ДВИГАТЕЛЬНЫЙ СТЕРЕОТИП (motor patterns).
К.Левит, «Мануальная медицина».
Если развитие костно-суставной системы и патологические изменения в ней, связанные с возрастом, достаточно хорошо изучены, то постоянно изменяющиеся МНОГОСТОРОННИЕ СВЯЗИ МЕЖДУ ОТДЕЛЬНЫМИ ГРУППАМИ МЫШЦ И ВЛИЯНИЕ ЦЕНТРАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ на мышечную деятельность на периферии остаются за пределами клинической практики и малоизвестны. Вследствие исторически сложившегося разделения между ортопедией и неврологией часто забывается то, что центральная нервная система образует неразрывное единство с двигательной системой, и принцип обратной связи здесь имеет большое значение.
Известно, что при рождении ребенка его центральная нервная система еще не развита. Произвольные движения в этот период еще невозможны. Движения при дыхании, глотании, крике, сосании и простые движения конечностей имеют рефлекторную природу. Только позднее эти подкорковые примитивные рефлексы становятся подконтрольными коре головного мозга и отчасти управляемыми.
Корковая регуляция в настоящее время трактуется не как активация отдельных мышц, а как активация движений. Эти движения перестраиваются и вырабатываются рефлекторно обусловленным путем и со временем становятся более быстрыми и менее напряженными, т. е. более экономными. Результат этого онтогенетического процесса определяется как СТАНОВЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ДВИГАТЕЛЬНОГО СТЕРЕОТИПА или movement patterns.
Мы понимаем под этим определением сочетание условных и безусловных рефлексов, которое индивидуально возникает в период онтогенеза. Сюда относятся ПОХОДКА, ОСАНКА, ПОЧЕРК, т. е. все двигательные процессы, повторяющиеся в повседневной жизни. Они чрезвычайно характерны для каждого отдельного человека. Слово «динамический» отражает их ПЛАСТИЧНОСТЬ И ПРИСПОСОБЛЯЕМОСТЬ. Способность к образованию такого стереотипа очень различна. Он не может быть постоянно неизмененным: если стереотип не закрепляется, то он может «выключиться». То, что мы подразумеваем под тренировкой, и является выработкой двигательного стереотипа и использованием возможности создать стереотип лучшего качества. Этот процесс очень индивидуальный и отражает способность или неспособность отдельного человека к такой перестройке.
Двигательный динамический стереотип, таким образом, — это ВРЕМЕННАЯ КОНСТАНТА СЦЕПЛЕНИЯ УСЛОВНЫХ РЕФЛЕКСОВ, которая создается на основе стереотипно повторяющихся раздражений. Этот внешний стереотип приводит к образованию внутреннего двигательного стереотипа. Однако условия окружающей среды изменяются, и организм вынужден приспосабливаться к ним. Способность коры головного мозга приспосабливаться к меняющимся условиям жизни, т. е. перестраивать динамический двигательный стереотип, мы определяем как пластичность.
Все наши повседневные движения основаны на этом динамическом двигательном стереотипе. Как видим, он не является врожденным, а должен вырабатываться, правда, на основе врожденных (безусловных) рефлексов. Выработка определенного двигательного стереотипа и обучение ему могут быть связаны с сильным утомлением, что известно каждому человеку из опыта занятий спортом, тренировок и упражнений. Утомление соответствует нервному напряжению и этим можно объяснить быструю утомляемость пациентов во время занятий лечебной гимнастикой, которая не соответствует количественному расходу энергии и степени клинических нарушений.
В связи с этим ПРИ ВЫРАБОТКЕ ОПРЕДЕЛЕННОГО СТЕРЕОТИПА надо последовательно и постепенно увеличивать интенсивность стимулов, т. е. подходить к этому по возможности экономно. Теоретически должна быть возможность так оптимально вырабатывать стереотип, чтобы активировать только мышцы или группы мышц для минимальной затраты сил при движениях. На практике, однако, это невозможно. Кроме того, ОЧЕНЬ ТРУДНО ПЕРЕСТРОИТЬ ОДНАЖДЫ ВЫРАБОТАННЫЙ И ЗАФИКСИРОВАННЫЙ неблагоприятный стереотип движений.
При точном анализе (например, полиэлектромиографией, регистрирующей одновременно многие мышечные группы во время одного движения) можно наблюдать, что даже здоровые люди активируют мышцы и группы мышц, не имеющие отношения к этому движению. Иногда даже активируются такие мышцы, которые мешают акции агонистов. Почему это происходит, пока не выяснено, хотя этот вопрос постоянно обсуждается. Если даже у здоровых людей модель стереотипа в этом смысле не всегда достаточно экономна, то тем более это свойственно больным людям, тем паче при утомлении.
Изучение этого двигательного стереотипа привело нас к новому пониманию функции отдельных мышц и взаимосвязей различных мышечных групп. Мы даже видим необходимость отразить эти знания в терминологии. Так, издавна принятые определения «сгибатель» или «разгибатель» только частично соответствуют нашим сегодняшним представлениям; они слишком статичны и привязаны к морфологии. Нам нужны определения, которые лучше соответствуют роли мышц в самом стереотипе. Можно объяснить это на конкретном примере: четырехглавая мышца и сгибатель голени определяются как антагонисты. Однако это соответствует только движениям сгибания и разгибания коленного сустава. При ходьбе обе мышечные группы работают как стабилизаторы коленного сустава, т. е. синергично.
Знание этих взаимных связей потому так важно, что ВЛИЯНИЕ ОДНИХ МЫШЕЧНЫХ ГРУПП НА ДРУГИЕ ВНУТРИ СТЕРЕОТИПА можно использовать с лечебной целью. Так, например, сгибатель бедра постоянно активируется во время дорсальной флексии стопы, потому что обе мышцы во время ходьбы работают как синергисты. Эта синкинезия настолько устойчива, что ее можно устранить с большим трудом. В патологических условиях эта связь чаще становится еще сильнее.
Рефлекторное включение отдельной мышцы в автоматическое движение важнее для функции, чем ее изолированная активация при одном изолированном движении. Отсюда можно заключить, что в качестве синергистов следует рассматривать только те мышцы, которые в стереотипе, например при ходьбе, одновременно активируются и действуют совместно. Эта сложная синхронность, до сих пор мало изученная, помогает понять уже теперь многие состояния патологической дискоординации.
Заслугой сестер Kenny является обнаружение такой дискоординации или нарушения регуляции в относительно простой форме при полиомиелите, однако еще без объяснения физиологии этого явления. Они открыли, что не все мышцы в последующем, даже парализованные или ослабленные, лишаются нервного снабжения. Они неоднократно добивались восстановления функции этих мышц и связок проприоцептивным раздражением, часто даже немногими сеансами. Что при этом происходит? При полиомиелите часто одновременно с ослаблением одних мышц происходит их болезненное напряжение и, наконец, укорочение их антагонистов. Вследствие этого сокращение агонистов не только затруднительно, но и болезненно, поэтому оно выключается из двигательного стереотипа, тормозится. Это простейший пример некоординированности между ослабевшими агонистами и укороченными и спазматически напряженными антагонистами, один из многих возможных вариантов. Пример с полиомиелитом показывает одновременно, что как периферические нарушения функции мышц, так и боль могут привести к центральному нарушению регуляции.
Еще большее значение, вероятно, имеет познание, что соотношения между ослабленными и укороченными (сокращенными) мышечными группами не случайны, они основаны на определенных закономерностях. Электрофизиологически с точки зрения функции различают две системы поперечнополосатых мышц. Клинически это выражается в склонности одних к гиперактивности, спазму, укорочению и гипертонии, а других — к торможению, расслаблению и вялости. Мы определяем первые как «преимущественно ПОСТУРАЛЬНЫЕ» (по Janda), вторые как «преимущественно ФАЗИЧЕСКИЕ» мышцы. Нам не удалось эти клинически столь различно реагирующие группы мышц соотнести с уже известными определенными физиологическими механизмами, как, например, флексоры и экстензоры по Sherrington, или «быстрые» и «медленные» мышцы. Функции многих важнейших мышечных групп у людей существенно отличаются от таковых у четвероногих из-за прямой походки. Требуются дальнейшие исследования, чтобы найти причины этих столь различных соотношений.
У вполне здоровых людей обе системы, конечно, должны находиться в равновесии, даже если при электромиографических исследованиях наблюдается перевес преимущественно постуральных мышц. Однако если, например, при утомлении происходит хотя бы легкое нарушение этого равновесия, то дисбаланс сразу проявляется клинически. Эта тенденция еще более стимулируется двигательным режимом цивилизованного общества, т. е. очевидной гиподинамией в сочетании со статическими перегрузками в положении сидя, стоя и в большинстве других рабочих положений.
Согласно нашим наблюдениям, к УКОРОЧЕНИЮ склонны икроножная мышца, прямая мышца бедра, подвздошно-поясничная мышца; мышца, напрягающая широкую фасцию бедра; ишиокруральная (сгибатели колена) группа, грушевидная мышца, филогенетически более ранняя часть аддукторов, квадратная мышца поясницы, разгибатели спины, стернальная часть большой грудной мышцы; мышца, поднимающая лопатку, и на верхних конечностях прежде всего сгибатели.
К ТОРМОЖЕНИЮ (расслабление, псевдопарез) склонны большие, средние и малые ягодичные мышцы, широкие мышцы бедра, передняя большеберцовая мышца, малоберцовая мышца, мышцы живота, нижние стабилизаторы лопатки (передняя зубчатая мышца, средние и каудальные отделы трапециевидной мышцы, ромбовидные мышцы), поверхностные и глубокие сгибатели шеи.
Небезынтересно, что подобное разделение на укороченные и расслабленные мышцы обнаруживается при спастическом параличе (поза Вернике — Манна). Менее известно, что у здоровых людей и даже у детей могут встречаться как укороченные мышцы, так и расслабленные (до III степени при мышечной функциональной пробе).
Для практики еще большее значение имеют УТОМЛЕНИЕ И БОЛЬ, которые ведут к этому же мышечному дисбалансу. В обоих случаях происходит торможение преимущественно фазических и спазматическое сокращение преимущественно постуральных мышц. Так обосновывается принцип — ПАЦИЕНТЫ НЕ ДОЛЖНЫ УТОМЛЯТЬСЯ НА ЗАНЯТИЯХ ЛЕЧЕБНОЙ ГИМНАСТИКОЙ. В этой взаимосвязи мы понимаем, почему при заболеваниях суставов, например тазобедренного, постоянно затормаживаются и атрофируются ягодичные мышцы, а сгибатели и аддукторы (приводящие мышцы) спазматически сокращаются. При болезненности плечевого сустава затормаживаются и атрофируются дельтовидная, подостная и надостная мышцы, спазматически сокращаются грудные мышцы, широчайшая мышца спины, подлопаточная мышца. При болезненности коленного сустава атрофируются широкие мышцы бедра, а ишиокруральные мышцы спазматически сокращаются.
Таким образом, нарушение мышечной регуляции происходит не хаотично, а подчиняясь определенным закономерностям. Клинически оно проявляется в характерных формах — в регулярных ПЕРЕКРЕСТНЫХ СИНДРОМАХ.
Этот измененный двигательный стереотип, этот дисбаланс различных мышечных групп может выразиться в патогенезе вертеброгенных нарушений как статически, так и динамически. НАРУШЕНИЯ СТАТИКИ проявляются как типичные нарушения осанки. При этом мы наблюдаем деформацию коленного сустава (genu recurvatum), наклон (антеверсия) таза, гипотонию ягодичных мышц, выбухание живота с поясничным гиперлордозом, покатые плечи с выдвинутой вперед шеей и чрезмерным разгибанием суставов головы. Уже эти статические аномальные нагрузки и порочная осанка воздействуют на позвоночник.
НАРУШЕННАЯ ДИНАМИКА лучше всего распознается в области таза во время ходьбы. Измененные связи между сгибателями бедра и разгибателями спины, с одной стороны, и мышцами живота и ягодичными, с другой (первые укорочены и напряжены, вторые расслаблены), приводят к постоянному положению легкого сгибания тазобедренных суставов и антеверсии таза с поясничным гиперлордозом. Если при этом надо провести гиперэкстензию тазобедренного сустава, то тягу сокращенных сгибателей бедра можно компенсировать только с помощью усиленного поясничного лордозирования. Этим ось движения смещается из тазобедренных суставов в поясничный отдел, обусловливая его гипермобильность. Подобные последствия вызывает гипофункция большой ягодичной мышцы. Она в норме создает гиперэкстензию тазобедренного сустава при ходьбе, в конце фазы опоры. При ее расслаблении, как и при укорочении сгибателей бедра (антагонисты), также происходит компенсаторная перегрузка поясничного отдела позвоночника.
Абдукторы (средняя и малая ягодичные мышцы) как мышечный корсет стабилизируют таз при ходьбе со стороны опорной ноги и этим предотвращают его качание и понижение в противоположную сторону. При их расслаблении происходит разбалтывание тазобедренного сустава во время ходьбы и увеличение подвижности поясничного отдела позвоночника (на сей раз в форме сколиозирования).
Аналогичным образом при ВЕРХНЕМ ПЕРЕКРЕСТНОМ СИНДРОМЕ перегружается шейный отдел позвоночника, потому что, во-первых, плечевой пояс фиксируется преимущественно прикрепляющимися в шейном отделе верхними фиксаторами, а не нижними, исходящими из грудного отдела позвоночника и грудной клетки. Во-вторых, при спазме грудной мышцы и расслаблении межлопаточных мышц плечи, голова и шея смещаются вперед с последующим неудобным положением головы и перегрузкой шейного отдела позвоночника.
Действительно, такие нарушения мы наблюдаем особенно часто у пациентов с вертеброгенными нарушениями.
Если пример с мышцами таза демонстрирует, как нарушения мышечной регуляции ведут к перегрузке поясничного отдела позвоночника, следует показать, как вертеброгенные нарушения со своей стороны вызывают нарушения мышечной регуляции. Прежде всего это выражается болью, которая приучает пациентов избегать определенных движений.
Когда при вертеброгенной боли возникает аномальная осанка или вынужденные движения, существует опасность, что эти изменения двигательного динамического стереотипа после прекращения вертеброгенной боли закрепятся и сами станут причиной клинических нарушений.
Следует заметить, что БОЛЕЗНЕННЫЙ СПАЗМ (триггерные точки) может быть в мышцах, склонных как к укорочению, так и к расслаблению. Одни из них при этом болезненно заторможены, другие болезненно сокращены.
Только в редких случаях удается устранить двигательные нарушения за несколько сеансов с помощью лечебной гимнастики. Однако есть и опасность перепутать нарушенный двигательный стереотип с ПСИХОГЕННОЙ ЗАТОРМОЖЕННОСТЬЮ ДВИЖЕНИЙ. Это неудивительно. В обоих случаях заторможенность движений имеет центральное происхождение и исключительно функциональна. Так как нарушения движений сопровождаются болевыми ощущениями, они часто эмоционально окрашены. Иногда встречается просто нежелание различать психогенные и рефлекторные явления. Мы не случайно подчеркиваем наличие психогенного фактора в патогенезе.
Здесь снова уместно вспомнить об исследованиях Janda (1978). В группе из 100 пациентов ему не удалось добиться удовлетворительного двигательного стереотипа. При исследовании оказалось, что неврологическая симптоматика соответствует таковой при минимальной церебральной дисфункции у маленьких детей, включая психогенные проявления: плохую способность концентрации внимания, эмоциональную лабильность, растерянность в стрессовых ситуациях. Для нас, однако, решающим является тот факт, что лечебные методы, основанные на физиологии и лечебной гимнастике, для наших пациентов оказываются гораздо результативнее, чем психотерапия. При этом лечебная гимнастика оказывает часто существенное психическое воздействие.
Итак, подведем итоги: центрально обусловленные нарушения мышечной регуляции в патогенезе недугов позвоночника играют существенную роль. Однако они часто бывают и следствием хронических нарушений позвоночника и могут усиливать и поддерживать основные нарушения.
