Изменения опорно-двигательного аппарата

Основная функциональная нагрузка в спорте приходится на опорно-двигательный аппарат, то есть на систему мышц, костей, суставов, связок и сухожилий.

Мышцы являются единственным двигательным элементом организма человека, и потому любое движение или работа является результатом их сокращения. Сразу заметим, что сокращение мышц — это результат согласованной работы нервных центров, нервов и мышц, как таковых. Произвольная работа денервированных мышц (мышц лишенных нервов) невозможна. Любое движение, вне зависимости от его сложности и предназначения зарождается в центральной нервной системе (головной и спинной мозг) в виде активности определенных групп нейронов. Нервный импульс от этих клеток по нервным стволам передается мышцам и вызывает их сокращение. Интересен тот факт, что во время занятий спортом первыми «устают» не мышцы, а нервные клетки, которые регулируют их активность; этот механизм предотвращает истощение мышц. Во время тренировок, следовательно, тренируются не только мышцы, но и нервные центры, ответственные за движение. Одним из видов допинга являются психостимуляторы, которые повышают активность нервной системы, и тем самым, увеличивают физические (мышечные) характеристики спортсмена.

Тренировка мышц заключается главным образом в утолщении мышечных волокон. Мышечная масса наращивается за счет увеличения количества толщины мышечных волокон. Утолщение мышечных волокон сопровождается синтезом сократительных элементов — миофибрилл. Миофибриллы похожи на длинные белковые нити, которые способны сокращаться, поглощая энергию. Работа миофибрилл всецело зависит от энергетического состояния клетки, то есть от количества питательных веществ, кислорода, витаминов и минералов. Регулярные тренировки приводят к разрастанию в мышцах кровеносных сосудов (это увеличивает снабжение мышц кислородом и питательными веществами), а также к увеличению концентрации в мышечных клетках различных ферментов, при помощи которых вырабатывается энергия. Как стало понятно, для развития мышц необходимы не только белки, но и витамины и минералы, способствующие выделению энергии и сокращению мышц (сокращение мышц, например, невозможно без кальция).

Кости в организме человека играют роль опоры, защиты и рычага. Мышцы прикрепляются к костям посредством сухожилий или непосредственно пристают к костям, переплетаясь с волокнами накостницы (верней оболочки кости). Чем ближе расположено место прикрепления мышцы к точке ращения кости (суставу), тем быстрее будут выполняться движения на другом конце рычага и тем меньше будет сила движения. Примером такого механизма являются мышца плеча (бицепс, трицепс), которые крепятся сразу после локтевого сустава (место их прикрепления можно прощупать, если немного напрячь эти мышцы). С другой стороны, дельтовидная мышца прикрепляется в средней трети плеча и развивает большую силу.

Под действием тренировок кости подвергаются значительной перестройке. Процесс обновления костей происходит постоянно, при этом некоторые части кости рассасываются, а другие восстанавливаются. У спортсменов кости перестраиваются в соответствии с нагрузкой. При этом линии нагрузок совпадают с линиями жесткости кости (концентрация костного вещества). Поэтому регулярные занятия спортом укрепляют кости.

Под действием физических нагрузок связки и сухожилия утолщаются и становятся более прочными. У тренированных людей прочность связок достигает такой величины, что при травмах отрывается кусок кости с прикрепленной к ней связкой, а сама связка остается невредимой.

Регулярные умеренные занятия спортом оказывают положительное влияние на суставы. Возрастает амплитуда движений в суставе, уплотняется хрящевая ткань. Чрезмерные физические нагрузки могут негативно сказаться на состоянии суставов. У профессиональных спортсменов часто возникает такое заболевание как остеоартроз или остеохондроз, при котором происходит разрушение суставного хряща.

Для нормального развития костей связок и суставов во время занятий спортом нужно обеспечить организм необходимыми минералами и витаминами. Витамин С стимулирует развитие соединительной ткани связок и сухожилий, а кальция и фосфор придают твердость костям.