6 курс / Медицинская реабилитация, ЛФК, Спортивная медицина / Мануальное_мышечное_тестирование_клинический_атлас

СИЛА И ТОНУС МЫШЦЫ, ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ АСПЕКТ

Крайне важное значение приобретает генетически детерминированное нарушение развития

соединительной ткани - дисплазия соединительной ткани (ДСТ), которое характеризуется дефектами волокнистых структур и основного вещества. При дет наблюдается расстройство гомеостаза на тканевом, органном и организменном уровнях в виде различных морфофункцио­

нальных нарушений висцеральных и локомоторных органов. дет характеризуется прогредиент­

ным (прогрессирующим) течением. Нарушение формирования и метаболизма соединительной ткани как фоновое состояние определяет особенности ассоциированной патологии, а также фармакокинетики и фармакодинамики лекарств. Клинические проявления любого заболевания из-за диспластического фона существенно отличаются от течения болезни в отсутствие дет.

Генетически предопределенные дефекты различных компонентов соединительной ткани обусловли­

вают снижение ее стабильности и прочности, ведут к формированию клинических проявлений в тех

органах и тканях, где развитие и целостность соединительной ткани имеют максимальное значение. Среди признаков дет на уровне опорно-двигательного аппарата наблюдаются деформации

грудной клетки, сколиоз, гиперкифоз грудного отдела позвоночника, гипермобильность суставов,

гиперлордоз поясничного отдела позвоночника. Возникающие при дет гипотрофия мышц, сни­ жение их силы и тонуса приводят к прогрессирующей нестабильности суставов и позвоночника с развитием нарастающего болевого синдрома.

Генетический дефект может затрагивать синтез, созревание или распад коллагена, что лежит

в основе классификации дет. Выделяют дифференцированные и недифференцированные дет. Чаще всего в клинической практике встречаются недифференцированные дисплазии: при обсле­ довании пациента наблюдаются 3-6 признаков (маркеров) несостоятельности соединительной ткани и биохимические лабораторные данные, свидетельствующие о гиперкатаболизме коллагена

и катаболизме межклеточного вещества.

Наши наблюдения подтверждают, что диагноз недифференцированной ДСТ может быть впервые установлен в среднем и зрелом возрасте при тщательном обследовании пациента с выраженным болевым синдромом опорно-двигательного аппарата. Это пациенты с длительным анамнезом часто рецидивирующей и трудно поддающейся терапии боли: при грыжах и протрузиях межпо­

звонковых дисков, при боли нижней части спины (БНЧС), цервико- и торакалгии, тазовой боли

и боли в области крупных суставов. Наблюдаются разной степени выраженности мышечная дисфункция (снижение силы и тонуса), гипотрофия мышц. Лабораторные данные подтверждают признаки катаболизма соединительной ткани.

Зависимость силы мышцы

от активности двигательных единиц

Проявление работы проприоцептивного анализатора находит свое отражение в физиологических ме­

ханизмах регуляции силы (и скорости) мышечного сокращения. Эти механизмы связаны с функциони­

рованием моторных (двигательных) единиц (ДЕ). С этой точки зрения важны три показателя: количество активных ДЕ, синхронизация их работы и частота, с которой ДЕ стимулируют мышцу к сокращению.

Сила, с которой мышца преодолевает внешнее сопротивление, напрямую зависит от величины прилагаемой к мышце нагрузки. Пассивное сопротивление силе гравитации, осуществление

активных движений в суставах без отягощения и с изменяющимся отягощением (таким как каран­ даш, портфель, штанга и пр.) требуют четкой градации силы со стороны мышцы и регулируются автоматически, без вовлечения высших отделов ЦНС.

Функцию такого «регулятора» осуществляет мотонейронный пул, который определяет количество рекрутируемых (вовлекаемых в процесс возбуждения) ДЕ. Кроме того, существует определенный

порядок их рекрутирования.

114

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

СИЛА И ТОНУС МЫШЦЫ. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ АСПЕКТ

Согласно правилу Хеннемана, первыми рекрутируются ДЕ S типа, которые иннервируют мы­ шечные волокна I типа. Для увеличения силы сокращения мышцы (под возрастающей нагрузкой)

вторыми рекрутируются ДЕ FR типа, которые содержат в своем составе мышечные волокна lla

типа. Необходимость дальнейшего увеличения силы сокращения мышцы вынуждает мотонейрон­ ный пул включить ДЕ FF типа, которые приводят к сокращению волокна llb типа. Таким образом, развиваемая мышцей сила дозируется в соответствии с преодолеваемой нагрузкой.

Уменьшение силы сокращения мышцы происходит в обратном порядке: первыми выводятся

из работы ДЕ FF типа (волокна llb типа}, затем ДЕ FR типа (волокна lla типа) и, в последнюю оче­

редь, ДЕ S типа (волокна I типа).

Так, например, для удержания головы в вертикальном положении против силы тяжести мышцам

шеи необходимо включение определенного количества ДЕ Sтипа. Для оказания давления головой на руку мышцам необходима помощь дополнительного количества волокон за счет ДЕ S типа

и включение ДЕ FR типа. Если давление руки на голову нарастает, мышцы шеи дополнительно

активизируют третью группу мотонейронов - ДЕ FF типа.

Приведенное выше правило носит еще название «принцип размера» или «принцип величины»,

так как Хеннеман вначале связывал порядок вовлечения ДЕ в работу с их размерами (мотонейрон ДЕ Sтипа - небольшой по размерам с относительно тонким аксоном, мотанейран FF типа имеет большое тело и самый большой диаметр аксона). В 1956 году Эдвуд Хеннеман описал законо­

мерность, согласно которой увеличение нагрузки вызывает возбуждение различных типов ДЕ

в соответствии с их размерами.

Порядок вовлечения новых ДЕ, как правило, одинаков при любом виде сокращения мышцы:

сначала вовлекаются ДЕ меньшего размера, затем - большего.

Еще до Хеннемана, в 1929 году, Денни Браун и Эдриан Бронк предположили, что есть два способа,

с помощью которых нервная система может управлять сокращением мышц: увеличение часто­

ты подаваемых импульсов и увеличение количества ДЕ, вовлеченных в процесс сокращения.

Для поддержания напряжения мышцы на определенном уровне при обеспечении длительной, но не очень интенсивной работы (например, ходьба), в мотонейронном пуле нейроны акти­

вируются попеременно. Таким образом, хотя сокращение мышцы осуществляется всегда при

активности большого количества ДЕ, с целью сохранения энергии и предотвращения быстрого

утомления моторные единицы включаются попеременно.

Такой механизм асинхронности импульсации мотонейронов позволяет обеспечивать сглаженность сокращения мышц, плавность движений и точность удержания необходимой позы, а ДЕ в проме­

жутках между активацией успевают восстанавливаться. В случае непродолжительного по времени сокращения мышцы, но требующего максимальной силы (например, подъем груза), в начале

выполнения быстрых движений, совершаемых против большой внешней нагрузки, требуется одновременное возбуждение максимально необходимого количества ДЕ, то есть синхронизация

активности отдельных мотонейронов. Силовые тренировки повышают степень синхронизации

работы ДЕ, в то время как у нетренированных людей синхронизируется не более 20 % ДЕ.

Частота сокращений ДЕ (частота импульсации отдельного мотонейрона) может варьировать в широком диапазоне, приводя как к одиночным, так и к тетаническим сокращениям. При низкой

частоте импульсации мотонейрона мышечные волокна не только не дают гладкого тетануса

(поэтому асинхронность активации ДЕ - способ обеспечить сглаженность сокращения мышцы},

но и не способны обеспечить сильное мышечное сокращение.

При увеличении частоты от 5 до 30 Гц сила мышечного сокращения резко возрастает до 90 %

от максимальной. Дальнейшее повышение частоты (до 60 Гц) увеличивает силу на 1О% (зависи­

мость силы сокращения от частоты активации мотонейрона нелинейна). Приведенная зависи­

мость характерна в условиях ритмической стимуляции мышцы.

115

СИЛА И ТОНУС МЫШЦЫ. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ АСПЕКТ

Для силы мышечного сокращения имеет значение не столько частота импульсации мотонейрона, сколько интервалы между импульсами. Если первый межимпульсный интервал очень короткий

(менее 20 мс), то следует ожидать восьмикратную скорость нарастания силы, и мышца отвечает

сильным и быстрым сокращением. Поэтому на силу мышечного сокращения больше влияет паттерн межимпульсных интервалов, чем частота сокращений ДЕ.

Таким образом, возвращаясь к ранее приведенному примеру с мышцами шеи, следует сказать, что

при увеличении их напряжения происходит не только включение новых мотонейронов и ДЕ дру­ гого типа, но и повышение частоты импульсации тех мотонейронов, которые были активны ранее.

Четкая и слаженная работа ДЕ в соответствии с описанными закономерностями создает предпо­

сылки для тонкой градации мышечной силы, осуществления координированной, строго дозиро­ ванной и виртуозной работы скелетных мышц.

Тонус мышц

Обладая способностью к укорочению и растягиванию, мышца характеризуется особым состоя­

нием - постоянным непроизвольным напряжением, так называемым тонусом, в силу которого

мышца сопротивляется растягиванию. Тонус мышц регулируется центральной нервной системой

и имеет рефлекторный характер, т. е. зависит от проприоцептивных импульсов, возникающих в самой мышце, особенно при ее растягивании.

Согласно «принципу размера», при любом напряжении мышцы активны самые малые (медлен­ ные) ДЕ. При этом большие (быстрые) ДЕ активны лишь при сильных мышечных напряжениях. Таким образом, состояние тонического напряжения обеспечивается в первую очередь импуль­ сацией мотонейронов ДЕ S типа.

Тонус - это небольшое по силе физиологическое сокращение (постоянное напряжение) мышцы в покое, вызванное импульсацией из ЦНС.

Поддержание тонуса мышечной системы позволяет:

Сохранять равновесие (при отклонениях тела вперед, назад, в стороны) и позу в покое и при

движении.

Обеспечивать сопротивление гравитационным силам.

Координировать работу скелетных мышц при удержании и перемещении грузов.

Обеспечивать готовность и совершать целенаправленные и быстрые движения из состояния покоя.

Тонус мышц имеет непостоянный характер. Он резко уменьшается в медленноволновую фазу сна, повышается под влиянием эмоций и стресса. В поддержании тонического напряжения

мышц принимает участие сложная иерархическая система нервных центров на всех уровнях

ЦНС. Определена роль отдельных образований ЦНС в регуляции и поддержании мышечного тонуса и движений. Тонические рефлексы поддерживают оптимальное напряжение мышц, что

не позволяет мышце растягиваться под действием внешней.силы.

Так как сокращение мышцы вызывается нервными импульсами, идущими из центральной

нервной системы, то каждая мышца оказывается связана с ней нервными волокнами - аффе­

рентными, являющимися проводником проприоцептивной чувствительности, и эфферентными,

проводящими к ней нервное возбуждение. Кроме того, к мышце подходят симпатические нервы, благодаря которым мышца в живом организме всегда находится в состоянии тонуса. При

рассечении подходящих к мышце нервов она оказывается парализованной, и ее тонус снижается.

Мышечный тонус сообщает телу некоторую собранность. Вероятно, этим объясняется то обсто­ ятельство, что тело без признаков жизни субъективно весит больше, чем живое тело.

116

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/