Биомеханика коленного сустава: часть II

Биомеханика помогает понять, почему колено ведёт себя при приседании, разгибании и сгибании именно так, а не иначе. Если знаешь основные принципы, проще выбирать упражнения, держать технику и замечать моменты, когда на колено приходится лишнее давление.

Почему биомеханика колена важна?

На первый взгляд коленный сустав кажется простым: нога разгибается и сгибается. На самом деле каждый раз в нём происходит сразу несколько процессов. Бедренная кость, большеберцовая кость, надколенник, мышцы и сухожилия должны работать в одном ритме. Если какая-то часть двигается неправильно или перегружена, колено довольно быстро даёт об этом знать.

Поэтому недостаточно спрашивать, «хорошее» упражнение или «плохое». Одно и то же движение одному человеку подходит, а для другого создаёт слишком большую нагрузку. Важно, в каком положении находится нога, зафиксирована ли стопа, какова амплитуда движения и какие мышцы должны работать.

Хотя здесь мы говорим о колене, те же принципы действуют и для других суставов. Плечо, тазобедренный и голеностопный суставы тоже подчиняются закономерностям силы, движения и мышечного напряжения. Колено — просто хороший пример, ведь приседание, разгибание ноги и выпады знакомы большинству тренирующихся.

Как работает биомеханика колена?

Первое важное понятие — кинематическая цепь. В открытой кинематической цепи дальний сегмент тела движется свободно. Для колена это, например, разгибание ноги в тренажёре: бедро неподвижно, а голень движется. В таких упражнениях легко прочувствовать конкретную мышцу, но нагрузка в колене распределяется иначе, чем при движениях стоя.

В закрытой кинематической цепи дальний сегмент зафиксирован. Классический пример — приседание: стопы опираются на пол, а тело движется относительно них. Здесь работает не только колено. На то, как сила проходит через колено, влияют и тазобедренный сустав, и голеностоп, и положение корпуса, и равновесие.

Простая истина: эффект упражнения для колена определяется не только тем, какая мышца «горит». Он зависит и от того, в какой цепи выполняется движение. Упражнение в открытой цепи может быть полезно, чтобы лучше чувствовать мышцу или в реабилитации. Упражнение в закрытой цепи учит тело использовать сразу несколько суставов, как это часто требуется в повседневной жизни и в спорте.

Надколенник как анатомический блок

Анатомический блок меняет направление мышечной силы. В колене хороший пример такого блока — надколенник. Сам по себе он не делает мышцу сильнее, как это делает тренировка, но улучшает механику работы четырёхглавой мышцы бедра, потому что меняет угол приложения силы.

Когда линия действия мышцы удаляется от оси сустава, способность мышцы создавать движение возрастает. Это очень практичная часть биомеханики. Небольшая анатомическая деталь может изменить то, насколько эффективно мышца разгибает колено и насколько сильное давление приходится на надколенник.

Соотношение «длина — напряжение» и упругая энергия

Мышца не производит одинаковую силу при любой длине. Соотношение «длина — напряжение» описывает, что мышца обычно лучше всего работает, когда она не слишком короткая и не слишком сильно растянута. Наибольшее суммарное напряжение часто возникает, когда мышца находится в растянутом положении, потому что помимо сокращения свой вклад вносят и упругие свойства тканей.

По данным первоисточника, наибольшее суммарное напряжение можно получить при длине мышцы 120-130 % от длины в покое. Это не значит, что каждому тренирующемуся стоит намеренно искать крайнее предварительное растяжение в упражнениях для колена. Напротив, здесь нужна осторожность. Предварительное растяжение мышц бедра может повлиять на силу при разгибании колена, но при этом способно усилить сдавление надколенника и повысить риск травмы.

Практические признаки биомеханики в зале

На практике стоит следить за тем, согласуется ли движение колена с направлением стопы. Если колено раз за разом заваливается внутрь или двигается неконтролируемо, проблема не обязательно только в колене. Часто свою роль играют контроль таза, подвижность голеностопа и слишком большой вес.

Второй признак — место боли. Резкая боль вокруг надколенника, неприятное давление спереди в колене или ощущение, что колено не выдерживает нижнюю часть движения, — сигнал изменить технику. Паниковать сразу не нужно, но это значит, что организм передаёт информацию.

Двусуставные мышцы добавляют в картину ещё один слой. Rectus femoris пересекает и тазобедренный сустав, и колено. Это значит, что ей может быть трудно одновременно достаточно сократиться, чтобы выдать мощное разгибание колена и сгибание бедра. Это называется активной недостаточностью.

Пассивная недостаточность — обратная ситуация. Мышца недостаточно растягивается, чтобы позволить большое движение сразу в двух суставах. Например, задняя поверхность бедра может не позволять полностью разогнуть колено и одновременно согнуть бедро. Поэтому упражнения на подвижность и растяжку занимают своё место, особенно если в тренировке много приседаний, сгибаний и разгибаний.

Честно говоря, каждому тренирующемуся не обязательно знать эти понятия наизусть. Зато понимание принципа помогает принимать более удачные решения: когда уменьшить вес, когда изменить амплитуду движения и когда вместо упражнения в тренажёре выбрать приседание — или наоборот.

Частые вопросы

Разгибание колена в тренажёре — плохое упражнение?

Нет, само по себе оно не плохое. Это упражнение в открытой кинетической цепи, и оно может быть полезно, чтобы лучше чувствовать работу четырёхглавой мышцы бедра. Всё дело в тренировочной нагрузке, амплитуде движения и в том, переносит ли колено это упражнение без боли.

Чем приседание отличается от разгибания ноги?

В приседании стопы зафиксированы, и работа происходит в закрытой цепи. При разгибании ноги голень движется свободно. Оба упражнения тренируют разгибание колена, но сила и тренировочная нагрузка распределяются по-разному.

Поможет ли растяжка улучшить работу коленного сустава?

Растяжка может помочь, если движение ограничивает скованность мышц. Она не решит всех проблем с коленями, но лучшая эластичность может уменьшить слишком раннее наступление пассивной недостаточности.

Источник: www.ifbb.com
Профессор Mauricio de Arruda Campos
IFBB Educational Commission

Перевод: Jupp, автор: профессор Mauricio de Arruda Campos

Приходи на тренировку! ArtGym