Дети-инвалиды

Некоторые механизмы локомоторных нарушений у больных. Биомеханический аспект

Для объяснения механизма локомоторных нарушений у больных ДЦП могут быть предложены две основные гипотезы, аналогичные тем, которые уже были рассмотрены при физиологическом анализе стояния.
Согласно одной из них, изменение биомеханической структуры ходьбы является результатом трансформации центральной иннерва- ционной программы локомоторного акта. Тогда как по другой гипотезе трансформация иннервационного стереотипа ходьбы не является первичной, а отражает подстройку нервных процессов к новым биомеханическим условиям локомоции (передвижению на полусогнутых конечностях).
При ходьбе больных в большинстве случаев отмечаются те же периоды и фазы шага, хотя в измененном соотношении, что и при ходьбе здоровых людей. В кинематике нижних конечностей, таза и плечевого пояса встречаются те же элементы, правда, в несколько преобразованном виде, что и при ходьбе в норме. На динамограммах опорных реакций выявляются, хотя не всегда достаточно отчетливо, максимумы, соответствующие переднему и заднему толчкам.
Таким образом, различие между нормой и патологией при строгом анализе различных биомеханических параметров имеет скорее количественный характер, напоминая тем самым другие виды анормальной ходьбы. О количественном изменении локомоторного акта говорят резкие сдвиги во временных показателях ходьбы (сокращение переносного периода, увеличение фазы опоры на носок и уменьшение фаз опоры на всю стопу), редукция угловых перемещений, скоростей и ускорений, уменьшение, а иногда и стертость максимумов на динамограммах.
Качественно своеобразны лишь следующие особенности ходьбы больных ДЦП: наличие постоянного начального угла в суставах, отражающего сгибательную позицию нижних конечностей, на который наслаиваются движения при ходьбе, а также выраженные колебания туловища относительно разных плоскостей. Следует отметить, что постоянная составляющая межзвенных углов лишь в части случаев является результатом фиксированных деформаций в суставах ног. Это показывает, что позовая характеристика паретичных конечностей складывается не только под влиянием спастических контрактур, но и заключает в себе компонент приспособительной реакции, направленный на поддержание устойчивости тела с наименьшей затратой мышечной энергии. Если последовательно держаться этой точки зрения, то и в работе мышц при ходьбе больных ДЦП можно найти признаки биомеханической целесообразности. Как упомянуто выше, распределение электрической активности мышц в течение локомоторного цикла достаточно упорядочено, хотя и лишено свойственного норме тонкого приурочивания возбуждения к определенным фазам шага. В опорный период регистрируется высокая и к тому же сильно растянутая во времени активность многих мышц голени и бедра.
Для выяснения вопроса о том, в какой мере изменения в работе мышц при ходьбе больных ДЦП зависит от трансформации самой иннервационной программы и в какой мере от своеобразных биомеханических условий локомоции, были поставлены специальные исследования.
Регистрировалась электрическая активность мышц нижних конечностей в обычных условиях ходьбы на полусогнутых ногах и при выключении подвижности в ГСС и КС посредством гипсовой повязки спустя 1,5 месяца после осуществления оперативного вмешательства (адцукторотомии).
Исследования показали, что при ходьбе в гипсовых повязках, обусловливающих иммобилизацию ГСС и КС, резко уменьшается электрическая активность мышц. При этом отмечено, что 1) активность мышц-разгибателей снижается значительнее, чем мышц- сгибателей; 2) длительность максимумов активности сокращается (рис. 33, а).
Рассмотренные изменения работы мышц могут быть объяснены как результат: 1) постоперативного понижения возбудимости двигательных центров соответствующих мышц вследствие ослабления патологической импульсации от спастичных мышц; 2) ограничения текущей афферентации от конечности при ходьбе, поскольку выключение подвижности в ГСС и КС вызывает уменьшение разгибатёльных мышечных моментов в двух суставах ноги.
Значимость последнего фактора удалось отчасти выяснить путем моделирования отдельных элементов патологической походки у здоровых людей (А.С.Витензон, 1973). Путем регистрации электрической активности мышц при ходьбе в ортопедических аппаратах, ограничивающих разгибание в обоих КС, было установлено: во-первых, значительное увеличение амплитуды воли активности мышц- разгибателей в течение опорного периода, во-вторых, пролонгирование воли активности на смежные фазы шага (рис. 33, б).
На основании этих исследований было сделано заключение, что высокоамплитудная и резко пролонгированная активность мышц при ходьбе больных ДЦП со спастической диплегией является отражением той биомеханической ситуации, которая складывается в результате изменения позовых характеристик тела больного.
Наклон таза вперед вследствие спастического состояния мышц- сгибателей бедра, сгибательные установки в КС, эквинус стоп — все

Рис. 33.
а — изменение электрической активности мышц ноги при обычной ходьбе больных ДЦП (сплошная линия) и при ходьбе тех же больных с загипсованными коленным и голеностопным суставами (пунктир). 6 — изменение электрической активности мышц при обычной ходьбе (сплошная линия) и при ходьбе в'аппаратах на полусогнутых ногах (пунктир).

это создает ситуацию, при которой поддержание вертикальной позы становится возможным лишь путем развития значительных разгиба- тельных моментов в ТБС и КС. Последние обеспечиваются сокращением мышц-разгибателей: различных головок четырехглавой мышцы бедра для разгибания в КС, полусухожильной, полуперепончатой мышц, двуглавой мышцы бедра, большой ягодичной мышцы — для разгибания в ТБС.
Обеспечение устойчивости при стоянии и в опорный период шага, однако, не единственная причина резкого повышения активности мышц бедра. В чрезмерном возбуждении этих мышц при ходьбе нетрудно разглядеть “динамическую составляющую”, вызванную ослаблением толчковой функции мышц голени. Как известно, основная функция мышц — разгибателей ноги при ходьбе заключается в работе по перемещению общего центра масс (ОЦМ) тела человека (А.С.Витензон, 1974). При этом основной динамический эффект при ходьбе — подъем и продвижение вперед ОЦМ — создается благодаря суммированию силовых эффектов, производимых разгибателями обеих ног: трехглавой мышцей голени во время заднего толчка, четырехглавой мышцей бедра и большой ягодичной мышцей во время переднего толчка. Опускание ОЦМ требует меньшего участия мышц, так как накопленная при его подъеме потенциальная энергия превращается в кинетическую. Тем не менее и эта фаза контролируется деятельностью мышц-разгибателей (трехглавой мышцей голени), что обеспечивает плавность опускания ОЦМ.
Из представленных данных видно, что электрическая активность икроножной мышцы при ходьбе больных ДЦП, лишаясь максимума, становится отчетливо монотонной, а в активности передней большеберцовой мышцы исчезает мощная волна возбуждения, обычно приуроченная к первой трети опорного периода. Естественно, что в этих условиях подъем и продвижение вперед ОЦМ тела может быть достигнуто значительным усилением работы мышц бедра.
Благодаря более сильному сокращению мышц — разгибателей КС и ТБС в первой трети опорного периода частично компенсируется недостаточность заднего толчка, вызванная слабостью трехглавой мышцы голени, в дальнейшем сокращение этих мышц обусловливает опороспособность ноги, сохраняющей сгибательную позицию, наконец, во второй трети опорного периода сокращение мышц — разгибателей бедра как бы дополняет деятельность трехглавой мышцы голени по контролю за плавным опусканием ОЦМ.
Таким образом, изменение величины и распределения электрической активности мышц в течение цикла ходьбы больных ДЦП может быть достаточно хорошо понято с точки зрения биомеханической целесообразности.