Внешняя рефлекторная система

Во внешней системе передние роговые клетки альфа- и гамма-эфферентов, идущих к мышце, получают синаптические импульсы от сенсорных нервов, берущих начало в других мышцах или органах. Элементы внешней системы – это более крупные, «нервно-мышечные единицы», связывающие миотатические единицы мышц, находящихся в функциональной взаимосвязи. Пример внешней рефлекторной системы – это реципрокное торможение мышц-антагонистов (2-й Закон Шеррингтона), организованные попытки избежать боли, условные рефлексы, включающие в себя нервную импульсацию, основанную на обучении (Patterson, 1976), висцеро-соматические охранные мышечные рефлексы и судороги многосуставных мышц. Несмотря на то, что Басмаджян (Basmajian) при помощи ЭМГ показал наличие явных исключений из шерринтоновского закона реципрокного торможения, сам принцип имеет в ТЭМ практическое клиническое применение и, при условии правильного использования, работает с весьма предсказуемыми результатами. Покойный Эрнест Рецлафф (Ernest Retzlaff, Ph.D.) в своей докторской диссертации раскрыл роль связующего нейрона Мотнера в коллатеральном рефлекторном торможении (см. рис. 1.3.).

Рис. 1.3. Два вида внешних рефлексов торможения. Афферентное реципрокное торможение мышц-антагонистов и перекрестное торможение гомологичных мышц. А – альфа-активация от мозга на мышцу-сгибатель (МС); ПС – проприорецепторы сгибателя; ПР – проприорецепторы разгибателя; СН – связующий нейрон, ПТС – пресинаптический тормозной синапс; Р – альфа-двигательный нерв разгибателя; М – клетка Мотнера, спаечный связующий (через тормозной синапс, ТС) нейрон с контралатеральными сгибателями (КС). Экстрапирамидные нервы (ЭН), идущие из мозга, соединяются с передними роговыми двигательными клетками в тормозных синапсах (из Basmajian & Nyberg, 1993).

Ясно, что как собственная, так и внешняя системы почти постоянно находятся «под присмотром» надсегментных рефлекторных систем; они осуществляют такое тормозящее влияние, что зачастую невозможно вызвать коленный рефлекс без предварительного выполнения пациентом маневра Джендрассика (переплести пальцы и давить руками друг на друга). Такое часто встречается у тренированных спортсменов и танцоров, что говорит о том, что значительная часть этих надсегментрых тормозящих влияний получается из последовательных программ, вовлекающих в свое действие мозжечок с его нисходящими трактами в боковых канатиках, от студенистого вещества и от промежуточных нейронов спинного мозга, участвующих в координации движений и в инструментальном обусловливании спинного мозга (Patterson, 1976).

Полагают, что надсегментные системы, так же, как и рецепторы мышечных веретен, можно перепрограммировать процедурами ТЭМ. Поскольку произвольные действия являются частью ТЭМ, то в лечение, по всей видимости, вовлекаются кора головного мозга, экстрапирамидная и лимбическая системы, и, что наиболее вероятно, они играют определенную роль в адаптации к соматической дисфункции. Мышцы и эффекторные механизмы спинного мозга, непосредственно затронутые дисфункцией, временно или постоянно, некоторым образом оказываются изолированными от надсегментного управления. В этом случае гамма-петля к моносуставной тонической мышце становится автономной. Изометрическая ТЭМ является средством для «возвращения блудной мышцы в семью». Предполагают, что во время изометрического сокращения происходит возврат «прироста» в гамма-петле на уровне рецепторов веретен и спинного мозга через промежуточный нейрон и надсегментные тормозные синапсы. Во время постизометрической фазы расслабления допускается увеличение длины мышцы в состоянии покоя, поскольку расслабление происходит в результате уменьшения гамма-эфферентных разрядов в веретена.

Во внешних системах данные от спирально-круговых и цветовидных рецепторов веретен передаются через синапсы к эффекторным системам спинного мозга, контролирующим другие мышцы: синергисты, стабилизаторы и антагонисты. К этим данным добавляются входные сигналы от многих других сенсорных рецепторов – рецепторов Гольджи, свободных немиелинизированных нервных окончаний и Пачини-образных рецепторов, таких как были обнаружены в суставных структурах (Wyke, 1980), например, в суставных поверхностях суставов позвоночника. Комплексная интеграция соматических сенсорных проприорецептивных постуральных и окуло-вестибулярных данных вызывает немедленную адаптацию всей соматической системы при возникновении соматической дисфункции или вследствие ее успешного лечения.

Сухожильные рецепторы Гольджи при лечении ТЭМ стимулируются редко, поскольку большинство из них имеют высокие пороги растяжения. Их основной функцией является защита креплений мышц от разрывов, используя постсинаптические тормозные синапсы в эффекторном механизме спинного мозга. Одна из недавних теорий включает некоторые типы рецепторов Гольджи в альфа-моторное возбуждение, но точное их предназначение по прежнему не установлено. Допускается, что свободные немиелинизированные нервные окончания в мышцах являются ноцицепторами типа С-волокон. Они могут быть основным источником боли, связанной с воспалением внутренних органов или суставов и являющейся нервно-рефлекторной реакцией мышц, находящихся над воспаленными структурами.

Таблица 1Б. Определения терапевтических мышечных сокращений

Изометрическое	Напряжение мышцы без изменений ее длины
Изотоническое	Буквально- «постоянная сила». В действительности – напряжение мышцы с изменением ее длины. Делится на:
Концентрической	С укорочением мышцы
Эксцентрическое	С удлинением мышцы
Изолитическое	Тип эксцентрического сокращения, используемый для растягивания фиброзных мышц. Скорость эксцентрического движения весьма высока, что вызвано быстрым движением противодействующей силы или, что более предпочтительно, приложением быстрой вибрационной и колебательной противодействующей силы (3-5 Гц).
Изокинетическое	Концентрическое или эксцентрическое изотоническое сокращение с изменением длины мышцы с постоянной скоростью.

Мышечные сокращения можно писывать при помощи нескольких качественных характеристик:

1. Напряжение: количество силы, прилагаемое рычагом, к которому прикреплена мышца, или количество силы, противодействующей движению рычага. Такое напряжение может измеряться в ньютонах, фунтах или унциях.

2. Время: либо последовательность мышечной импульсации, где интервалы измеряют в миллисекундах, или длительность усилия, обычно измеряемая в секундах.

3. Расстояние: количество произведенного движения, обычно измеряемое в угловых градусах, линейном отклонении, или в процентах потенциального диапазона подвижности. Если движение выполнено, оно может быть положительным или отрицательным (концентрическим или эксцентрическим). Отсутствие изменения соответствует изометрическому сокращению.

4. Темп: с учетом помощи времени (t) и расстояния (d) можно использовать такие переменные как скорость (d/t), ускорение (d/t²) и частоту (колебательные движения). См. табл. 1Б.

Дав пациенту специальные инструкции, врач может, в лечебных целях, получить достаточно разнообразные произвольные сокращения. Рекомендуется уточнять, какие части тела пациента следует активизировать («я буду надавливать рукой, а вы постарайтесь преодолеть мое противодействие лбом»), в каком направлении надо совершить усилие («к моему пальцу»), насколько оно должно быть мощным («силой восемь унций») и насколько продолжительными («теперь остановитесь и расслабьтесь»). Часть тела, которая подвергается лечению, пассивно и точно располагается в нужной позиции относительно барьера сопротивления не во время активного участия пациента в процессе, а когда он достаточно расслаблен. Противодействующая сила является важным средством коммуникации с пациентом, поскольку точно направляет усилие пациента. Если усилие является изометрическим, то противодействующая сила не должна уступать. С другой стороны, изотонические техники требуют подвижного противодействия. Если желательной является постоянная скорость (изокинетическое сокращение), то и противодействие должно осуществляться с одинаковой скоростью. Специальный инструктаж крайне важен и, если пациенту необходимо точно понять, что надо делать, он должен быть разнообразным и тщательным. Очень своевременными оказываются слова поощрения в случае, если от пациента надо добиться максимальной силы сокращения.

Изометрические сокращения с максимальным усилием используются в клинике для проверки силы мышц в вытянутом состоянии. При напряженной физической работе, когда мышцы выполняют эксцентрические изотонические сокращения, чтобы остановить баллистическое движение части тела и не повредить, или не сделать гиперподвижным сустав, они приближаются к максимальной длине, наблюдаемой в состоянии покоя. Уменьшение развиваемого усилия при максимальной длине позволяет диагностировать гиперподвижность. Удержание тестового сокращения в течение 15 секунд иногда позволяет обнаружить клиническую слабость в мышце, которая изначально казалась нормальной, или даже демонстрировала повышенные силовые способности в силу того, что реагировала по типу защитного рефлекса.

Указывая на потенциальную пользу изометрических упражнений для бодибилдинга, Spackman (1964) из университета Южного Иллинойса показал, что три ежедневных повторения максимального изометрического сокращения двуглавой мышцы плеча в течение двух недель вызывали достоверное увеличение размера бицепса. Клиническая польза этой информации, скажем так, является не бесспорной. Исследования с расщеплением мышечного волокна (Roy, 1977) показывают, что такая значительная мышечная гипертрофия после подобного рода упражнений вызвана, похоже, не ростом саркоплазмы, а неоваскуляризацией, при этом силовые возможности практически не изменялись.

Значительная, но не обязательно максимальная сила требуется также при применении реципрокного торможения по Шеррингтону (2-й закон) для расслабления спастической мышцы. Чем больше усилие, чем ближе оно к практической границе, тем более выраженным оказывается реципрокное торможение. Это же справедливо в случае изокинетического лечения патологически слабых мышц. Процедура изокинетического лечения описывается пациенту, ему обясняют, что следует делать: «Вы постараетесь продвигать свою стопу от этой точки до этой (наглядно показывают полный диапазон движения части тела) в течение трех секунд, преодолевая мое сопротивление. Я скажу вам, когда начинать и громко буду отсчитывать секунды. Вам придется очень постараться, чтобы завершить движение полностью, уложившись в эти три секунды. Каждый повтор будет требовать больших усилий. Мы повторим движение только три раза». Конечно, изокинетическое упражнение можно выполнять при помощи аппаратуры «Orthotron» или «Cybex», но поскольку обычно для восстановления полной длины хватает девяти секунд (если, конечно, нет зафиксированной мышечной атрофии), то применение автоматики здесь не оправданно.

Таблица 1В. Краткий обзор клинических проявлений мышечных сокращений

Сокращения: легкие или сильные, короткие или длинные, концентрические, эксцентрические или изометрические.

Разновидность	Сила	Длительность/скорость	Длина	Показания
Изометрическое (6 видов)	Изменение силы (унций, фунтов, максимум)	Изменение длительности (3, 8, 15+ секунд)	Изменение длины
	Максимальная сила	8 секунд	Изометрическое, длина любая	Стимулирует неоваскуляризацию и расщепление мышечного волокна
	Максимальная сила	15+ секунд	Изометрическое, с вытянутой мышцей	Проверка суставов на гиперподвижность и меры защитной/стабилизирующей силы мышцы
	Максимальная сила	15+ секунд	Изометрическое, с укороченной мышцей	Тест мышцы на силу удержания
	Умеренная интенсивность ТЭМ (фунтов)	2-3 секунды	Изометрическое, мышца вытянута, «слабина» выбрана до самого начала барьера подвижности	Лечение и удлинение аномально укороченных ограничителей
	Легкая интенсивность ТЭМ (унций)	2-3 секунды	Изометрическое, «слабина» выбрана полностью до границы подвижности	Лечение и удлинение аномально укороченного короткого ограничителя и мобилизация сустава с ограничением.
	Интенсивность от легкой до умеренной	2-3 секунды	Перемежающиеся ритмические изометрические сокращения (X9)	(Также называется «ритмический резистивный насос» по Рудди). Используется для увеличения лимфатического оттока из области.
Изотоническое (3 вида)		Переменная скорость (изокинетическое и изолитическое)	Изменение длины (концентрическое и эксцентрическое)
	ТЭМ, интенсивность от умеренной до максимальной	Медленное и контролируемое	Концентрическое изотоническое	Расслабление спастических мышц-антагонистов путем реципрокного торможения (2-й закон Шеррингтона), или мобилизация сустава с ограничением (пример: позвоночно-реберная ТЭМ).
	Интенсивность от умеренной до максимальной	(Вибрационная изолитическая ТЭМ)	Изолитическая (или эксцентрическая изотоническая с быстрым растягиванием, или сокращение, удерживаемое с противодействием вибрационным колебательным усилиям. Аллассотоническая, или попеременная эксцентрическая и концентрическая изотоническая).	Используется для растяжения укороченной фиброзной мышцы.
		Постоянная скорость движения	Изокинетическая ТЭМ (концентрическая или эксцентрическая)	Используется для увеличения силы мышц, выполняющих специальные функции, а также для повышения мышечного тонуса.

Для лечения аномального укорочения мышцы или ограничения подвижности сустава изометрические сокращения мышцы, противодействующей ограниченному движению, должны находиться в диапазоне усилий, необходимом для того, чтобы добиться избирательного действия от избранной мышцы при минимальной активности другой мускулатуры. Подходящей силой для моносуставных мышц является сила, не превышающая 1 фунта (менее 0,5 кг). Многосуставные мышцы активируются умеренными усилиями. Слишком большое усилие активизирует нежелательные мышцы, что может помешать локализованному восстановлению подвижности.

Изометрическая ТЭМ является наиболее широко применяемой формой лечения. Изометрическая техника используется при лечении сегментарных дисфункций позвоночника и (используя принцип, описанный в предыдущем параграфе) применяется также при лечении пассивных суставов таза, стопы и запястья. Когда изометрическая техника применяется в лечении пассивных движений суставов, эффект локализуется при помощи пассивного позиционирования в направлении ограничения и удержания. Изометрические сокращения, косвенно воздействующие на сустав, выполняются с целью увеличения его подвижности. Для того, чтобы достичь поставленной цели, можно попробовать разные мышечные группы. Как указывает Mennell (1964), даже движения игры сустава – которые необходимы для полного активного функционирования суставов конечностей – можно лечить при помощи локализации сустава и изометрических сокращений. См. рис. 1.3. и таблицу 1В.

Лечение	Показания	Противопоказания
Легкое усилие (<500 г., <3 сек.). Изометрическая ТЭМ	А) Лечение ограничения подвижности отдельного сустава (повреждение позвоночника типа II), или Б) лечение аномально короткой моносуставной мышцы.	А. Судороги, боль (относительное противопоказание).
Умеренное усилие (5-20 кг, <3 сек.). Изометрическая ТЭМ	А) Лечение более, чем одного прилегающего сустава (повреждение позвоночника типа I), или Б) лечение аномально укороченной многосуставной мышцы.	А. Судороги, боль Б. Хрупкость тканей.
Максимальное усилие. Изометрическая ТЭМ.	А) Проверка силы. Не лечение! б) В случае, когда надо развить гипертрофию мышцы.	А) Хрупкость тканей. Б) Кортикостероиды. В) Антикоагулянты.
Мышцы - антагонисты, усилие максимальное. Изотоническая ТЭМ.	А) Лечение спазма мышц-антагонистов.	А) Заболевания суставов. Б) Миалгия антагонистов
Вибрационная изолитическая ТЭМ (15 сек., аллассотоническая).	А) Лечение ограничения подвижности, вызванной фиброзной контрактурой.	А) Спазм. Б) Боли.
Концентрическая изокинетическая ТЭМ (3 повтора, <4 сек.).	А) Лечение гиперподвижности суставов, вызванной мышечной слабостью.	А) Хрупкость тканей.
Косвенные (функциональные) техники	А) Если противопоказана прямая техника. Б) Острая, болезненная дисфункция.	А) Перелом. Б) Смещение.
Ударные (толчковые) техники (H.V.L.A.)	А) Подострый или ранний фиброз. Б) Внутрисуставной стопор. В) В случае, если ТЭМ не работает.	А) Перелом. Б) Смещение. В) Гиперподвижность. Г) Хрупкость тканей. Д) Ряд новообразований. Е) Антикоагулянты (относительное ПП). Ж) Пациент не расслаблен.
Мягкие тканевые техники	А) Для рефлекторной стимуляции. Б) Для рефлекторного торможения. В) Освобождение фасций. Г) Застой кровообращения.	А) Слишком болезненно. Б) Воспаление. В) Хрупкая ткань. Г) Спазм.

Изолитические техники являются особенно эффективными при лечении хронических мышечных контрактур. Исходно их выполняли одним быстрым растягиванием. В усовершенствованном варианте техники противодействие выполняется быстрым вибрирующим движением (с частотой примерно 4 Гц), тем самым, вызывая попеременные концентрические и эксцентрические мышечные сокращения. Утверждают, что корме механического и циркуляторного эффекта, вибрация оказывает определенное действие на миотатические единицы.