Суставные поверхности покрыты гладким хрящом, обладающим хорошей упругостью. Он снижает трение, амортизирует давление костей при толчках и сотрясениях, возникающих в процессе выполнения любых движений. Хрящом покрыта только та часть суставной поверхности, которая постоянно используется. При хроническом снижении амплитуды движений (например, в пожилом возрасте или при пассивном образе жизни) происходит рассасывание хряща и обнажение кости, прежде всего на краях суставной поверхности.
Важным компонентом сустава являются связки. Это волокнистые пучки, обеспечивающие костям определенное исходное положение относительно друг друга, – своего рода мягкая, упругая арматура сустава. Связки расположены таким образом, что не препятствуют выполнению свойственных данному суставу движений с умеренной амплитудой.
Например, в голеностопном суставе, где происходит сгибание и разгибание стопы, связки расположены с наружной и внутренней стороны, по бокам от плоскости движения. При умеренном сгибании и разгибании (например, при ходьбе, беге со средней скоростью) связки совсем не напрягаются; зато они напрягаются при подъеме даже на некрутую гору и спуске с нее. При подвертывании стопы связки напрягаются так сильно и неравномерно, что травмирование их становится практически неизбежным.
Прочность связок невелика, поэтому лучше ее не испытывать. Связки сами рвутся редко, отрываются от кости их волокна. Участки прикрепления связок к костям являются «слабым местом» сустава.
Связки обладают некоторой эластичностью. Наиболее эластичны связки у детей: при растягивании могут удлиняться на 6–10 % исходной длины. У 40-летних людей связки удлиняются лишь на 4–5 %, у 60–70-летних – на 1–3 %, то есть становятся практически нерастяжимыми. После прекращения действия растягивающей силы связки немедленно возвращаются к своей исходной длине.
Сустав – орган движения, но сам по себе он не может функционировать, его приводят в движение мышцы. Именно они с точки зрения механики являются первоисточником движения. Мышцы не принадлежат собственно суставу, они находятся вне его. Однако функционально сустав и мышцы не могут существовать друг без друга – они образуют строго организованную систему органов движения, которую называют суставным аппаратом. Управлять важнейшими свойствами сустава можно, особым образом воздействуя на мышцы, хотя предельные пространственные характеристики движения зависят главным образом от строения и формы костей, наличия и расположения связок, менисков и других компонентов сустава. Если под надежностью сустава понимать длительное, безотказное и эффективное его функционирование, то мышцы играют большую роль в ее реализации.
Природа и сам человек за свою историю изрядно потрудились, чтобы оснастить тело столь совершенными приспособлениями, какими являются суставы. Пристально разглядывая свои суставы, удивляясь целесообразности их строения, эффективности и сложности их функций, мы должны помнить: суставы рождены движением и без движений не могут функционировать.
Можно назвать трех главных врагов суставов: бездеятельность, перегрузки и однообразие движений (узкая специализация). При рождении, так сказать, по наследству мы получаем некую заготовку сустава, который затем проходит стадию формирования. Регулярное физическое воздействие на сустав быстро приводит к его структурному и функциональному совершенствованию. Регулярность движений, величина нагрузки, разнообразие воздействий – вот те рычаги, с помощью которых мы управляем действием, задаем требуемые формы и функции сустава. От чрезмерного энтузиазма и перегрузок, от стремления форсировать тренировку, невнимания или незнания того, что можно делать, человек порой переступает грань дозволенного. Сустав либо повреждается одномоментно, либо, не успевая восстанавливать свои свойства после предшествующих нагрузок, накапливает «усталость». И в один прекрасный день «расклеивается» в результате халатности или непомерных претензий своего хозяина. И наконец, узкая специализация – тоже своего рода перегрузка, но сконцентрированная в какой-то части сустава, в одном элементарном движении с фиксированными характеристиками, например при ударе пальцем по клавише пишущей машинки (хорошо, что механические машинки были заменены электрическими, а затем клавиатурой компьютера).
Любители бега должны обращать внимание прежде всего на три сложных сустава: голеностопный, коленный и тазобедренный.
Именно они обеспечивают правильную постановку ног и продвижение по трассе. Они же чаще подвергаются травмам.
Правильная, соответствующая законам биомеханики техника бега доставляет самому бегущему и зрителям эстетическое наслаждение. Этому нужно учиться. Чем больше легкости, тем меньше перегрузки возникает в суставах. Степень перегрузки зависит прежде всего от величины вертикальных перемещений тела бегуна. В беге, в отличие от ходьбы, обязательной является фаза полета, когда контакт с опорой отсутствует. Задача бегуна – свести к минимуму волнообразные колебания тела, уменьшить высоту полета (рис. 2.2).
Рис. 2.2. Уникальный момент отрыва обеих ног от поверхности земли, что отличает бег от ходьбы
Сотрясения в связи с боковыми колебаниями тела возникают при слишком широкой постановке стоп. Нерационально также ставить стопы друг за другом по одной линии. При правильной постановке стопы внутренние края следов оказываются на одной прямой линии, указывающей направление бега. Относительно этой линии стопы должны быть незначительно развернуты носками наружу, чтобы завершающее усилие отталкивания приходилось преимущественно на самый сильный большой палец.
Бегуны знают, какое большое значение имеет способ постановки стопы на грунт. Выделяют постановку стопы с пятки, с носка и сразу на всю плоскость. Неспортсмены чаще применяют способ постановки стопы на пятку с быстрым мягким перекатыванием носка на грунт, с загрузкой всей стопы. В оздоровительном беге в зависимости от индивидуальных особенностей, самочувствия перед пробежкой, качества обуви и покрытия не только можно, но и нужно при необходимости переходить с одного способа на другой.
Нагрузка на суставы при беге зависит не только от способа постановки стопы. Движение ноги вперед должно выполняться за счет работы колена. Старайтесь бежать за счет активных движений бедер, а голень стремитесь переносить расслабленной. Свободное маятникообразное движение голени обеспечит расслабление стопы перед постановкой ее на грунт. Требуемое движение голени облегчает и вынос ноги вперед, степень которого прямо пропорциональна скорости бега. Бегун мягко, не тормозя продвижения, накатывается на ногу, один шаг сменяется другим без видимой границы. Хороший бегун именно «катится» по трассе.
Самая грубая ошибка – вынесение ноги стопой вперед в сочетании с ранним разгибанием голени. Стопа в момент приземления быстро движется вперед относительно земли, скорость бега затормаживается, и практически вся масса тела обрушивается на суставы. Больше всего страдает коленный, но достается и всем остальным.
Очень важно выбрать оптимальную для себя длину шага. Стремление до предела удлинить шаг приводит к нарушению плавности бега, «натыканию» на ногу, требует большой затраты сил и резко увеличивает нагрузку на суставы. Частый семенящий бег не дает должного оздоровительного эффекта: мышцы сокращаются незначительно, а суставы обеспечивают лишь передачу опорных и толчковых усилий. При таком беге преобладают статические нагрузки. Может быть, именно поэтому поклонники трусцы иногда жалуются на «забитость» стоп. У многих из них обнаружены застойные явления в кровообращении ног. Конечно, в любом случае лучше все-таки бегать, чем не бегать, однако максимум оздоровительного эффекта и минимум «ортопедических» затрат обеспечивает лишь технически рациональный бег.
Длина шага зависит от роста и длины ног, массы тела, уровня тренированности, способа постановки и скорости бега. Точные данные поэтому привести затруднительно. В качестве ориентировочного примера можно принять для неплохо тренированного мужчины ростом 170 см среднюю длину шага (расстояние от пятки одной ноги до носка другой) в 30-минутном равномерном беге в диапазоне 85–110 см. Главным же показателем оптимальной длины шага должны служить непринужденность, удобство выполнения всех движений и плавный ритм бега.
В движении по трассе не сутультесь, избегайте бокового раскачивания, скручивания туловища, не наклоняйте голову вперед. Но и отклонение головы и корпуса назад вызывает излишний подъем бедра и делает бег напряженным, «гарцующим», может привести к выпячиванию живота. Лучше всего смотреть вперед на 10–15 м.
В движении по трассе не сутультесь, избегайте бокового раскачивания, скручивания туловища, не наклоняйте голову вперед. Но и отклонение головы и корпуса назад вызывает излишний подъем бедра и делает бег напряженным, «гарцующим», может привести к выпячиванию живота. Лучше всего смотреть вперед на 10–15 м.
Аристотель в свое время написал блестящий трактат о роли правильной техники работы рук при беге. В частности, он указывает, что руки помогают сохранить равновесие и стабилизируют положение туловища. Действительно, упомянутое скручивание туловища нейтрализуется исключительно правильной работой рук, плоскость движения которых должна составлять с направлением бега угол около 45°. Руки должны быть согнуты в локтях примерно под углом 90° или несколько меньшим. При недостаточном сгибании и довольно быстром беге работа рук требует большой затраты сил. Поэтому не стремитесь делать энергичные движения. Их амплитуда в оздоровительном беге минимальна.
Овладение правильной техникой бега позволит не только избежать перегрузки суставов. Согласно современным научным данным, хорошая техника может повысить его эффективность (скорость, экономичность) на 15 %.
Существует и другая, совершенно противоположная, точка зрения относительно техники оздоровительного бега. Главная его задача – компенсировать гиподинамию и гипокинезию, израсходовать побольше энергии. Рациональная техника, наоборот, экономит ее, следовательно, вроде как не нужно учиться правильным движениям. Однако суставы человека, пренебрегающего правильной техникой бега, быстро заставят вспомнить о ней. Тогда вы сможете увеличить продолжительность занятий и длину пробегаемой дистанции. Ноги сами понесут вас, повинуясь ни с чем не сравнимому чувству легкости и свободы.
«Может быть, истираются коленные суставы при многолетних длинных пробегах? Берегите свои колени!» – посоветовал мне однажды давний знакомый из соседнего подъезда, узнав, что я продолжаю бегать дистанции по 10–20 км в свои 76 лет. Я сказал, что пока не ощущаю каких-либо сбоев в коленках при таких регулярных нагрузках. «Но суставы, наверное, рассчитаны на определенный объем и количество движений?» – продолжал он. «А обновление клеток всего организма, идущее постоянно, в том числе в коленном суставе, активизирующееся при движении? Ведь, наоборот, при малой подвижности сустав теряет способность обеспечивать размах движения и может атрофироваться. Питание и двигательная активность помогают сохранять суставы коленей в рабочем состоянии!» – таков был мой ответ.
Действительно, колени принимают большую нагрузку по сравнению с другими суставами, поэтому важно заботиться об их состоянии. Сгибание колена – чрезвычайно сложный процесс взаимодействия элементов сустава. Необходим идеальный баланс между подвижностью и стабильностью суставов, а для этого колену требуется не просто согнуться, но и скользнуть в суставе немного вперед и назад, повернувшись затем по оси.
В самом деле, за 43 года регулярных пробегов (1970–2013 годы) и общем километраже уже более 79 000 км (при одноразовых дистанциях преимущественно по 10–20 км) мои стопы, голени и бедра вместе с объединяющими их суставами не испытывали болевого состояния, каких-либо нарушений и травм. Видимо, адаптировались к постоянным вызовам на такие пробежки и всегда готовы к ним – и голеностопы, и колени.
Я знаю, что вместо разминки (обычно не хочется тратить на нее время) можно начинать бег легонько, минут 5–7, пока организм перейдет из состояния относительного покоя в беговой режим, включая работу и подвижность суставов. Это не касается соревнований – там разминка нужна. В холодный период, в зимние месяцы суставы должны быть в тепле, они не любят холода – это важно знать, защищать их соответствующей одеждой, а на бегу их будет согревать теплоотдача организма. Эти простые истины уже вошли в привычку, поэтому и проблем с суставами у меня не возникает ни летом, ни зимой.
Бег и укрепление иммунитета
Здоровье и иммунитет неразрывно связаны друг с другом. Иммунитет защищает наш организм и сохраняет его природную целостность в сложных многолетних условиях существования. И чем устойчивее иммунитет, чем больше у организма сил для борьбы с чужеродными и вредными элементами, тем прочнее физическое и психическое здоровье. И, конечно, неоценимую услугу в укреплении иммунитета оказывает оздоровительный бег.
Каков же механизм биологической защиты нашего организма и что в нем происходит на невидимом клеточном уровне? Как мудро позаботилась о нас природа мироздания, чтобы обеспечить наше устойчивое существование в этом беспокойном мире? Какова роль образа жизни, в том числе занятий беговыми тренировками, в укреплении иммунной системы, а вместе с ней – тела и духа? Попробуем сначала разобраться в этих вопросах.
Нормальное состояние организма определяется правильным функционированием всех его систем, органов, тканей и клеток. Их внутреннюю среду, состав и свойства во многом контролирует иммунная система.
Иммунитет (от лат. immunitas – «освобождение», «избавление») – защита организма от внешних и внутренних биологически активных агентов (антигенов), направленная на сохранение целостности внутренней среды организма и его биологической индивидуальности.
Под иммунитетом в настоящее время понимают, во-первых, невосприимчивость организма к инфекциям, а во-вторых, ответные реакции организма, нацеленные на уничтожение и удаление из него всего того, что ему чуждо и несет угрозу. Ясно, что не будь у людей иммунитета, они просто не смогли бы существовать, а его наличие позволяет успешно бороться с заболеваниями и доживать до старости.
Иммунная система формировалась долгие годы эволюции человека и действует как хорошо отлаженный механизм, помогает бороться с болезнями и вредоносным влиянием окружающей среды. В ее задачи входит распознавать, разрушать и выводить из организма как проникающие извне чужеродные агенты, так и образующиеся в самом организме продукты распада (при инфекционно-воспалительных процессах), а также патологически изменившиеся клетки. Иммунная система способна распознавать множество «чужаков». Среди них вирусы, бактерии, ядовитые вещества растительного или животного происхождения, простейшие, микроскопические грибки, пыльца растений, аллергены. К их числу она относит и превратившиеся в раковые и потому ставшие врагами клетки собственного организма. Главная ее цель – обеспечить защиту от всех этих «чужаков» и сохранить в целостности внутреннюю среду организма.
Естественный врожденный иммунитет передается по наследству от родителей; приобретенный иммунитет формируется вследствие успешного преодоления болезни, под действием вакцины, лечебной сыворотки.
Наша иммунная система быстро распознает посторонние агенты, которые вторгаются в организм, и сразу включает адекватный иммунный ответ – иммунную реакцию. Чужеродные элементы называются антигенами и по своей природе могут иметь самое различное происхождение и строение. Если иммунная система работает с нарушениями, то антигены способны спровоцировать серьезные заболевания и будут угрожать жизни.
Чтобы сформировать адекватный иммунный ответ на вторжение антигенов, иммунная система включает в действие многие органы и специфические клетки, входящие в ее состав и расположенные по всему телу. Все эти клетки постоянно циркулируют и находятся в неустанном взаимодействии. Это обеспечивает весь сложный механизм защиты организма.
Иммунная система каждого человека индивидуальна, но органы ее у всех одинаковые. К ним относят костный мозг, вилочковую же лезу – тимус, миндалины, лимфатические сосуды и узлы, селезенку и др. Основным считается костный мозг, который отвечает за кроветворение – вырабатывает эритроциты, тромбоциты и лейкоциты взамен погибающих и отмирающих к леток. Лейкоциты – белые (бесцветные) кровяные клетки, одним из типов которых являются лимфоциты; в организме человека они захватывают и поглощают бактерии и отмершие клетки, вырабатывают антитела (белки).
Стволовые кроветворные клетки из костного мозга с током крови попадают в тимус, расположенный в грудной полости, и превращаются в Т-лимфоциты, которые в дальнейшем принимают участие в обеспечении клеточного иммунитета (разрушении отживших или злокачественных клеток собственного организма, уничтожении чужеродных клеток). Другие кроветворные клетки попадают в лимфатические узлы, селезенку, где формируются В-лимфоциты, образующие специфические белковые антитела (иммуноглобулины), участвующие в гуморальном иммунитете (выступают против чужеродных агентов – антигенов, свободно плавающих в кровеносном русле, вне клеток).