Působení fyzikálních sil na utváření kostí, svalů, vazů, chrupavek a šlach

Vliv fyzikálních sil na vývoj a růst tkání

Všechny tkáně reagují na vnější vlivy. Například, pokud sportovně aktivní člověk fyzicky namáhá sval, zvýší se počet svalových vláken a vlákna narostou do šířky i do délky. Takovýto sval pak působí větším tahem na svou šlachu, která taktéž zesílí a zpevní své přechody šlacha/sval a šlacha/kost. Nejkřehčí a nejnáchylnější na poškození je přechod šlacha/kost vzhledem k tomu, že zde přechází velice měkká tkáň (šlacha) ve tvrdší (kost). Proto také ruptury (přetržení) šlachy jsou nejčastěji těsně před ukotvením na kost.

Sportovci mívají hrubší strukturu povrchu kostí než u nesportovních lidí a hrubší povrch kostí je možné pozorovat u mužů oproti kosternímu aparátu žen. Tvar kosti se mění i dlouhodobým vlivem tlaku či tahu.

Pokud je působení fyzikálních sil vyrovnané, přiměřeně stimuluje tkáně a zároveň jim umožňuje regenerovat. V takovém případě vývoj považujeme za fyziologický, tedy přirozený.

Pakliže je počet a intenzita podnětů nedostatečná, vývoj je nedostatečný. Šlachy, vazy nebo svaly mohou začít atrofovat (ztrácet sílu a zakrňovat) a kosti může postihnout osteoporóza (řídnutí kostí).

Pokud naopak fyzikální vlivy (tlak, tah nebo vibrace) působící na měkké tkáně převáží nad jejich schopností regenerace a přizpůsobení se, dochází k degeneraci tkáně až jejímu poškození. Např. při nedostatečné produkci synoviální tekutiny v kloubu se vysušuje chrupavka, může praskat a způsobit artrózu s postupným ubýváním chrupavčité tkáně v kloubním prostoru. Kloubní pouzdro, vaz, šlacha a sval se pod zvýšeným tahem mohou přetrhnout a kost pod tlakem zlomit. Není výjimkou, že u netrénovaných osob či naopak příliš trénovaných s nedostatečným časem pro regeneraci dochází k tzv. únavovým zlomeninám. Např. u běžců pozorujeme únavové zlomeniny holenních či patních kostí.

Typické příklady změny tvaru kosti:

• Hlavice stehenní kosti, která, není-li centrovaná v jamce v pánevní kosti, může být oploštělá a úhel, který je mezi hlavicí a dlouhou stehenní kostí je více zavřený.
• Je-li tah svalů podél páteře např. na pravé straně vyšší, postupně se sníží pravá strana těla obratle. Naopak na straně nižšího svalového napětí na levé straně je tělo obratle vyšší. Tento rozdíl pak způsobí skoliózu páteře.

Změna hustoty kostí

Za dlouhodobé působení fyzikálních vlivů na kost je možné považovat i období pouhých 3 měsíců. Například při dlouhé nemoci, kdy je pacient upoután na lůžko, kosti nejsou zatížené, odvápňují se a podléhají osteoporóze. Odumírá také svalová hmota. Atrofii kostí může zapříčinit například také nedostatečná výživa způsobená zlomeninou drobných kůstek v nártu.

Vliv gravitace na funkci svalů a kostí

Kosmonauti jsou před misí do vesmíru velice dobře trénovaní nejen v centrifugách a jiných zařízeních, aby zvládli velké přetížení, ale i v prostých fyzických aktivitách (běh, vzpírání, dynamické cvičení…). Cílem je zvýšit jejich svalovou hmotu a zesílit jejich vazivově kosterní aparát. Mimo Zemi nebudou vystaveni zemské tíži a při dosažení oběžné dráhy začnou jejich kosti, svaly, šlachy… postupně degenerovat – kosti se budou odvápňovat a začne atrofovat nejen kosterní svalstvo, ale i srdeční sval a svaly cév.

Kosmonauti pobývající delší dobu na oběžné dráze jsou povinni denně min. 2 hodiny cvičit na trenažerech, které mají v lodi k dispozici. Anaerobní cvičení je tedy součástí jejich pracovních povinností. Pravidelnými tréninky si alespoň částečně udržují kosterní svalovou hmotu a hustotu kostí; i srdce je sval, který musí být pravidelně „posilován“. V případě, že by astronauti před odletem i během mise intenzivně fyzicky necvičili, byl by pro ně pobyt ve vesmíru a návrat na Zemi fatální. Svaly by po návratu nezvládly pracovat v gravitačním poli Země. To platí i pro srdeční sval a svaly v cévním řečišti, které mají za úkol rozvádět okysličenou krev a živiny do mozku, plic a životně důležitých orgánů. Kosti by během letu zkřehly (osteoporóza), nedokázaly by během návratu odolávat přetížení nebo by po návratu neposkytovaly dostatečnou oporu proti gravitační síle Země a velice snadno by mohlo docházet ke kompresivním (tlakovým) zlomeninám obratlů i dlouhých kostí.

Autor: FYZIOklinika s.r.o., Praha

Zdroj: Dlouholetá odborná praxe v oboru fyzioterapie, vzdělávání v oblasti fyzioterapie.

Pozn.: Články prezentované na webu FYZIOklinika.cz nenahrazují odborné lékařské/fyzioterapeutické vyšetření a mají informativní charakter, tak abyste snadněji porozuměli dané problematice například po Vaší návštěvě fyzioterapeuta, lékaře nebo jiného specialisty. Cílem naší databáze článků je nabídnout Vám na jednom místě aktuálně dostupné informace o jednotlivých potížích pohybového aparátu, se kterými se můžete setkat, a to snadno pochopitelným jazykem (některá složitější zdravotní témata v zájmu snadnějšího pochopení zjednodušujeme). V případě, že na základě podobnosti zde popsaných projevů usuzujete na konkrétní diagnózu, doporučujeme Vám konzultovat Vaše potíže při osobní návštěvě lékaře nebo fyzioterapeuta. Informace zde prezentované nenaplňují znaky §2a zákona o regulaci reklamy č. 40/1995 Sb. Mohou být tedy prezentovány laické veřejnosti.