад так, чтобы ладони оказались перед грудью, в защитном положении.

2. Наклонитесь в сторону так, чтобы вес вашего тела приходился на более длинную ногу. Глубоко вдохните, согните и поднимите более короткую ногу, пока колено не окажется на той же высоте, что и бедро, держа стопу прямо перед собой.

3. Выдохните, отбросив более короткую ногу в сторону, полностью согнув ногу и удерживая стопу на той же высоте.

4. Вернитесь в положение, указанное в шаге №2, и повторите четыре-пять раз.

Это упражнение может потребовать некоторой практики, поэтому выполняйте его медленно и не напрягайтесь. Выполняйте несколько подходов в день и немного увеличивайте высоту ударов ногами по мере того, как вы будете чувствовать себя более комфортно в упражнении.

Растяжка подколенного сухожилия

Попробуйте растяжку подколенного сухожилия, чтобы удлинить мышцы бедра. Выполняйте эту растяжку возле дивана или в углу стены.

1. Лягте на спину на пол.

2. Держите более длинную ногу на полу, а более короткую ногу прислоните к подлокотнику дивана или к стене, удерживая ногу вытянутой. Можно плавно надавить на колено, чтобы поднятая нога была максимально прямой. Вы должны почувствовать растяжение в задней части поднятой ноги.

3. Удерживайте положение в течение 10 секунд, когда вы впервые начинаете это упражнение, и работайте над тем, чтобы выдерживать удержание в течение 30 секунд.

4. Повторите четыре-пять раз для полного набора

Старайтесь выполнять это упражнение не менее двух раз в день. Напряжение должно быть комфортным, а не болезненным. Уменьшите интенсивность, если чувствуете дискомфорт.

Растяжка аддуктора бедра

1. Лягте на спину, поставив стопы вместе, подошвы на полу.

2. Медленно позвольте коленям упасть в стороны, отмечая легкое растяжение внутренней поверхности бедра.

3. Удерживайте позицию от 10 до 30 секунд и повторите четыре-пять раз.

В качестве альтернативы вы можете выполнять растяжку приводящих мышц бедра в положении сидя:

1. Сядьте на землю со скрещенными ногами. Ваши ноги должны быть размещены так, чтобы подошвы были вместе.

2. Опустите колени в стороны, чтобы почувствовать мягкое растяжение внутренней поверхности бедра.

3. Углубите растяжку, наклонив туловище вперед. Держите верхнюю часть тела прямо и двигайтесь медленно, чтобы избежать напряжения.

4. Удерживайте позицию от 10 до 30 секунд и повторите четыре-пять раз.

Растяжка сгибателей бедра

В качестве простого упражнения для подколенных сухожилий, нижней части спины и верхней части бедра попробуйте выполнить растяжку от колена до груди.

1. Лягте на спину, вытянув обе ноги.

2. Медленно подтяните одно колено к груди, удерживая другую ногу прямой. Следите за тем, чтобы нижняя часть спины была прижата к земле.

3. Удерживайте растяжку от 30 до 90 секунд.

4. Повторите с другой ногой. Сделайте четыре-пять повторений растяжки.

Хирургическое лечение несоответствия длины ног

Упражнения при несоответствии длины ног иногда могут помочь при болях и проблемах с подвижностью, но упражнения никогда не смогут компенсировать или изменить несоответствие конечностей. Особенно, если разница в длине ваших ног значительна (более 1,5 см) или вызывает усталостные переломы, боль или другие проблемы, упражнения могут не иметь существенного значения для качества жизни, и может быть рекомендована операция по удлинению конечностей.

Обратитесь за помощью к доверенному специалисту

В Институте удлинения роста наши специалисты могут поставить правильный диагноз и провести лечение несоответствия длины ног и других сложных ортопедических состояний. Наши специалисты во главе с доктором Шахабом Махбубианом обладают высокой квалификацией и прошли лучшую подготовку в известных ортопедических учреждениях.

сегодня для консультации с одним из наших специалистов.

Цикл «Растяжка-сокращение» — «Наука для спорта»

Содержание статьи

1. Резюме
2. Что такое цикл растяжения-укорочения (SSC)?
3. Механизмы цикла растяжения-укорочения (SSC)
4. Электромеханическая задержка (EMD)
5. Заключение
6. Ссылки
7. Об авторе
8. Комментарии

Резюме

Цикл растяжения-укорочения (SSC) относится к действию «предварительного растяжения» или «встречного движения», которое обычно наблюдается во время типичных движений человека, таких как прыжки. Эта предварительная растяжка позволяет спортсмену развивать больше силы и двигаться быстрее. Хотя существуют разногласия по поводу механики, ответственной за улучшение производительности, наблюдаемое при использовании SSC, вероятно, это сочетание активного состояния и накопления упругой энергии в сухожилии. Из-за негативных последствий электромеханической задержки можно предположить, что методы тренировки, улучшающие мышечную предварительную активность, такие как плиометрическая и баллистическая тренировка, могут быть полезны для улучшения спортивных результатов.

Что такое цикл растяжения-укорочения (SSC)?

Было показано, что спортсмены прыгают на 2-4 см выше во время прыжка в обратном направлении (CMJ), чем во время прыжка в приседе (SJ) (1). Это просто потому, что CMJ включает в себя действие опускания перед растяжкой по сравнению с прыжком в присед, которое инициирует движение из статического положения без использования предварительной растяжки (2). Это предварительное растяжение или «встречное движение» известно как цикл растяжения-укорочения (SSC) и состоит из трех фаз (эксцентрическая, амортизационная и концентрическая) (рис. 1) (3). Изображения AB отображают эксцентрическую фазу, изображение C демонстрирует фазу амортизации, а изображения D-E представляют концентрическую фазу SSC.

SSC описывается как быстрое циклическое мышечное сокращение, при котором мышца подвергается эксцентрическому сокращению, за которым следует переходный период перед концентрическим сокращением (4). Это мышечное действие также иногда называют обратным действием мышц (5). Действие SSC, пожалуй, лучше всего описать как пружинный механизм, при котором сжатие катушки заставляет ее отскакивать и, следовательно, отскакивать от поверхности или в другом направлении (рис. 2). Увеличение скорости, с которой катушка сжимается, или силы ее нажатия (величины прилагаемой силы) приведет к тому, что пружина подпрыгнет выше или дальше. Это известно как «скорость нагрузки», и ее увеличение часто означает, что пружина будет прыгать выше или дальше. Таким образом, прыжок, который включает в себя «разбег», часто позволяет спортсмену прыгнуть выше или дальше, чем прыжок из статического положения, из-за увеличения скорости нагрузки (6, 7, 8).

SSC возникает не только во время одиночных прыжков или движений отскоком, но и во время любых движений человека, когда конечность меняет направление. Например, во время ходьбы, прыжков, бега, скручиваний или даже опускания, а затем поднятия руки. Поскольку конечности постоянно меняют направление, SSC постоянно используется для изменения направления движения конечности. Поскольку некоторые движения намного быстрее других (например, спринт против ходьбы), существуют большие различия в скорости SSC. Следовательно, SSC был разделен на две категории в зависимости от продолжительности SSC:

1. Быстрый SSC:
2. Медленный SSC: >250 миллисекунд

В таблице 1 приведены некоторые примеры общих упражнений и их потенциальная классификация SSC. Как показано в таблице 1, прыжок в длину обычно классифицируется как быстрое движение SSC, поскольку время контакта с землей составляет 140–170 миллисекунд (9). В то время как спортивная ходьба, время контакта с землей которой составляет 270-300 миллисекунд, обычно классифицируется как медленное движение SSC (10).

Поскольку измерение продолжительности SSC в каждом участвующем суставе (например, голеностопный, коленный, тазобедренный) во время прыжкового упражнения проблематично, исследователи часто ставят под сомнение возможность косвенного измерения SSC путем анализа времени контакта с землей. В результате исследователи искали взаимосвязь между временем контакта с землей и временем соединения*. Была обнаружена тесная взаимосвязь между временем соединения и упражнениями с временем контакта с землей в диапазоне 270-2500 мс (16, 17).

Однако в упражнениях с временем контакта с землей 400-800 мс взаимосвязей не наблюдалось (17). Следовательно, это ставит под сомнение надежность классификации упражнений с временем контакта с землей

.

* Время сцепления — это амортизационная/изометрическая фаза SSC, которая соединяет эксцентрическую и концентрическую фазы — отсюда и термин «сцепление», поскольку он соединяет их вместе.   Или, другими словами, время сцепления определяется как переход между эксцентрической и концентрической фазами SSC (16).

Механизмы цикла растяжения-укорочения (SSC)

Существует множество нейрофизиологических механизмов, которые, как считается, способствуют SSC, некоторые из которых включают: накопление эластической энергии (18, 19, 20, 21), непроизвольные нервные процессы (22, 23), активное состояние (1, 24), характеристики длины и напряжения (25, 26), напряжение перед активностью (27, 28) и усиление координации движений (1, 24). Несмотря на этот большой список, общепризнано, что есть три основных механизма, ответственных за эффекты повышения производительности SSC (2).

Эти три механизма:

1. Хранение упругой энергии
2. Нейрофизиологическая модель
3. Активное состояние

Аккумулирование упругой энергии

Концепция упругой энергии аналогична концепции натянутой резиновой ленты. Когда полоса растягивается, происходит накопление накопленной энергии, которая при высвобождении заставляет полосу быстро сжиматься до своей первоначальной формы. Количество сохраненной упругой энергии (иногда называемой «деформацией» или «потенциальной» энергией) потенциально равно приложенной силе и индуцированной деформации (5). Другими словами, величина силы, используемой для растяжения ленты, должна быть эквивалентна величине силы, создаваемой лентой, чтобы вернуться в свое предварительно растянутое состояние.

У людей это растяжение и накопление упругой энергии вместо этого происходит в мышцах и сухожилиях во время движения. Однако из-за эластичных свойств сухожилия принято считать, что сухожилие является основным местом хранения упругой энергии (29, 30). В отличие от мышц, сухожилия не могут произвольно сокращаться, и в результате они могут оставаться только в состоянии напряжения.

Это означает, что мышца должна сокращаться и напрягаться до начала SSC ​​во время контакта с землей, известной как «мышечная предварительная активность». Затем мышца должна оставаться сокращенной/жесткой во время первых двух процессов SSC (эксцентрическая фаза и фаза амортизации), чтобы передать изометрические силы на сухожилие. Это вызывает деформацию/удлинение сухожилия и развитие запаса упругой энергии.

Во время концентрической фазы SSC (часто называемой фазой «положительного ускорения») мышца способна концентрически сокращаться и обеспечивать дополнительную пропульсивную силу (2). Отсутствие жесткости во время эксцентрической фазы и фазы амортизации означает, что эффект повышения производительности SSC будет потерян, и сустав, вероятно, разрушится. Это демонстрирует важность жесткости мышц во время SSC и ее способность повышать производительность. Это также предполагает, что спортсмены с более высоким уровнем мышечной силы могут поглощать больше силы (т.е. более высокая скорость нагрузки) и, следовательно, имеют лучшую способность использовать SSC.

Многочисленные исследования показали, что более сильные спортсмены лучше сохраняют упругую энергию по сравнению с более слабыми людьми (31, 32, 33). Также было продемонстрировано, что элитные спортсмены из видов спорта, основанных на силе и выносливости, обладают превосходной способностью накапливать упругую энергию (31, 32). Кроме того, эффективное использование SSC во время спринта показало, что восстанавливается примерно 60% общей механической энергии, предполагая, что остальные 40% восстанавливаются метаболическими процессами (34, 35). Было также показано, что в аэробном беге на длинные дистанции более высокие способности SSC повышают экономичность бега, что позволяет предположить, что спортсмены с лучшими способностями SSC могут сохранять больше энергии во время бега (33, 36, 37). Это указывает на важность SSC как для энерговыделения, так и для энергосбережения. Однако это накопление упругой энергии в сухожилии не может длиться вечно, и было показано, что его период полураспада составляет 850 миллисекунд (38).

Нейрофизиологическая модель

Мышцы и сухожилия содержат сенсорные рецепторы, известные как «проприорецепторы», которые посылают в мозг информацию об изменениях длины, напряжения и углов суставов (39). Проприорецепторы в мышцах известны как «мышечные веретена», а в сухожилиях — «сухожильные органы Гольджи».

Когда мышцу принудительно удлиняют, мышечные веретена включают рефлекторную реакцию растяжения, чтобы предотвратить чрезмерное удлинение и ограничить возможность травмы. Вовлечение этих мышечных веретен, как полагают, вызывает повышенное рекрутирование двигательных единиц и/или усиление эффекта кодирования скорости (40, 41). Возбуждение одного или обоих этих нервных ответов может привести к одновременному увеличению выходной концентрической силы и, следовательно, может объяснить эффекты SSC, повышающие производительность.

Таким образом, увеличение выходной концентрической силы приведет к увеличению выходной мощности во время спортивных движений (например, прыжков) и, таким образом, может повысить производительность. Тем не менее, во многих исследованиях не сообщалось об увеличении мышечной активации после активности перед растяжкой (например, CMJ) по сравнению с активностью без предварительной растяжки (например, SJ) (26, 42, 43). Это говорит о том, что рефлекторная активность мышечного веретена не оказывает никакого влияния на увеличение силы SSC (1).

Кроме того, когда мышцу принудительно удлиняют, сухожильные органы Гольджи (GTO) активируют рефлекторную реакцию растяжения, противоположную мышечным веретенам. Их роль заключается в подавлении (т. е. предотвращении) возбуждения мышечных веретен во время форсированного чрезмерного удлинения, чтобы предотвратить возможность травмы (5). Хотя это может показаться причудливым компромиссом между мышечными веретенами и GTO, мышечные веретена активируются, когда мышечно-сухожильный узел принудительно удлиняется, в то время как GTO активируется, когда принудительное удлинение становится слишком большим (39). ).

Считается, что из-за ингибирующей рефлекторной реакции растяжения GTO это может противодействовать действию сокращения мышечных веретен. Если это так, это будет означать, что GTO подавляет высокую мышечную жесткость, необходимую во время SSC, и, следовательно, снижает выходную концентрическую силу и последующую производительность (2). Фактически, исследования показали, что уровни мышечной активации — и, следовательно, мышечная жесткость — были снижены на ранних стадиях SSC у людей, которые не привыкли к интенсивным движениям SSC (28).

Интересно, однако, что 4-месячные плиометрические тренировки, как было показано, уменьшают эффект ингибирования ГТО (растормаживание) и увеличивают мышечную предактивность и мышечно-сухожильную жесткость (27). В результате оказывается, что эффективные тренировочные методы (например, плиометрика) могут уменьшить или даже устранить потенциальные негативные эффекты, наблюдаемые в результате ингибирующего эффекта ГТО.

Кредит Школа HKR, Мемориальный университет

Активный штат

Активное состояние – это период времени, в течение которого сила может быть развита во время эксцентрической фазы и фазы амортизации SSC до того, как произойдет какое-либо концентрическое сокращение. Например, при «встречном» или «падающем» действии КМС активное состояние развивается во время эксцентрической и амортизационной фаз. Неоспоримое убеждение состоит в том, что упражнения, которые имеют более длительные эксцентрические фазы и фазы амортизации SSC, дадут больше времени для формирования поперечных мостов, тем самым увеличивая суставные моменты и, таким образом, улучшая выход концентрической силы. Увеличение количества силы и времени, доступного для развития силы, обычно приводит к одновременному увеличению импульса (импульс = сила x время) (24, 44). Другими словами, увеличение приложения силы приведет к улучшению выходной мощности и, следовательно, спортивных результатов.

Существует широко распространенное мнение о том, что активное состояние вносит наибольший вклад в повышающие производительность эффекты SSC, поскольку оно позволяет увеличить силу перед концентрическим укорочением (1, 24, 44, 2). .

Электромеханическая задержка (EMD)

Электромеханическая задержка (EMD) относится к нервной и физиологической задержке в производстве механической силы. Это просто означает, что мышцы не могут мгновенно генерировать и передавать силу скелетной системе, вместо этого происходит небольшая задержка. Таким образом, задержка в производстве механической силы может привести к снижению производительности (24).

В настоящее время существует множество компонентов, которые, как предполагается, способствуют этой задержке:

1. Конечная скорость увеличения стимуляции мышц центральной нервной системой.
2. Распространение потенциала действия на мышечной оболочке.
3. Временные ограничения высвобождения кальция и образования поперечных мостиков.
4. Взаимодействие между сократительными филаментами и последовательно эластическими компонентами.
5. Пяточная область сухожилия.

Поскольку полный анализ всех этих нейрофизиологических факторов выходит за рамки данной статьи и легко доступен в учебниках по физиологии упражнений, будет объяснена только область пальцев стопы.

Область пальцев стопы SSC, иначе называемая «провисание сухожилия», находится в самом начале SSC. Чтобы упростить эту концепцию, представьте себе свернутый кусок веревки, который тянут за оба конца, чтобы выпрямить его и создать натяжение. Это «провисание» до того, как струна выпрямится, называется «областью носка». Признано, что это провисание в сухожилии задерживает время, в течение которого могут быть созданы мышечно-сухожильная жесткость и концентрическая сила — просто время, необходимое для выпрямления струны и создания натяжения (45) (рис. 3). Таким образом, область пальцев сокращает время, доступное для создания силы во время SSC, и, таким образом, уменьшает концентрическую выходную силу.

Из-за отрицательного воздействия ЭМП на механическую силу было высказано предположение, что оптимизация мышечной предварительной активности может уменьшить или даже нейтрализовать эффекты ЭМП за счет возбуждения мышц и создания мышечно-сухожильной жесткости до начала тренировки. ССК (2). В результате тренировочные методы, которые улучшают предварительную активность, такие как плиометрическая и баллистическая тренировка, могут быть полезны для оптимизации SSC (27).

Заключение

SSC, также известный как обратное действие мышц, представляет собой пружинный механизм, который, как показано, повышает спортивные результаты как во взрывных, так и в видах спорта, основанных на выносливости. Хорошо тренированные спортсмены, по-видимому, обладают лучшими возможностями SSC, чем менее тренированные или нетренированные люди, и, таким образом, подчеркивается необходимость оптимизации этого свойства для повышения атлетизма. Несмотря на длинный список механизмов, предложенных для влияния на эффекты SSC, обычно считается, что активное состояние является основным фактором. Электромеханическая задержка отрицательно влияет на время развития механической силы, поэтому попытки максимизировать мышечную предварительную активность с помощью определенных методов тренировки (например, плиометрики) должны быть основательными.

Что теперь?

Некоторые тренеры считают, что прочитав одну статью, они станут экспертами в области силы и физической подготовки. Вот почему они ошибаются…

Сила и кондиционирование связаны со многими, многими темами. Решив просто прочитать «Цикл растяжения-сокращения» и проигнорировав море других важных тем S&C, вы рискуете нанести ущерб успеху своего спортсмена и не реализовать свой потенциал в полной мере.

Чтобы сделать вас опытным тренером и сделать вашу жизнь как можно проще, мы настоятельно рекомендуем вам прочитать эту статью на Индекс реактивной силы.

References

About the Author

Owen Walker

Owen Walker  MSc CSCS
Founder and Director of Science for Sport

Owen is the founder and director of Science for Спорт.