Сухожилията предават силата от мускулите към костите. Без тях движенията ни са невъзможни. Сухожилията са изградени основно от колагенови влакна. Това им придава еластичност и способност да съхраняват и отдават механична енергия, подпомагайки ефективността на движенията (1, 2). Представете си сухожилията като пружина. Ако я разтегнем, тя съхранява потенциална енергия. Когато я пуснем, пружината „връща“ тази сила под формата на движение и се събира. На сходен принцип функционират сухожилията ни. Например, ахилесовото сухожилие при скачане и при бягане. В сухожилията колагеновите влакна имат спираловидна структура – представете си ги като миниатюрни въжета. Това даva способността на сухожилията да се разтягат/ деформират и после да възстановяват формата си – точно като пружина.
Как се адаптират сухожилията
Подобно на мускулите и останалите тъкани в тялото, сухожилията са чувствителни към механичен стимул – т.е. към външното натоварване, на което са изложени. Реагират и в случай на повишено физическо натоварване и в случай на понижаване на количеството физическа активност.
Тези промени могат да са свързани с това сухожилията да станат по-втвърдени и по-трудни за разтягане или с морофологична промяна, която е свързана със строежа на сухожилието и се изразява в това, че сухожилието може да се удебели.
Модулът на Юнг и твърдостта на сухожилията
Съществува т.нар. модул на Юнг, който е мярка за твърдостта на даден материал. Показва колко се деформира (разтяга или свива) един материал, когато върху него се приложи сила. Представете си два ластика. Единият е по-тънък и еластичен – разтяга се лесно, дори и при малка външна сила. Другият ластик е много по-дебел и нееластичен. Трябва да приложим много по-голяма сила, за да го разтегнем на същото разстояние като по-тънкия ластик. Разликата между двата ластика е модулът на Юнг. По-разтегливият ластик има по-малък модул на Юнг и се деформира лесно, а другият ластик има по-голям модул на Юнг и се деформира по-трудно. Това означава, че колкото по-висок модул на Юнг има даден материал, в това число и сухожилията, толкова по-твърди ще бъдат и толкова по-трудно ще се деформират.
Когато модулът на Юнг на сухожилието се увеличи, това означава, че самата тъкан е станала по-здрава и по-малко разтеглива при същата сила. Това е един от двата начина (заедно с увеличаване на дебелината/площта) сухожилията да станат по-твърди. Кое е добре, когато става въпрос за сухожилията – да бъдат по-лесни или по-трудни за деформация? Отговорът е в баланса – сухожилията да са достатъчно твърди, за да предават силата ефективно, но и достатъчно еластични, за да съхраняват потенциална енергия, която после да се превърне в кинетична енергия. Прекалено твърди сухожилия биха намалили еластичността и биха увеличили риска от травми, а твърде меки и податливи на деформация, биха довели до загуба на сила и ефективност и отново – повишен риск от контузии. Оттук, в зависимост от спорта, който практикуваме, сухожилията се адаптират по различен начин. Например, спринтьорите имат по-твърди сухожилия, а маратонците по-еластични. Когато става въпрос за рехабилитация, целта е да се възстанови баланса между двете, защото контузиите често настъпват, когато той бъде нарушен.
По какъв начин трябва да се тренират сухожилията?
В научната литература има сведения, че натоварванията с висока интензивност водят до най-значима адаптация в сухожилията и че типът на мускулното усилие(ексцентрично, изометрично, концентрично) не е определящ фактор (3). Важно е да има механично мускулно напрежение (т.е. натоварване), а не точно какъв е видът на мускулното усилия.
При повишено физическо натоварване сухожилията реагират с увеличаване на модула на Юнг (4). Това означава, че материалните свойства на сухожилието се променят – колагеновите влакна стават по-устойчиви на деформация. В резултат се повишава твърдостта на сухожилието. Тази адаптация се случва сравнително бързо – т.е. това е краткосрочната адаптация към тренировките. Дългосрочната адаптация към натоварвания, които продължават над няколко месеца се изразява в морфологични промени – сухожилието увеличава напречното си сечение (за по-лесно си представете дебелината). Това също увеличава твърдостта, но чрез структурни промени. Модулът на Юнг остава сравнително стабилен – т.е. няма значими промени след първоначалните.
Различията в адаптацията между мускулите и сухожилията
За разлика от мускулите, които се адаптират много по-бързо, сухожилията се нуждаят от месеци, за да се адаптират към нов тип натоварване. Това е свързано с това, че те са аваскуларни, което означава, че имат ограничено кръвоснабдяване. Това забавя възстановяването им, но в същото време ги прави и по-устойчиви на износване. Всеки недостатък е и някакво предимство.
Сухожилията имат по-слаба чувствителност към механичен стимул в сравнение с мускулите. Това означава, че при системно натоварване, мускулите ще се адаптират по-бързо от сухожилията. Различните темпове на адаптация могат да увеличат риска от травми, ако натоварванията не са съобразени.
Какъв тип физически натоварвания подпомагат здравето на сухожилията?
Както споменах, типът на мускулното усилие не е най-важният фактор – важно е да има по-висока интензивност и достатъчно напрежение в мускулите. Това може да се постигне по различни начини.
1.Изометрични натоварвания
Те са най-безопасни, защото при тях я няма динамиката на движението, могат да се изпълняват в конкретен ставен ъгъл и да се контролира степента на изометричното усилие. Механизмът, чрез който този тип натоварвания подпомагат здравето на сухожилието е, че има продължително напрежение, което стимулира колагеновия синтез и повишава модула на Юнг (5, 6). Препоръчват се 4-5 серии по 3-5 повторения с продължителност 30-45 сек., при 80-90% от максималната изометрична сила. Например, упражненията, които правим в тренировките по мобилност, включват точно този тип натоварвания, където в по-големи обеми на движение, чрез изометрично мускулно усилие увеличаваме силата.
2.По-голямо време под напрежение (TUT)
Това е начинът, по който обичам да тренирам – умерено големи тежести и по-бавно изпълнение на упражненията. Механизмът на работа е, че така се осигурява повече време под напрежение за мускулите, което влияе добре на сухожилията (7, 8). Можете да изпълните 3-4 серии по 8-10 повторения с бавно изпълнение (3 сек концентрично + 3 сек ексцентрично) при 75-80 % 1RM. Ако вземем за пример клека, избирате тежест, с която можете да клекнете между 8-10 пъти. При изпълнението слизате около 3 сек надолу (ексцентричната част на движението) и се изправяте за още 3 сек (концентричната част от движението). Имайте предвид, че когато изпълнявате движението по-бавно, може да се наложи малко да намалите тежестта и за 8 повторения да използвате тежест, с която иначе бихте могли да направите поне 10 повторения.
3. Ексцентрични мускулния усилия с тежест
На тренировките по мобилност включваме и много ексцентрични мускулни усилия, особено при тренировките за шпагати. Този вид мускулни усилия водят до по-голямо механично напрежение, но при по-ниска метаболитна цена (9). Можете да направите 3-4 серии по 6-8 повторения (в началото без тежест, а после и с тежест). Например, ние правим ексцентрично плъзгане до шпагат – в началото без тежест, а при по-напреднали и с тежест.
4. Плиометрични упражнения
Това включва различни вариации на скокове и спринтове. Механизмът на работа е, че се осигурява висока скорост на деформация на тъканта, което също е стимул за ремоделиране. Този тип натоварвания са подходящи за по-напреднали. Ако отдавна не сте тренирали, не започвайте с този тип упражнения, защото това е потенциал да се контузите. Замислете се за всички бивши баскетболисти или футболисти, които не са тренирали с години и решават да изиграят един мач в квартала. Удоволствие, което в много случаи завършва със скъсан ахилес. Мускулите имат памет и се „събуждат“ по-бързо, но на сухожилията им трябва повече време.
Как обездвижването вреди на сухожилията ни?
Теноцитите са основните клетки в сухожилията. Те поддържат здравината и колагеновата мрежа в тъканта, реагират на натоварване. Тези клетки синтезират колаген и някои други протеини. Когато има механично натоварване (например движение), теноцитите засилват синтеза на колаген и укрепват влакната. Когато сме обездвижени, това означава, че има понижен механичен стимул. Сигнал за тези клетки да забавят синтеза на колаген и дезорганизация на колагеновите влакна, което води и до отслабване на тъканта (10, 11, 12, 13).
Резултатът е понижаване в модула на Юнг, което означава, че за същата сила, сухожилието ще се удължава повече, което го прави по-податливи на травми. Изследванията показват, че дори когато модулът на Юнг и твърдостта се понижат умерено, намаленото обновяване прави тъканта по-уязвима на микроповреди при последващо натоварване.
При недостатъчна физическа активност и последващото ѝ подновяване, мускулната сила сила се възстановява по-бързо, докато сухожилието още е „изнежено“. Резултатът е висок товар върху по-меко/по-слабо сухожилие, което увеличава риска от травма. Изследванията показват, че именно тази асинхронност в адаптацията между мускулната сила и твърдостта на сухожилията е рисков фактор за травма.
За да не пропускате новите статии, абонирайте се за нюзлетъра ми. 🙂
Използвана литература:
1. Bozec L, van der Heijden G, Horton M. Collagen fibrils: nanoscale ropes. Biophys J. 2007 Jan 1;92(1):70-5. doi: 10.1529/biophysj.106.085704. Epub 2006 Oct 6. PMID: 17028135; PMCID: PMC1697848.
2. Pang X, Wu JP, Allison GT, Xu J, Rubenson J, Zheng MH, Lloyd DG, Gardiner B, Wang A, Kirk TB. Three dimensional microstructural network of elastin, collagen, and cells in Achilles tendons. J Orthop Res. 2017 Jun;35(6):1203-1214. doi: 10.1002/jor.23240. Epub 2017 May 2. PMID: 27002477.
3. Bohm S, Mersmann F, Arampatzis A. Human tendon adaptation in response to mechanical loading: a systematic review and meta-analysis of exercise intervention studies on healthy adults. Sports Med Open. 2015 Dec;1(1):7. doi: 10.1186/s40798-015-0009-9. Epub 2015 Mar 27. PMID: 27747846; PMCID: PMC4532714.
4. Wiesinger HP, Kösters A, Müller E, Seynnes OR. Effects of Increased Loading on In Vivo Tendon Properties: A Systematic Review. Med Sci Sports Exerc. 2015 Sep;47(9):1885-95. doi: 10.1249/MSS.0000000000000603. PMID: 25563908; PMCID: PMC4535734.
5. Kubo K, Kanehisa H, Ito M, Fukunaga T. Effects of isometric training on the elasticity of human tendon structures in vivo. J Appl Physiol (1985). 2001 Jul;91(1):26-32. doi: 10.1152/jappl.2001.91.1.26. PMID: 11408409.
6. Arampatzis A, Karamanidis K, Albracht K. Adaptational responses of the human Achilles tendon by modulation of the applied cyclic strain magnitude. J Exp Biol. 2007 Aug;210(Pt 15):2743-53. doi: 10.1242/jeb.003814. PMID: 17644689.
7. Kongsgaard M, Kovanen V, Aagaard P, Doessing S, Hansen P, Laursen AH, Kaldau NC, Kjaer M, Magnusson SP. Corticosteroid injections, eccentric decline squat training and heavy slow resistance training in patellar tendinopathy. Scand J Med Sci Sports. 2009 Dec;19(6):790-802. doi: 10.1111/j.1600-0838.2009.00949.x. Epub 2009 May 28. PMID: 19793213.
8. Couppé C, Kongsgaard M, Aagaard P, Hansen P, Bojsen-Moller J, Kjaer M, Magnusson SP. Habitual loading results in tendon hypertrophy and increased stiffness of the human patellar tendon. J Appl Physiol (1985). 2008 Sep;105(3):805-10. doi: 10.1152/japplphysiol.90361.2008. Epub 2008 Jun 12. PMID: 18556433.
9. Bohm S, Mersmann F, Arampatzis A. Human tendon adaptation in response to mechanical loading: a systematic review and meta-analysis of exercise intervention studies on healthy adults. Sports Med Open. 2015 Dec;1(1):7. doi: 10.1186/s40798-015-0009-9. Epub 2015 Mar 27. PMID: 27747846; PMCID: PMC4532714.
10. Sharma P, Maffulli N. Understanding and managing achilles tendinopathy. Br J Hosp Med (Lond). 2006 Feb;67(2):64-7. doi: 10.12968/hmed.2006.67.2.20463. PMID: 16498904.
11. Screen HR, Berk DE, Kadler KE, Ramirez F, Young MF. Tendon functional extracellular matrix. J Orthop Res. 2015 Jun;33(6):793-9. doi: 10.1002/jor.22818. PMID: 25640030; PMCID: PMC4507431.
12. Wang JH. Mechanobiology of tendon. J Biomech. 2006;39(9):1563-82. doi: 10.1016/j.jbiomech.2005.05.011. Epub 2005 Jul 5. PMID: 16000201.
13. Kannus, P. (2000), Structure of the tendon connective tissue. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports, 10: 312-320. https://doi.org/10.1034/j.1600-0838.2000.010006312.x
