Настольная книга остеопата. Основы биомеханики движения тела - [94]

Сухожилия. Крип в сухожилиях происходит, когда они подвергаются действию постоянной или непрерывной циклической нагрузке. Крип наблюдается также, когда сухожилие в напряжении, но длина его при этом не изменяется. Если длина сухожилия не меняется, то наступает расслабление натяжения в самой ткани, известное как «напряжение-расслабление». Если мышца, к которой прикреплено сухожилие, сокращается с достаточной силой, чтобы выпрямить «завитки» волокон в сухожилии, то такое выпрямление наблюдается в подошвенной части кривой «напряжение-деформация». В этой области имеется незначительное увеличение напряжение с удлинением и деформацией только в 1,2–1,5 %. Сила, которая растягивает уже выпрямленные волокна, выводит сухожилие в линейную область кривой, где существует линейная взаимосвязь между прилагаемой силой и возникающей в результате деформации ткани. Однако не все волокна полностью параллельны, и, таким образом, не все они полностью выпрямляются. В результате, первыми будут повреждаться те волокна, которые раньше полностью выпрямились. Основная часть нормальной активности сухожилий происходит в подошвенной части кривой и в первой части линейной области. Когда нагрузка выходит за пределы линейной области, первым повреждением оказывается внутрифибрилльное проскальзывание между молекулами, затем — межфибрилльное проскальзывание (между фибриллами), и, в конце концов, происходит массовое разрушение коллагеновых волокон. Площадь поперечного сечения и длина сухожилия определяют количество силы, с которой может сопротивляться сухожилие и степень удлинения, которое оно способно выдержать. Физиологической реакцией сухожилий на чередующееся натяжение является прирост их толщины и силы. Сухожилия усиливаются при воздействии на них сил растяжения в большей степени, чем при действии сил сжатия и смещения (растяжения). Обычно более крупные сухожилия выдерживают большие усилия, чем сухожилия мелкие. Отличия кривых «напряжение-деформация» разных сухожилий обычно отражают различия пропорций коллагена типов I и II, различия в структуре образования поперечных молекулярных связей, в зрелости волокон коллагена, организации фибрилл, вариации концентрации основной субстанции и уровень гидратации. По мнению Benjamin и Ralphs, самым обычным местом возникновения дегенеративных изменений является энтезис, а мышечно-сухожильное соединение — основное место мышечной тяги и растяжения. В нормальных условиях концы сухожилия являются более уязвимыми, чем его средняя часть.

Однако в тех же нормальных условиях разрывы сухожилий наблюдаются редко, и сухожилия могут выдерживать значительные усилия растяжения без каких-либо травматических последствий. При иммобилизации в мышечно-сухожильных соединениях развивается атрофия и наблюдается уменьшение коллагена. Сухожилия, которые подвергаются постоянным нагрузкам сжатия, изменяют структуру и функцию (у них ослабевает сопротивление растяжению).

Связки. Тестирование связок аналогично тестированию сухожилий в том плане, что нагрузка растяжения подается на изолированную связку, и затем строится график ее поведения (кривая «нагрузка-деформация»). Вязкоупругое поведение связок характерно наличием области крипа и «напряжения-расслабления». Связки показывают крип при применении фиксированной нагрузки, причем длина связки продолжает увеличиваться либо до точки достижения нового равновесия, либо до точки разрыва. Напряжение-расслабление наблюдается тогда, когда связку растягивают до фиксированной длины и в таком состоянии удерживают; со временем количество нагрузки на связку уменьшается (связка «расслабляется»). Полагают, что нагрузка уменьшается за счет ее ослабления в вязком компоненте связки. Нагрузка ослабевает, пока в связке не достигается новая точка равновесия. Постоянные взаимные подстройки друг под друга поведения вязкого и упругого компонентов позволяют связке функционировать без повреждений в достаточно широком диапазоне нагрузок. Физиологической реакцией связок на переменную нагрузку растяжения является рост толщины и силы связки. Связки являются более изменчивыми, чем сухожилия, так как они выдерживают усилия сжатия и сдвига так же хорошо, как нагрузки растяжения.

Хрящ. По Cohen и Mow, в хряще действуют три силы, направленные на уравновешивание нагрузок и ответственные за вязкоупругое поведение хряща. Этими силами являются:

1) напряжение, развивающееся во внеклеточной матрице;

2) давления, развиваемые в жидкой фазе;

3) фрикционная тяга, вызванная током жидкости через внеклеточную матрицу.

Сжатие хряща вызывает изменение его объема. Объемные изменения ведут к изменению давления, что создает ток интерстициальной жидкости. Ток жидкости через внеклеточную матрицу создает значительно сопротивление трения току в тканях (фрикционная тяга). Во время крипа, вызванного силой сжатия, выход жидкости сначала идет быстро и вызывает быструю сопутствующую деформацию. Далее ток жидкости и деформация постепенно уменьшаются и прекращаются, когда напряжение в хряще приходит в равновесие с действующей нагрузкой. Исследования с помощью ядерного магнитного резонанса (ЯМР) дали возможность изучения изменений объема и толщины хряща в живых суставах. При ЯМР — исследовании коленных суставов 8 добровольцев, Eckstein и соавторы обнаружили, что в течение 3–7 мин после нагрузки (50 сгибаний колена) хрящ коленной чашечки теряет до 13 % жидкости.