Сухожилия — это жёсткая соединительная ткань, которая соединяет кости с мышцами.

Они передают механическую силу мышечного сокращения на кости, приводя их в движение. Поскольку на них приходится вся нагрузка, они очень прочные.

Но они также эластичны. Сухожилия могут накапливать и возвращать кинетическую энергию. При беге или прыжках они работают буквально как пружины.

Кроме того, сухожилия поддерживают стабильность суставов и участвуют в проприорецепции через сухожильные тельца Гольджи.

Кроме того, благодаря длинным тонким сухожилиям мышцы могут воздействовать на те кости, до которых иначе не смогли бы дотянуться.
Например, сгибают пальцы мышцы предплечья. А дотянуться до пальцев они могут только благодаря тонким сухожилиям, проходящим под связками запястья, по всей кисти и самим пальцам. Благодаря такой анатомии пальцы снабжены крупными мышцами, обеспечивающими высокую силу хвата.

Основной компонент сухожилий — коллаген. Это самый распространённый белок у млекопитающих, участвующий в образовании всех соединительных тканей.

Существует множество различных типов коллагена. В сухожилиях, как и в костях, преобладает коллаген первого типа. А в мышцах — в основном первого и третьего типов. При этом третий тип, который вдвое мягче первого, более выражен в мышцах, отвечающих за скорость движений. И менее выражен в медленных мышцах, отвечающих за устойчивость позы.

Строение сухожилий похоже на строение мышц, в них также есть параллельно расположенные пучки и волокна. Но уровней организации волокон в сухожилиях больше.
Их называют по-разному, но суть в том, что
сухожилие состоит из пучков, которые состоят из пучков, которые могут состоять из ещё одних пучков, состоящих из коллагеновых волокон, которые состоят из коллагеновых нитей, каждая из которых образована тремя переплетёнными белками тропоколлагенами.

Оболочка всего сухожилия называется эпитенон (пер. — вокруг сухожилия). Рыхлая соединительная ткань между пучками и волокнами называется эндотенон (пер. — внутри сухожилия).

Сами коллагеновые волокна, в отличие от мышечных, представляют собой не клетки, а лишь белковые цепочки. Основные клетки сухожилий — это теноциты, особая разновидность фибробластов. Они синтезируют коллаген и весь матрикс сухожилий. Располагаются продольными рядами между коллагеновыми волокнами.

Коллагеновые волокна не ровные, а слегка волнистые. Это придаёт сухожилиям некоторую гибкость и снижает жёсткость при сжатии.

В эндоне проходят кровеносные сосуды, но в большинстве случаев их очень мало, значительно меньше, чем в костях. Поэтому сухожилия обладают гораздо меньшей способностью к восстановлению.

Кроме того, в наружной части сухожилий и в эндотеноне могут встречаться рецепторные нервные окончания. Двигательных окончаний нет, сухожилия только передают, но не генерируют силу.

Сухожилия бывают разной формы. У мышц конечностей они обычно длинные и узкие. А у мышц, образующих стенки и полости тела, — широкие и плоские. Такие широкие плоские сухожилия, например на кисти, животе или голове, называются апоневрозами.

Многие крупные сухожилия конечностей благодаря своему строению могут накапливать и отдавать энергию с высокой эффективностью.
Например, во время шага ахиллово сухожилие, как пружина, сначала сжимается, а затем, при отталкивании стопы, растягивается, высвобождая накопленную энергию.

Такая энергия называется энергией упругой деформации (ЭУД).
Чем сильнее развито сухожилие, тем большую упругость оно может накапливать при деформации. Цитоскелет мышечных волокон тоже может накапливать упругость, но в разы меньшую. ЭУД обеспечивают именно сухожилия.

В животном мире такую энергию очень эффективно используют кенгуру. У них огромные сухожилия, которые накапливают большое количество энергии, поэтому они передвигаются прыжками, как на пружинах. При этом они практически не тратят энергию.

Свойство накапливать ЭУД активно используется в спорте.

Например, толчок штанги выполняется из глубокого приседа, пружиня в котором, можно значительно облегчить обратный подъём.
Сначала происходит растяжение сухожилий, а затем резкое обратное сокращение.

Аналогичным образом происходит и метание копья. Спортсмены сначала максимально растягивают рабочие мышцы, а затем резко сокращают их, выпуская копьё.
Это позволяет увеличить силу броска за счёт растяжения и обратного возврата пружины из сухожилий.

На практике, чтобы использовать энергию упругой деформации, нужно учитывать два нюанса.

Во-первых, мышцы должны быть напряжены и жёсткие. Потому что пружину нужно нагружать с обеих сторон.

Во-вторых, «отдача пружины» может сработать только на пике напряжения мышц и сухожилий. Если пропустить этот пик, энергия рассеется.

Например, если быстро присесть и подпрыгнуть, прыжок будет выше. А если медленно — то нет.
Это свойство называется вязкоупругостью — когда ткань обладает как упругими свойствами пружины, так и вязкими свойствами рассеивания энергии (в основном, последнее касается мышц).

Длина сухожилий задаётся генетически и может заметно отличаться у разных людей. Тренировки позволяют сделать сухожилия более прочными и широкими, но не изменить их длину. По крайней мере, это не подтверждают никакие исследования.

В отличие от мышечной части, которая может как удлиняться, так и укорачиваться.

На практике длина сухожилий естественным образом влияет на потенциальный размер мышц.

Например, при прочих равных условиях чем короче сухожилие бицепса, тем длиннее будет мышечная часть. И тем большую массу можно нарастить.
Поэтому в бодибилдинге преимущество имеют мышцы с короткими сухожилиями.

И наоборот, в любом виде спорта, где полезны «пружинящие» свойства сухожилий, будут полезны более длинные сухожилия, способные накапливать больше энергии. Например, и в беге, и в прыжках преимущество будет у спортсменов с более длинными ахилловыми сухожилиями.