Методичні аспекти. Функціональна система внутрішнього середовища функціональна система руху, біомеханічні дослідження

Функціональна система руху

Функціональна система руху включає костномишечной і нервово-м`язовий апарати, а також центральні механізми регуляції рухових актів. Методи дослідження цієї системи рідко використовуються в лікарській практиці, і тому вони не дуже добре відомі лікарям-реабілітологам. Виходячи з цього, зупинимося на описі деяких з них докладніше. Дослідження функції руху включає: лінійні вимірювання довжини і кіл кінцівок, вимірювання об`єму рухів в суглобах, оцінку м`язової сили, оцінку координації рухів і складних рухових актів, визначення функціональної активності нервово-м`язового апарату.

Лінійні вимірювання відносної і абсолютної довжини кінцівок проводять по анатомічних орієнтирів за загальноприйнятою методикою. Вимірювання окружності кінцівки виробляють для визначення ступеня атрофії або гіпертрофії м`язів і для виявлення набряків м`язів і суглобів. 0сновний діагностичне значення має відносне, асиметричне зміна довжини і окружності кінцівок.

Вимірювання обсягу рухів в суглобах проводять за допомогою гониометра (кутоміра). Досліджують два види рухів: активні (виробляються самостійно) і пасивні (виробляються оператором). 0собое місце в цьому процесі займає вимірювання об`єму рухів у хребті.

Їх проводять за спеціальною методикою, яка передбачає роздільне дослідження різних відділів хребта:

• шийний відділ - кут згинання та розгинання (норма 70 градусів), кут бокового нахилу (норма 35 градусів), кут повороту (норма 80 градусів);
• нижнегрудной і поперековий відділи - поворот тулуба при фіксації таза і ніг в ту і іншу сторону (норма 30 градусів);
• поперековий відділ (при нормі амплітуда рухів в сагітальній площині 42 мм).

Оцінці м`язової сили окремих м`язів передує мануальное обстеження всіх груп м`язів з метою виявлення м`язів для більш детального обстеження. 0бщім принципом мануального тестування служить принцип «напруги і подолання» - довільне утримання скороченою м`язи при її розтягуванні оператором. Спосіб досить суб`єктивний, так як результат повністю залежить від волі пацієнта і оператора. 0цен-ку м`язової сили можна проводити за допомогою ручних і станових динамометрів на різні групи м`язів. Ергометри -визначення м`язової працездатності шляхом перемноження таких показників, як робота в одиницю часу і загальна тривалість тесту.

біомеханічні дослідження

Біомеханічні дослідження мають на увазі комплексне вивчення рухової функції, що вимагає спеціальної апаратури. Найбільш часто проводять дослідження ходи і здатності підтримки вертикальної пози з метою оцінки деформації хребта при русі.
Дослідження ходи проводять за такими параметрами кроку: а) цикл кроку - час від моменту контакту ноги з опорою до наступного її контакта- б) період перенесення - час відсутності контакту ноги з опорой- в) двуопорний період - час торкання опори двома ногамі- г) частота - число кроків в одиницю часу. Крім того, визначають ширину кроку, ширину постановки стоп, руху рук, постановку корпусу. Звертають увагу на швидкість м`язової стомлюваності пацієнта, наявність больових відчуттів при ходьбі, їх локалізацію. Дослідження ходи може дати інформацію про функціональний стан нервового апарату функціональної системи руху.

Так, наприклад, хода дрібними кроками з неповним відривом ноги від опори може свідчити про зміну функціональних можливостей пірамідної системи, при пошкодженні мозочка спостерігається різке відхилення тулуба назад при кожному кроці. Більш глибоке дослідження і кількісний аналіз виявлених біомеханічних порушень вимагає спеціальних програмних комплексів.

Кинематическое дослідження включає в себе реєстрацію та аналіз переміщення, швидкості, прискорення і руху різних ділянок тіла (гомілки, стегна, стопи, таза, плечового пояса, голови) в трьох площинах. При цьому використовують цілий спектр методик: гоніометрія - вивчення кутових рухів в суставах- іхнографію - реєстрацію просторових характеристик ходьби подографію - реєстрацію тимчасових характеристик кроку, аналіз сил реакції опори - характер тиску стопи на опору при ходьбі.

Дослідження стійкості вертикальної пози є одним з найважливіших показників, що визначають функціональний стан всієї системи руху, так як стійкість забезпечується активною дією мускулатури, керованої периферійними і центральними рефлекторними механізмами.

Для цього використовують методики стабілографії і кефалографіі. Стабилография - реєстрація спеціальним приладом коливання тіла при підтримці вертикальної пози. Визначають амплітуду переміщення загального центру маси (ЗЦМ) і діапазон коливань, що дозволяє дати інтегральну оцінку різним механізмам управління м`язової активністю і отримання інформації зоровим, вестибулярним, пропріоцептивних апаратами.

Однак один і той же рух ОЦМ може бути реалізовано включенням в рух різних частин тіла з метою підтримки вертикальної пози. Кефалографія реєструє рухи голови у всіх площинах, дозволяє досліджувати внесок рухів окремої частини тіла в загальну картину ОЦМ. Використання в цих методиках візуальної стимуляції допомагає оцінити роботу зорового, вестибулярного, проприоцептивного апаратів в процесі підтримки пози. Так, закриття очей обстежуваного призводить до збільшення фронтальних і сагиттальних коливань тіла.

Оцінка деформацій хребта проводиться за допомогою оптичної топографії спини. Для цього використовується метод оптичного вимірювання поверхні спини за допомогою оптичної проекції смуг на спину обстежуваного, що дозволяє за допомогою зчитування й обробки зображення, що визначити при різних рухах кути нахилу таза, плечового пояса і хребетного стовпа при повороті, розкрити кіфоз, лордоз і об`ємні асиметрії. Детальний аналіз топограмм проводять в латеральному і сагиттальном напрямках.

Дослідження нервово-м`язового апарату функціональної системи руху здійснюється за допомогою вимірювання хронаксіі нервово-м`язового апарату - мінімальної сили і тривалості електричного стимулу, який викликає скорочення м`яза. Але основним методом дослідження нервово-м`язового апарату є електроміографія, в основі якої реєстрація електричної активності, що є потенціалом дії (ПД) рухових одиниць (ДЕ) - групи м`язових волокон, що іннервуються одним мотонейроном. Характеристики ПД залежать від числа, щільності та діаметра м`язових волокон і синхронності надходження нервових імпульсів до них. Залежно від способу реєстрації біопотенціалів розрізняють глобальну (поверхневу) і локальну (игольчатую) ЕМГ.

Перша відображає сумарну активність великий групи ДЕ, розташованих поблизу електрода. У визначенні сумарної електричної активності м`язів по максимальній амплітуді коливань виділяють 4 типи кривих ЕМГ:
I тип - зниження амплітуди ЕМГ, що спостерігається при первинних функціональних м`язових і аксональних порушеннях;
II тип - рідкісна ритмічна активність, яка є типовою при порушенні функціональної активності нейронів передніх рогів;
III тип - посилення частих коливань в спокої, угруповання їх з появою спалахів осциляцій на тлі довільного м`язового скорочення, що характерно для різного роду супраспінальних розладів;
IV тип - повне біоелектричний «мовчання» в спокої при тонічному напруженні або при спробі до безпідставного скорочення, властиве повного паралічу.

Амплітуда ЕМГ може бути використана для оцінки величини функціонального резерву м`язової сили в процесі реабілітації.

Голчаста ЕМГ - фіксує потенціали обмеженого числа м`язових волокон в межах декількох ДЕ. Цей спосіб дозволяє більш точно і вибірково оцінити функціональну активність нервово-м`язового апарату. У нормі спонтанна м`язова активність (без скорочення) відсутній. Поява її (ізольовані поодинокі розряди) при відсутності довільного скорочення або штучної стимуляції свідчить про підвищення функціональної збудливості самого волокна (денервация волокна) або про функціональне збудження нейронів спинного мозку. При активному скороченні можуть виникати пошкодження в структурі ПД ДЕ, зумовлені зміною числа функціонуючих м`язових волокон в складі ДЕ (м`язова дистрофія, денервация м`язових волокон, ураження корінців, сплетінь, зменшення кількості функціонуючих мотонейронів). По ряду ознак игольчатая ЕМГ дозволяє визначити рівень ушкодження і навіть припустити його механізм.

Не менш інформативною методикою ЕМГ є стимуляційна ЕМГ-реєстрація функціональної активності нервово-м`язового апарату у відповідь на стимуляцію рухових точок нервів і м`язів через нашкірні електроди імпульсним струмом. Стимуляционная ЕМГ допомагає диференціювати ураження м`яза, нейром`язового синапсу, периферичного нерва, сплетення, корінця і переднього роги спинного мозку.

Основний діагностичної характеристикою, що дає можливість оцінити нервово-м`язову активність, є швидкість проведення збудження (СПВ). При переважному ушкодженні синаптичних утворень і м`язовій дистрофії без ураження периферичних нервів СПВ залишається в межах норми. Пошкодження сплетінь СПВ знижено на проксимальному ділянці нервових стовбурів, а при патології периферичних нервів страждає дистальний ділянку нерва, де СПВ значно скорочена.

Дослідження центральних механізмів регуляції рухової функції, як і нервово-м`язового апарату, проводиться з використанням електродіагностики - методу визначення функціонального стану органів і систем в залежності від їх реакції на електростимуляцію.

Електродіагностика дозволяє встановити ступінь денервації м`язової тканини, ступінь ураження иннервирующего руховий апарат нерва або провідних шляхів, а також визначити функціональну активність центрів регулювання руху.

А.С. Медведєв