Основы реабилитации двигательных нарушений. Основы реабилитации двигательных нарушений по методу Козявкина
 Скачать 7.68 Mb.
|
|
полуперепончатой мышцы человека слилась с большой приводящей мыш- цей бедра. У двуглавой мышцы усилилась короткая головка. В связи с возрастанием роли разгибательных движений голени увеличилась масса четырехглавой мышцы бедра. Прямая мышца бедра у человека (в отли- чии от низших обезьян) получила добавочное начало от передне-нижней под- вздошной ости. На голени мышечная часть икроножная мышцы сместилась проксимально, значительно удлинилось пяточное сухожилие. В связи с возросшей ролью по- дошвенного сгибания стопы увеличилась масса камбаловидной мышцы; мыш- ца получила дополнительное крепление на межкостной перепонке голени и большеберцовой кости. Анатомо-физиологическое обоснование принципов коррекции движений Следовательно, мышцы конеч- ностей человека приобрели спе- цифическое строение и развитие в соответствии с новыми функцио- нальными требованиями в услови- ях прямохождения. На стопе конс- трукционная ось переместилась с III пальца на II; удлинились су- хожилия мышц, укрепились фа- ланги. В удержании сводов стопы важную роль стал играть подош- венный апоневроз, начинающийся у антропоидов и человека от пя- точного бугра. В целом, на нижней конечности человека высокого развития полу- чили мышцы разгибатели бедра и голени и мышцы-сгибатели сто- пы. Все эти преобразования опре- делили анатомические и функ- циональные особенности мышц человека в сравнении с животны- ми (рис.3.1.6). У четвероногих животных при стоянии основные суставы конеч- ностей находятся в полусогнутом положении. У человека при переходе в верти- кальное положение большинство суставов конечностей при стоянии находятся в положении, близком к разгибанию. Вертикаль из общего центра масс тела проходит позади центра вращения в тазобедренном суставе и впереди центра вращения в коленном и голеностопном суставах. В удобной позе проекция ОЦТ проходит на 7‚5 мм позади вертельной точки‚ на 8‚7 мм впереди коленной точ- ки и на 42‚1 мм впереди голеностопной точки [Гурфинкель В.С., 1965] 20 Следовательно, в этой стойке происходит растяжение мышц, проходящих спереди от поперечной оси вращения в тазобедренном суставе и позади от осей вращения в коленном и голеностопном суставах. Поэтому для сохранения вертикального положения тела необходима постоянная активность антиграви- тационных мышц, и среди них разгибателей бедра, голени и сгибателей стопы. Последние удерживают стопу на опоре. В удержании таза и бедра при стоянии участвует также подвздошно- поясничная мышца и сумочно-связочный аппа- рат, особенно подвздошно-бедренные связки тазобедренных суставов. Мышцы нижних конечностей активно участвуют в процессах вертикализации тела ребенка. При этом они обеспечивают не только фиксацию и замыкание Программа биодинамической коррекции движений Рис. 3.1.6. Сравнительное развитие мышц ноги человека и животных. 137 суставов, но и функциональное формообразование скелета - изменение фор- мы и положения сегментов конечности соответственно условиям прямостояния и прямохождения. Возраст ребенка от 6 до 12 месяцев является критическим для развития мышц нижних конечностей [Elder G.C.B., 1993] 21 В биомеханическом обеспечении вертикального стояния и ходьбы особая роль принадлежит мышцам таза. Во взаимодействии с мышцами бедра они оп- ределяют функционально необходимую адаптационную перестройку бедрен- ной кости. Условием прямостояния является уменьшение угла антефлексии шейки бедра и увеличение угла ретрофлексии. Последний не обнаруживается у новорожденных, но в 5-6 лет он уже составляет 4-5 градусов, а у взрослых колеблется от 0 до 28 градусов [Гафаров Х.З., 1990] 22 Одной из ключевых мышц статики, участвующей в адаптации тела к верти- кальному положению, является подвздошно-поясничная мышца. При сгиба- нии бедра мышца развивает силу, превышающую вес нижней конечности. При этом тяга мышцы способствует изменению формы шеечно-диафизарной облас- ти, уменьшая угол антефлексии шейки бедра. Параллельно идет увеличение угла ретрофлексии. Это способствует постепенному смещению ОЦТ тела на- зад. Такие изменения требуют приспособительной перестройки вышележащих отделов, что проявляется в антефлексии таза и формировании поясничного лордоза, компенсирующих смещение ОЦТ и сохраняющих равновесие. Не менее важны приспособительные перестройки голени и стопы, без ко- торых была бы невозможна адаптация к прямохождению. Функционально це- лесообразным является перестройка, при которой голень развернется от вер- тикали проксимальным концом внутрь, дистальным - наружу, стопа совершит поворот задним отделом наружу, передним - внутрь. Ведущую роль в этих пе- рестройках также играет мышечная тяга и статическая нагрузка при стоянии и локомоциях. У новорожденного поперечные оси мыщелков бедренной и большеберцовой костей образуют во фронтальной плоскости угол в 14-15 градусов. В процессе внутреннего скручивания эти оси совпадут с фронтальной плоскостью, а за- тем пересекут плоскость спереди назад под углом 4-8 градусов. Дистальный отдел голени, скручиваясь наружу, отклоняется латерально, что обеспечива- ет физиологический вальгус в коленном суставе. Это определяет проекцию биомеханической оси голени на блок таранной оси и, в результате, равномер- ную нагрузку суставов предплюсны. Это условие нормального развития стопы, формирования ее опорных и рессорных систем. Таким образом, уже с первого года жизни мышцы создают условия для фун- кционально необходимой моделировки скелета. Эта моделировка обеспечива- ется мышечной тягой, передаваемой от одной группы мышц к другой в системе мышечных спиралей. Поэтому в процессе реабилитации пациентов с моторными нарушениями необ- ходимо своевременно смоделировать силы, обеспечивающие биомеханически Анатомо-физиологическое обоснование принципов коррекции движений рациональное формообразование скелета, без чего невоз-можно нормальное стояние. Кроме того, восстановление мышц конечностей является условием нормального передвижения. При любом движении изменяется положение цен- тра масс. Для адекватности планируемого движения мышцы конечностей обес- печивают предупредительную стабилизацию кинематических звеньев с учетом инерционных эффектов будущих движений головы, туловища, рук. Программа биодинамической коррекции движений 9 3.2. Принципы функциональных объединений скелетных мышц Для выполнения конкретной двигательной задачи необходимо оперативное объединение мышц, обладающих различными свойствами. Временная и про- странственная синхронизация их работы обеспечивает гибкое приспособление к условиям среды. Эти объединения имеют свою структурную основу. 3.2.1. Структурные основы мышечных объединений Структурной основой физиологического синергизма являются мышечные объединения, включающие мышечные пары, продольные мышечные группы и мышечные спирали. Продольные мышечные объединения формируются вдоль центральной оси тела. Они представлены парными мышечными тяжами на вентральной, дор- сальной и боковых поверхностях тела (рис. 3.2.1). Рис. 3.2.1. Схема продольных объединений мышц спины [Title К., 1974] 5 Принципы функциональных объединений скелетных мышц Мышцы, расположенные вентральнее позвоночника, выступают как сгибате- ли; мышцы, расположенные дорсальнее позвоночника - как разгибатели. Од- новременное сокращение гомолатеральных вентральных и дорсальных групп дополняет действие боковых метамерных мышц, обеспечивающих боковые наклоны позвоночника. Продольные объединения мышц участвуют в сохранении симметрии тела и движениях осевого скелета. Эти объединения являются филогенетически бо- 0 лее ранними формами мышечных взаимодейс- твий и преобладают у водных предков наземных позвоночных, где для передвижения достаточны две степени свободы - дорсовентральная и била- теральная. У человека продольные объединения скелетных мышц - важное звено в гармонии мы- шечного обеспечения поз и движений, но они являются только частью других объединений мышц. Мышечные пары - это объединения мышц, обеспечивающие стабилизацию и движение кине- матических звеньев тела вокруг конкретной оси вращения [Leutert G., 1975] 23 Парные объединения отражают принцип реци- прокного взаимодействия мышц. По такому при- нципу действуют мышцы-антагонисты: флексоры и экстензоры, абдукторы и аддукторы, супина- торы и пронаторы (рис. 3.2.2). В пределах каждой из этих шести групп работают мышцы-агонисты, но их работа постоянно контролируется мышцами противоположного действия - антагонистами. Вы- полняя уступающую работу, мышцы-антагонисты обеспечивают соразмерность и плавность двига- тельного акта. Выключение мышц-антагонистов создает дискретность, ступенчатость движения. 3.2.2. Мышечные спирали “Конечность того или иного сегмента человеческого тела, будь то голова, рука, нога или туловище, должна описывать в пространстве не острые углы, а извилистые линии, приближающиеся к очертаниям эллипса, восьмерки или спирали” Жорж Демени Мышечные спирали – это функциональные объединения мышц, сохраняющие симметрию тела и обеспечивающие вращательно-поступательные движения. Спиралевидные объединения мышц возникли у наземных позвоночных как адаптация к усложнению поз и движений. Спираль - универсальная форма пространственной организации, архиформа всего живого, начиная с молекулы ДНК. В идеальном по простоте и рациональности теле ужа от головы до хвоста закручены право- и левосторонние мышечные спирали, которые обеспечивают ловкость и скорость передвижений. Особой дифференциации спиралевидные объединения мышц достигли у человека. Программа биодинамической коррекции движений Рис. 3.2.2. Схема рабочих мышеч- ных пар [Title К., 1974] 5 Объединения мышц человека с позиций их практического значения одним из первых изучал Лев Петрович Николаев [Николаев Л.П., 1950] 24 . Принципы спиралевидных объединений разрабатывались применительно к спорту [Tittle K., 1974] 5 ; [Сак Н.Н., Сак А.Е., 2001] 25 , конституциональным особенностям здо- рового и больного тела [Кадырова Л.А. и др., 1991] 26 . Ряд авторов изучал ана- томические основы мышечных спиралей и их взаимодействий [Хорошков Ю.А., 1985] 27 , [Шапаренко П.Ф., 1988] 28 . Несомненный интерес представляют иссле- дования мышечных спиралей при детских церебральных параличах [Козявкин В.И., 2001] 29 Основа мышечных спиралей - цепь скелетных мышц; суть их функционирова- ния - передача усилий от звена к звену. В состав спиральных мышечных объ- единений входят мышцы, участвующие в формировании пространственных перекрестов. Это обеспечивает относительную структурно-функциональную независимость противоположно ориентированных спиралей. Мышечные спи- рали могут быть разделены на региональные и организменные. Региональные мышечные объединения включают мышечные спирали ки- нематических звеньев тела. Это “собственные” мышечные спирали туловища и конечностей. Мышечные спирали туловища обеспечивают удержание внутренних орга- нов, определяют уникальные движения позвоночного столба, грудной клетки, сочетанную работу дыхательных мышц (рис. 3.2.3). Рис. 3.2.3 Схема мышечных спиралей туловища [Title К., 1974] 5 Принципы функциональных объединений скелетных мышц Начинаясь в области шеи, спирали последовательно передают мышечное на- пряжение с одного уровня на другой. Перекрещиваясь со спиралью противо- положной стороны, каждая мышечная спираль обвивает туловище и уходит на другую половину тела. Мышечные спирали конечностей используются для вращательных движе- ний кинематических звеньев вокруг продольной оси. Важной функцией этих спиралей является также амортизация и гашение ударных волн при локомоци- ях и падениях (рис. 3.2.4). Рис. 3.2.4 Схема мышечных спиралей конечностей [Title К., 1974] Программа биодинамической коррекции движений Спиралевидные объединения мышц конечностей включают объединения мышц-сгибателей и мышц-разгибателей, пронаторов и супинаторов, абдукто- ров и аддукторов. Взаимодействие спиралей конечностей отражает биомеханические основы функционирования суставов. Так, “графики” мышечных моментов в тазобед- ренном суставе в фазе опоры напоминают перевернутые “графики” моментов в голеностопном суставе, [Гурфинкель В.С., 1985] 30 : напряжение мышц пере- дней группы голени сочетается с напряжением мышц таза и задней группы мышц бедра и наоборот. При этом спирали наружной ротации сегментов ниж- ней конечности препятствуют их внутренней ротации. Организменные мышечные спирали формируются из объединений реги- онарных спиралей в единую систему, передающую усилия по цепи мышц [Tittle K., 1974] 5 ; [Шапаренко П.Ф., 1988] 28 . В результате скелетная мускулатура представляется в виде бесконечного множества криволинейных структур, пос- ледовательно соединенных спиральными траекториями. Переходя с одной сто- роны тела на другую и объединяя правую и левую половины тела, мышечные спирали создают единую мышечную систему с многообразными функциями. В этой системе мышцы выполняют и местные, и общие (в составе спирали) фун- кции. Общие функции включают сохранение билатеральной симметрии тела в гравитационном поле Земли, уникальные движения позвоночного столба и конечностей, сочетанные поступательно-вращательные движения туловища и конечностей, перекрестную координацию работы пояса верхних и пояса ниж- них конечностей при ходьбе. Мышечные спирали являются также надежной системой амортизации, использующей уступающую работу мышц для гашения толчков и сотрясений, возникающих при локомоциях. За счет спирального объ- единения мышц оптимизируются процессы стояния, ходьбы, внешнего дыха- ния, тока крови, лимфы. Передача усилий в спиралях совершается через соединительнотканные структуры - фасции, апоневрозы, связки, капсулы суставов, су- хожилия мышц, мягкий скелет самих мышц. Все эти структуры являются не пассивными, а актив- ными элементами, способными к укорочению. Но основу спиралей составляют цепи скелетных мышц, передающие напряжение от звена к звену. В каждой спирали ис- пользуется определенный набор мышц. Отдельные мышцы участ- вуют в спиралях разного назна- чения. Общие спирали обвивают тело, они включают внутренние и наружные спирали (рис. 3.2.5). Внутренние спирали идут по вентральной поверхности (начи- ная с грудинно- ключично- сосце- видных мышц) косо вниз, на про- тивоположную сторону туловища. Огибая туловище, а затем нижнюю конечность, спирали достигают передней поверхности пальцев стопы. В результате внутренние спирали сгибают туловище и раз- гибают стопы (тыльное сгибание). Принципы функциональных объединений скелетных мышц Рис. 3.2.5 Схема мышечных спиралей тела [Шапа- ренко В.С., 1988] 28 Наружные спирали идут по дорсальной поверхности туловища (начиная с ре- менных мышц головы и шеи) косо вниз и на противоположную сторону. Огибая туловище и нижнюю конечность спирали достигают подошвенной поверхнос- ти пальцев стопы. Наружные спирали разгибают туловище и сгибают стопы (подошвенное сгибание). В результате формируются наружные и внутренние цепи, которые образуют право- и левонаправленные спирали. Каждая спираль имеет свое зеркальное отражение, и тело обеспечено спиралями из проти- воположно закрученных объединений мышц, передающие усилия от кончиков пальцев рук до пальцев стоп противоположной стороны. Следовательно, общие спиралевидные объединения охватывают тело по зеркально отраженным право- и левовинтовому типу, создавая основу поз и движений. Наружные спирали начинаются на задней поверхности тела, внут- ренние - на передней. Оканчиваются спирали на фалангах стоп: внутренние спирали на тыле стопы, разгибая и супинируя стопу; наружные спирали окан- чиваются на подошве, сгибая и пронируя стопу. Однако попытки определить конкретные мышцы, которые составляют спираль, передающую напряжение, достаточно условны, так как тяга мышц постоянно Рис. 3.2.6 Послойное изображение мышц груди, спины и нижних конечностей (по А. Везалию) Программа биодинамической коррекции движений меняется за счет их взаимозаменяемости. Мышцы расположены многослой- ными пластами. Так до семи слоев мышц спины разного направления выделил еще падуанский врач и анатом Андреас Везалий (1514-1564) (рис. 3.2.6). Следовательно, мышечный ансамбль - не жестко организованная система, а цепь из взаимозаменяемых звеньев, в которой состав мышц может меняет- ся соответственно новой двигательной задаче. Состав спиралей “выбирается” мозгом для адекватной моторной реакции, необходимой для поддержания позы, обеспечения ходьбы, бега, прыжков. При выключении групп мышц (что наблюдается, например, при параличах) для обеспечения поз и движений мо- гут объединяться иные мышцы, которые в норме выполняли функции мышц поддерживающих, нейтрализующих или стабилизирующих кинематическое звено. Это соответствует основным положениям теории функциональных сис- тем, согласно которой отдельные физиологические функции имеют многоком- понентное обеспечение и главным является конечный результат. Показано в частности, что обеспечение одной и той же функции может осуществляться разным набором одних и тех же физиологических показателей и нередко в их различных количественных сочетаниях [Шидловский В.А., 1982] 31 . Это рас- пространяется и на структурное обеспечение движений. Поэтому особенности двигательных реакций могут реализоваться на этапах онтогенеза самооргани- зующимися системами, основа которых - полезный для организма приспособи- тельный результат. И хотя попытки ограничить спирали только конкретной группой мышц всегда условны, обобщенные схемы перекрестов и спиралей указывают направление общей тяги и служат основой для более детального анализа каждого конк- ретного случая. Эти схемы позволяют упростить сложное и служат исходным пунктом анализа (рис. 3.2.7). Каким бы не был состав мышечных спиралей, их основа - цепь скелетных мышц, а суть функционирования - передача мышечных усилий от звена к звену через соединительнотканные структуры. В каждый данный момент в спирали используется определенный набор мышц, который меняется в соответствии с постоянно меняющимися задачами статики и локомоций. Спиральные цепи мышц являются биологически и экономически целесооб- разными системами, основой рациональной адаптации тела к условиям стати- ки и динамики. Совместная тяга групп мышц суммируется в общие тяги пере- менного действия что помогает сохранять вертикальное положение тела при стоянии и способствует вращательным движениям в суставах. Спиралевидные объединения мышц - это способ взаимодействия правой и левой половин тела, основа мышечной амортизации тела в условиях прямо- стояния и прямохождения, способ адаптации к силам гравитации и мышечной тяги, мышечно-фасциальная основа формирования стенок полостей, охраня- ющих и удерживающих на месте внутренние органы. Спирали мышц подде- рживают осевой скелет, динамично фиксируют положение головы, сохраняют Принципы функциональных объединений скелетных мышц |