Характерной особенностью тормозных механизмов является способность постепенно замедлять движение. Диапазон действия этих механизмов в зависимости от регулирующего влияния ЦНС, а также других внешних и внутренних факторов непостоянен и может изменяться. К факторам, оказывающим влияние на подвижность в суставах, относятся: температура окружающей среды, время суток, взаиморасположение сочленяющихся костей в данном суставе, положение костей в соседних суставах, степень тренированности. Подвижность в суставах зависит также от пола и возраста индивидуума. Улучшение возбудимости нервной системы приводит к увеличению показателей подвижности в суставах. Так, при эмоциональном подъёме амплитуда движений больше, чем при состоянии депрессии.
Понижение температуры окружающей среды уменьшает подвижность в суставах. Эксперимент, проведённый Ф.Л. Доленко (1969), показал, что понижение температуры на 5-8º снижает амплитуду движений стопы конькобежца. При повышении температуры воздуха подвижность в суставах, наоборот, увеличивается. Это явление объясняется рефлекторным воздействием холода или тепла на тонус мышц. Под влиянием понижения температуры воздуха тонус мышц повышается, а, следовательно, увеличивается тормозящее влияние мышц-антагонистов. В связи с этим при понижении температуры окружающей среды надо увеличить время разминки как общей, так и (особенно) специальной (у конькобежцев, например, в области голеностопного сустава). Во время разминки усиливается работа сердца, повышается кровяное давление, открываются резервные капилляры в мышцах и улучшается периферическое кровообращение. Это приводит к понижению вязкости мышц. Они становятся более растяжимыми, в связи с чем увеличивается подвижность в суставах.
Работоспособность всех систем человеческого организма в течение суток неодинакова. В ночные часы функции большинства органов значительно снижаются. Эта закономерность, которую называют биоритмами, касается и работы двигательного аппарата. По данным Б.В. Сермеева, наименьшая подвижность в суставах наблюдается утром, затем она возрастает, достигая максимальных показателей в 12-14 час., а к вечеру снова понижается. Суточные колебания подвижности в суставах у детей выражены больше, чем у взрослых; у спортсменов меньше, чем у не занимающихся спортом. Наличие биоритмов необходимо учитывать при смене спортсменами на время соревнований временных поясов (выезжать на соревнования необходимо за несколько дней до их начала с тем, чтобы произошла индивидуальная перестройка биоритмов).
Как уже упоминалось, на величину амплитуды движения в суставах может влиять взаиморасположение костных звеньев в данном суставе. Например, отведение бедра происходит с большей амплитудой, если оно было предварительно супинировано. При таком положении исключается участие большого вертела в качестве механического ограничителя движений в тазобедренном суставе. Супинация и пронация голени в большей мере достигается при сгибании ноги в коленном суставе в связи с тем, что расслабляются его коллатеральные (боковые) связки, являющиеся ограничителями движения голени вокруг вертикальной оси при выпрямленной ноге. На величину амплитуды движения в суставе также влияет взаиморасположение костей в соседних суставах в связи с натяжением дву- или многосуставных мышц-антагонистов. Например, разгибание кисти возможно с большей амплитудой при согнутых пальцах, чем при разогнутых, так как в последнем случае натягиваются мышцы-сгибатели пальцев и тормозят движение.
Адаптационные изменения связочно-суставного аппарата у спортсменов различных специализаций
Под влиянием спортивной тренировки происходит морфофункциональная перестройка соединений костей, степень которой в основном зависит от объёма выполняемых движений. Следует отметить, что перестройка соединений костей идёт не только в направлении увеличения амплитуды движений, необходимой для овладения рациональной техникой и достижения высоких спортивных результатов. В неупражняемых суставах или в тех суставах, в которых из-за специфических особенностей вида спорта костные звенья должны быть жёстко закреплены, амплитуда движений уменьшается. В этих случаях морфофункциональная перестройка направлена на преодоление избыточных степеней свободы. Морфологически адаптация в суставах главным образом проявляется в изменении формы и величины суставных поверхностей, в структурных изменениях суставных хрящей, связок и других мягких тканей, окружающих суставы. Эта перестройка в большей мере выражена при длительных целенаправленных тренировках в детском и юношеском возрасте, когда происходит моделирование суставных поверхностей в нужном направлении, а мягкие ткани становятся более эластичными и прочными.
По наблюдениям К.Л. Ивкиной и Е.Л. Супряга (1967), у фехтовальщиков, баскетболистов и спортсменок, занимающихся художественной гимнастикой и ручным мячом, т.е. у всех тех, у кого спортивная специализация требует большой подвижности кисти, лучезапястный сустав по форме приближается к шаровидному. У лиц, занимающихся спортивной гимнастикой, он имеет форму вытянутого эллипса и характеризуется большей конгруэнтностью суставных поверхностей. Кости запястья располагаются плотно. Такое устройство лучезапястного и среднезапястного суставов обеспечивает необходимую прочность, и они лучше приспособлены к постоянному действию больших нагрузок при работе спортсмена на снарядах. Однако у гимнастов на фоне высокой подвижности почти во всех суставах тела амплитуда движений в лучезапястном суставе средняя.
Согласно наблюдениям О.Н. Аксёновой, у гимнастов имеется некоторое уплощение вертлужной впадины, что уменьшает конгруэнтность суставных поверхностей тазобедренного сустава. Уменьшение конгруэнтности способствует увеличению подвижности в суставе. Это подтверждают и данные Б.В. Сермеева (1970).
У футболистов высоких разрядов часто наблюдаются обызвествление суставной губы и краевые костные разрастания вертлужной впадины. Это явление, по-видимому, надо рассматривать как компенсаторно-приспособительную реакцию скелета к выполнению соответствующих движений. Благодаря этим изменениям увеличивается опорная поверхность для головки бедра, а также прочность тазобедренного сустава. Для футболистов характерно значительное развитие амортизирующего аппарата тазобедренного сустава, к которому относят связку головки бедра. О степени развития этой связки можно косвенно судить по выраженности на рентгенограммах ямки вертлужной впадины, в которой залегает связка. У футболистов эта ямка имеет бóльшие размеры, чем у неспортсменов и спортсменов некоторых других специализаций.
Нагрузки в футболе предъявляют значительные требования к прочности скелета таза, так как при ударе по мячу опорой для свободной нижней конечности является таз. Наиболее важную роль в обеспечении прочности таза как целостного образования играют крестцово-подвздошные суставы и лобковый симфиз. Прочность крестцово-подвздошных суставов достигается благодаря особенностям строения сочленяющихся костей. Щель крестцово-подвздошного сустава у взрослого человека располагается не в сагиттальной плоскости, а косо, в среднем положении между сагиттальной и фронтальной плоскостями. Крестцово-тазовые поверхности крыльев подвздошных костей накладываются на боковые части крестца, а между ними находятся мощные крестцово-подвздошные межкостные связки. Чем больше накладываются друг на друга указанные кости, тем больше прочность тазового кольца и в связи с этим лучше его опорная функция. В процессе занятий футболом происходит рабочая гипертрофия боковых частей крестца и крестцово-тазовых поверхностей подвздошных костей. У квалифицированных футболистов с большим спортивным стажем (более 10 лет) чаще, чем у спортсменов других специализаций, наблюдаются изменения в лобковом симфизе, которые выражаются в увеличении площади соединяющихся поверхностей костей, в неровности краёв, в сужении полости и направлены на повышение прочности тазового кольца.
Опыты на животных, проведённые Б.В. Сермеевым, показали, что изменения в мышцах и связках окружающих суставы, при разных тренировочных режимах неодинаковы. Упражнения на растягивание мягких тканей способствуют увеличению подвижности в суставах и повышают прочность мышечно-связочного аппарата. Увеличивается извилистость сухожильных пучков и коллагеновых волокон, в связи с чем и растяжимость тканей становится большей.
Применение только силовых упражнений приводит к уменьшению подвижности в суставах, к укреплению мышечно-связочного аппарата. При этом мышечные, коллагеновые и эластические волокна значительно утолщаются, количество клеточных элементов в сухожилиях уменьшается, коллагеновые волокна в сухожильных пучках располагаются плотно.
Адаптационные изменения в кинематических цепях конечностей могут выражаться в перераспределении подвижности в смежных суставах. Это явление было отмечено Е.Д. Гевлич (1966). При изучении подвижности в суставах верхней конечности у спортсменов силовых видов спорта амплитуда движения в наиболее подвижных суставах (плечевом и лучезапястном) уменьшалась, а в менее подвижных (акромиально-ключичном, грудино-ключичном, среднезапястном и запястно-пястных) увеличивалась. В результате в кинематической цепи одновременно происходило увеличение и прочности, и подвижности. М.С. Садкович (1965) при изучении подвижности стопы у штангистов и борцов отметила подобное же явление: уменьшение подвижности в голеностопном суставе при компенсаторном увеличении подвижности в таранно-пяточно-ладьевидном.