Прикладная кинезиология. Восстановление тонуса и функций скелетных мышц
Нереализованная энергия способствует повышению тонуса мышц, что принципиально важно для поддержания стабилизации места прикрепления агониста.
Нейрофизиологические характеристики мышцы
Различают две основные характеристики:
А) длина мышцы (степень сокращения или растяжения), которая явилась результатом сокращения нескольких мышц;
Б) тонус – степень напряжения мышцы (определяет ее чувствительность к восприятию сигнала нервной системы и обеспечивает скорость возбуждения).
Если после принятия сигнала мышца начинает реагировать сокращением, уменьшая длину (сокращение с укорочением) или увеличивая ее (сокращение с растяжением), тонус обычно остается неизменным. Такое сокращение называют изотоническим. Оно используется при выполнении движений.
Если же при принятии сигнала мышца не меняет длины, то тонус в норме начинает увеличиваться, делая ее более чувствительной к реакции на возбуждение. Такое сокращение называют изометрическим. Оно необходимо при поддержании вертикального положения тела.
Рис. 8. Строение сухожильного аппарата Гольджи.
Таким образом, мышца выполняет два вида работ.
• Неизменная длина. Повышение или понижение тонуса для поддержания статики;
• Неизменный тонус. Изменение длины: укорочение и растяжение для выполнения движения.
Рис. 9. Неврологическая оценка активности миотатического рефлекса в покое.
Рис. 10. Кинезиологическая оценка активности миотатического рефлекса при нагрузке.
Закон пятый.
Миотатический рефлекс (МР) как реакция мышцына ее растяжение.
Кратковременное растяжение мышечного волокна приводит к резкому сокращению всех входящих в мышцу волокон (по закону «все или ничего»). Его активность зависит от степени трофического обеспечения мышцы (иннервации, кровоснабжения, лимфооттока) и от состояния тонуса – исходной возбудимости в покое (влияния различных органов и систем, рефлекторно связанных с мышцей).
В неврологии (рис. 9) МР оценивается в расслабленном состоянии мышцы (рефлекс покоя). Его цель – оценить состояние иннервации (скорости проводимости импульса по нерву, который обеспечивает питание соответствующей мышцы) и определить уровень его поражения: досегментарный, сегментарный, надсегментарный. В прикладной кинезиологии (рис. 10) миотатический рефлекс оценивается в состоянии изометрического напряжения мышцы (рефлекс напряжения).
Цель МР в кинезиологии – оценить способность мышцы:
а) увеличить степень тонического напряжения (отсутствие подавляющего влияния различных органов и систем, рефлекторно связанных с мышцей);
б) сохранить активность миотатического рефлекса в процессе нагрузки, что является критерием резервных возможностей ее адаптации.
Уровни, обеспечивающие активностьмиотатического рефлексаПериферический уровень
Определяет функциональные возможности элементов, входящих в состав мышцы, чтобы реализовать поставленную задачу.
• Факторы, влияющие на сократимость: формирование триггерных точек (мелких участков спазма мышцы) в ее брюшке или в месте перехода мышцы в сухожилие.
• Факторы, влияющие на растяжимость мышцы: фасциальная эластичность, возбудимость рецепторов сухожилий.
• Факторы, влияющие на силу сокращения: скольжение периферических нервов между мышечными волокнами.
Сегментарный уровень
Обеспечение подвижности периферических нервов, которые проходят:
• в туннеле между слоями мышц, фасций, сухожилий;
• на уровне соответствующих сегментов спинного мозга;
• на уровне вышерасположенных сегментов спинного мозга.
Кровоснабжение. Его состояние отражается на активности нейрососудистого рефлекса – это рефлекс сосудистой системы активизирующейся при раздражении точек, расположенных на коже, которые отражают нарушение кровотока в мышцах и органах.
Рис. 11. Места расположения точек, отражающих активность висцеромоторных рефлексов.
Лимфоток. Его состояние отражается на активности нейролимфатического рефлекса – это рефлекс лимфатической системы активизирующейся при раздражении точек, расположенных на коже, которые отражают нарушение лимфотока в мышцах и органах.
Висцеромоторный рефлекс – рефлекторное взаимовлияние внутреннего органа и конкретной скелетной мышцы. При патологическом состоянии внутреннего органа снижаются адаптационные возможности мышцы, рефлекторно с ним связанной, и появляется болезненность в определенных точках на теле (рис. 11).
Надсегментарный уровень – влияние эмоционального стресса, интоксикации на адаптационные возможности мышц, рефлекторно с ними связанных.
Патобиомеханика мышечных нарушений
Нестабильность мест прикрепления мышцы, которая выполняет движение, возникает, как правило, при нарушении тонуса мышц-стабилизаторов.
Триггерные точки, расположенные в брюшке мышцы являются локальным спазмом мышечного волокна, из-за которого снижается способность мышцы к сокращению, тормозится скорость ее включения в движение.
Триггерные зоны в области сухожилия мышцы – это потеря эластичности, в результате чего любое сокращение мышечного волокна приводит к повышенному раздражению рецепторов сухожилия и преждевременному торможению возбуждения мышцы.
Фасциальное укорочение антагониста – потеря межмышечной эластичности соединительнотканных перегородок, в результате которой сокращается поперечная и продольная длина мышц, сдавливаются мышечные волокна и проходящие между ними сосуды и нервы, из-за чего нарушается питание мышцы.
Укорочение мышцы – взаимосближение мест прикрепления мышцы, диагностируемое в исходном положении.
Растяжение мышцы – взаимоудаление мест прикрепления мышцы, диагностируемое в исходном положении.
Повышенная возбудимость мышцы (гиперрефлексия) – состояние, при котором она не реагирует на тормозящие импульсы.
Рис. 12. Строение триггерных точек.
Пониженная возбудимость мышцы (гипорефлексия) – состояние, при котором она не реагирует на возбуждающие импульсы.
Патологическая активность нейрососудистого рефлекса – болезненность при пальпации соответствующей точки. В результате ее стимуляции активизируется кровообращение мышц и внутренних органов, рефлекторно с ними связанных.
Патологическая активность нейролимфатического рефлекса – болезненность при пальпации соответствующей точки. В результате ее стимуляции активизируется лимфоотток мышц и внутренних органов, рефлекторно с ними связанных.
1.3. Законы формирования односуставного движения
Для восстановления организма необходимо научиться выявлять его нарушения, а затем их устранять. Но чтобы увидеть нарушения, необходимо понять, как они формируются.
Нейрофизиология формирования простого двигательного акта
Рефлекс – это основа жизни, он позволяет живому существу реагировать на события. Рефлекс лежит в основе любого действия. Существо погибает, если оно не способно воспринять сигналы, правильно их переработать и отреагировать, то оно погибает. Поэтому любые реакции организма (мышечные, химические, эмоциональные) в своей основе рефлекторные. Рефлексы запрограммированы на оптимальную реакцию на воздействие.
Основу рефлекторной деятельности составляют три этапа: принять сигнал (чувствительные рецепторы), проанализировать его и дать адекватную реакцию мышцам (двигательные рецепторы). Но чаще реакция носит комплексный характер.
Наиболее частые крайние реакции – торможение (замереть) и возбуждение (бежать и нападать). Каждая структура тела имеет рецепторы, при раздражении которых возникает реакция (двигательная, химическая, энергетическая).
Биомеханика простого движения
Движением принято считать перемещение одного конца сустава или региона позвоночника при стабилизации другого. Оптимальное движение выполняется в соответствии с законами биомеханики и рефлекторной деятельности нервной системы, поэтому для его реализации тратится меньше всего энергии.
Критерии оптимального движения: плавность, целенаправленность, траектория, оптимальный объем движения.
Закон шестой. Командный подход к реализации движения.
В построении движения участвует несколько мышц. Но не хаотично, а в определенной последовательности и с определенным типом сокращения. Каждая имеет свое название, связанное с ее функцией. Мышцы, которые стабилизируют место прикрепления, называются стабилизаторами – они одни из первых включаются в движение. Далее наступает время включения главных мышц, реализующих собственно движение, называемых агонистами.
Избыточные движения ограничиваются нейтрализаторами, а мышцы-синергисты помогают агонисту выполнить движение. Плавность движения обеспечивается антагонистом – мышцей, которая, которая растягивается при сокращении, работая в уступающем режиме.
Движение в отдельном суставе имеет несколько этапов.
1. Стабилизация (фиксация) одного места прикрепления главной сокращаемой мышцы – агониста. Обеспечивают стабилизацию мест прикрепления агониста мышцы-фиксаторы (стабилизаторы). Всегда работают в изометрическом режиме. Снижение тонуса мышц-фиксаторов приводит к нестабильности мышц прикрепления, из-за чего агонист теряет силу сокращения. В результате возникает нарушение сокращения главной мышцы.
Например, кивательная мышца (основная мышца-сгибатель), нуждается в стабилизации ключицы – места своего прикрепления.
Но если подключичная мышца недостаточно сокращается при инициации движения сгибания, то ключица поднимается вверх, вслед за тягой кивательной мышцы и не может выполнить свою функцию. Возникает боль в шее при сгибании головы, причина – нестабильность ключицы (рис. 13).
2. Объем и плавность выполнения движения – одномоментное сокращение двух мышц: агониста и антагониста.
Основная мышца-агонист сокращается, укорачиваясь и обеспечивая силу сокращения. Но если в результате какого-либо нарушения возбудимость и сократимость мышцы-агониста снижается, вместо нее включается другая мышца, пытаясь выполнить приказ любым способом.
Рис. 13. Деформация контуров тела при укорочении кивательной мышцы. А – вид спереди, Б – вид сбоку, В – вид сзади.
Противоположная мышца-антагонист сокращается, растягиваясь и обеспечивая плавность движения. Но если она имеет укороченную фасцию, то растянуться не способна – возникает ограничение движения. А если она еще и перевозбуждена, то, пытаясь затормозить активность агониста, сама выступает в его роли.
Например, при выполнении экстензии бедра пояснично-подвздошная мышца является антагонистом большой ягодичной мышцы и в норме должна растягиваться. При укорочении она не позволяет разогнуть тазобедренный сустав. Пациент поднимает ногу, разгибая грудопоясничный переход, формируя его нестабильность и, как следствие, испытывает боль (рис. 14).
3. Обеспечение однонаправленности движения к конкретной цели.
Эту задачу выполняют мышцы-нейтрализаторы. Сокращаясь изометрически, они нейтрализуют избыточные движения агониста.
Укорочение и повышенная возбудимость нейтрализаторов приводят к тому, что они первыми включаются в движение вместо агониста. Так ведет себя мышца, которая напрягает широкую фасцию бедра, пытаясь выполнить сгибание вместо прямой мышцы бедра. Возникает неоптимальное движение с включением дополнительных мышц поясничного отдела и коленного сустава (рис. 15).
Рис. 14. Оптимальность выполнения экстензии бедра. Нарушение движения экстензии бедра вследствие рефлекторного укорочения пояснично-подвздошной мышцы. А – вид сзади, Б – вид сбоку.
Рис. 15. Оптимальность выполнения флексии бедра. Опережающее включение в движение флексии бедра мышцы, напрягающей широкую фасцию бедра. А – вид сбоку, Б – вид спереди.
4. Плавность перехода движения с одного сустава на другой.
Эту роль берут на себя мышцы-синергисты – чаще всего двусуставные. Они включаются с некоторым опозданием, обеспечивая переход одного движения в другое. Но при их укорочении и повышенной возбудимости вместо помощи агонисту происходит его замена.
Например, при выполнении движения экстензия бедра, мышцы-экстензоры (синергисты большой ягодичной мышцы) должны плавно последовать за ней. Но при укорочении они первые включаются в движение, и в этом случае у пациента разгибание ноги происходит преимущественно в коленном суставе (рис. 36). Особенно это важно при формировании сложных двигательных стереотипов, где повышенная активность синергистов вызывает нарушение последовательности включения простых движений в сложные.
Таким образом, если какая-то мышца выключилась из движения, то другие перегруппировываются, компенсируя возникшее нарушение; движение происходит, но уже не оптимально.
Так и с движением: нет правильной расстановки сил – и при занятиях спортом тут же выявляется этот дефект. Поэтому необходимо проводить восстановление не отдельной мышцы, а всей команды.
Закон седьмой. Закон реализации движения любой ценой.
Мышечно-скелетная система приказы нервной системы выполняет беспрекословно. Это значит, что движение точно будет выполнено.
Если выполняемое движение наносит травмы суставам и прилежащим тканям, то организм будет пытаться сделать все возможное для выключения травмирующего движения. Это естественная реакция в ситуации, когда невозможно что-то изменить. Но приказ есть приказ, и его надо выполнять. Поэтому организм человека пытается выполнить движение, включая мышцы, расположенные в других регионах тела.
Закон восьмой. Закон динамической компенсации.
Патобиомеханика агониста: при сниженной возбудимости агониста для выполнения движения вместо него включаются другие мышцы из собственной команды или отдаленных регионов тела. Визуальные критерии: нарушение целенаправленности движения.
Патобиомеханика антагониста: в результате повышенной возбудимости антагониста нарушается растяжение при сокращении агониста. Визуальные критерии: ограничение объема движения в суставе.
Патобиомеханика стабилизатора: в результате повышенной возбудимости стабилизатора вместо изометрического сокращения возникает концентрическое. Вместо стабилизации места прикрепления мышцы-агониста возникает дополнительное движение. Визуальные критерии: появление дополнительных непроизвольных движений в соседних регионах тела.
Патобиомеханика нейтрализатора: в результате повышенной возбудимости нейтрализатора вместо изометрического сокращения возникает концентрическое. Вместо нейтрализации дополнительных движений агониста возникает трехнаправленное движение, которое соотносится с направлением сокращения нейтрализатора. Визуальные критерии: появление дополнительных непроизвольных движений в соседних регионах тела.
Патобиомеханика синергиста: в результате повышенной возбудимости синергиста вместо последовательного движения (сначала в одном суставе, а потом в другом) возникает одновременное движение в двух суставах. Например, ходьба при полусогнутых коленных суставах. Визуальные критерии: движение одновременно выполняется в двух суставах.
Закон девятый. Закон компенсаторного формирования нового двигательного стереотипа.
Многократное повторение новой последовательности включения мышц приводит к формированию нового двигательного стереотипа.
Цель – перевести управление программой движения на бессознательный уровень и не тратить лишнюю энергию на его поддержание.
Закон компенсаторного формирования работает на уровне подсознания. Например подъем руки: я не знаю, как это делаю, не знаю, какую мышцу сокращаю. Для мозга важен результат – рука поднята.
Проблема заключается в том, что восстановленная мышца без сознательной помощи сама не включится в программу движения. Это произойдет только после сознательного переобучения мышцы, в результате чего будет воссоздан оптимальный двигательный стереотип.
Патобиомеханика: неоптимальное участие мышц в движении приводит к постоянной травматизации мест прикрепления и динамической перегрузке мышечного волокна.
1.4. Законы поддержания вертикального положения тела
Человек подобен свечке, и удержание устойчивого равновесия в вертикальном положении было бы невозможно, если бы не существовало механизма его поддержания.
Биомеханика поддержания вертикального положения
Закон десятый. Закон поддержания вертикального положения: «один за всех и все за одного».
Когда человек стоит, в действительности он «падает» в разные стороны, центр тяжести тела постоянно смещается. При этом со стороны падения растягиваются мышцы туловища, активируется рефлекс растяжения, что приводит к их сокращению. В результате тело удерживается от падения.
Тогда оно начинает «падать» в другую сторону – и вновь за счет активации рефлекса возникает сокращение мышц. Кроме того, длительное изометрическое сокращение повышает их тонус и чувствительность к растяжению, что проявляется в быстрой реакции на смещение центра тяжести. Это обеспечивает мелкоамплитудное смещение центра тяжести тела в разные стороны, что приводит к остановке падения. Такой процесс хорошо диагностируется при помощи стабилографа.
Закон одиннадцатый. Закон формирования мышечно-фасциальных цепей.
Они представляют собой объединение мышц единым фасциальным ложем. Обычно начинаются на пальцах рук или ног, продолжаются на туловище и заканчиваются на голове и руках, выполняя единую динамическую или статическую задачу.
Биомеханика: при сокращении одной из мышц цепи ее укорочение приводит к растяжению другой мышцы, которая прикреплена с ней в одном и том же месте. Это активирует миотатический рефлекс (на растяжение), и другая мышца тоже сокращается. Волна сокращения распространяется до конечных ветвей цепи, переходя на соседние, что позволяет обеспечить дополнительную активацию мышечного сокращения. Активация одной цепи (рис. 16) облегчает скорость выполнения сложного движения. Активация противоположно расположенных цепей обеспечивает дополнительную стабилизацию в вертикальном положении тела.
Патобиомеханика: при нарушении возбудимости и сократимости одной из мышц, входящих в цепь, ее неправильное сокращение приводит к нарушению распространения волны сокращения. Это проявляется нестабильностью регионов позвоночника и конечностей в статике и динамике.
Поперечная стабилизация тела (сокращение поперечных диафрагм тела)
Координацию обеспечивает глубинная миофасциальная цепь (МФЦ). У человека выделяется несколько поперечных диафрагм тела, а именно:
• тазовая диафрагма, формирующая ложе для органов малого таза;
• грудобрюшная диафрагма, которая стабилизирует положение восьми органов тела;
• диафрагма входа в грудную клетку, фиксирующая верхний купол легкого;
• диафрагма рта, обеспечивающая координацию рефлексов глотания и жевания;
• диафрагма стопы, участвующая в формировании продольного и поперечного свода стопы.
Важно отметить, что координация диафрагмы стопы связана с сокращением внутренней поверхности стоп человека. Это задние большеберцовые мышцы, которые формируют продольный свод, и приводящие мышцы. Часто нарушение их функций приводит к нарушению координации более важных диафрагм тела. Это может быть причиной недержания мочи у детей и взрослых, грыжи пищеводного отверстия грудобрюшной диафрагмы, пупочной грыжи у детей (паховой у взрослых), перегрузке мышц шейно-грудного и пояснично-крестцового перехода.
Закон двенадцатый. Закон статической компенсации.
Наличие пониженного тонуса мышцы приводит к тому, что для активации миотатического рефлекса ей требуется большее растяжение, в результате чего она с запозданием включается в процесс поддержания статики человека. Центр тяжести оказывается смещен в одну из сторон больше, чем в другую. В эту сторону и формируется «остановленное падение» тела. Мышцы из других регионов начинают включаться для поддержания статики, «останавливая» падение. Со временем они перегружаются и укорачиваются, вызывая асимметрию тела в статике.
Рис. 16. Глубинная миофасциальная цепь (По Т. Майерсу). А – вид спереди, Б – вид сзади, В – вид сбоку.
Человек может даже не подозревать об этом, пока перегруженные мышцы не начнут сигнализировать болью и спазмом. Это результат несогласованности многих мышц между собой. Для восстановления оптимального движения необходимо восстановить систему взаимного натяжения.
1.5. Законы формирования многосуставного движения
Сложный двигательный акт – это последовательное и параллельное включение простых движений в формирование сложных двигательных стереотипов. В качестве примера можно привести ходьбу.
Биомеханика выражается активацией всех мышц мышечно-скелетной системы соответственно их нейрофизиологическим возможностям.
Патобиомеханика в данном случае – нарушение последовательного и параллельного включения простых движений с перегрузкой одних мышц и атрофией в результате снижения функции других мышц.
Простые двигательные акты формируются в сложные не случайно, а в соответствии с определенными законами развития нервной системы. Сложные двигательные акты в основе своего формирования имеют примитивные рефлексы, которые возникают в первые месяцы жизни как результат наиболее оптимальной интеграции мышц для реализации первых движений.
Примитивные двигательные акты (рефлексы) – это запрограммированная, генетически предопределенная последовательность активации мышц для реализации жизненно важных движений ребенка, обеспечивающая поэтапность развития нервной системы.
Но часто в процессе компенсаторных реакций организм меняет комбинацию мышц, лежащую в основе движения (примитивный рефлекс), закрепляя неоптимальную. И чтобы правильно восстановить движение, необходимо сначала активизировать тот рефлекс, который лежал в основе построения движения.
Как только человек рождается, у него сразу же появляются первые двигательные рефлексы, которые обеспечивают ему жизнеспособность. Некоторые из них мы попытаемся разобрать подробнее, так как построение сложного движения должно начинаться с восстановления простых рефлексов, которые лежат в основе построения произвольного движения.