Резюме

В статье показана роль афферентной информации барорецепторов подошвенной поверхности стоп и проприорецепторов области стопы и голеностопного сустава на функцию динамического поддержания вертикального положения тела человека в положении стоя.

Ключевые слова: постуральные нарушения, барорецепторы стопы, проприорецепторы стопы, дифференциальная диагностика, остеопатическая диагностика.

Постуральная концепция

В настоящее время в мануальной медицине остается актуальным вопрос дифференциальной диагностики стойкого изменения как локального, так и системного мышечного тонуса. В постурологии, как достаточно новой области остеопатии мы можем найти оригинальный подход к функциональной связи систем поддержания вертикального положения тела с одной стороны, и постуры, или мышечного тонуса тела с другой. Так постурология обращает внимание на большую роль афферентной информации барорецепторов подошвенной поверхности стоп и проприорецепторов области стопы и голеностопного сустава на функцию динамического поддержания вертикального положения тела человека в положении стоя [2,3].

Влияние проприорецепции и барорецепции стоп на постуральное равновесие было исследовано de Matthews, de Eklund и de Roll, de Cyon, de Baron, de Meyer, Tokumasu и de Roll [5].

Стопа является одним из ключевых афферентных полей постуральной системы и, одновременно, её эффекторным звеном. При регуляции постурального равновесия тела в первую очередь происходит изменение тонуса большеберцовых и камболавидных мышцы, после чего к ним присоединяются короткие мышцы стопы, а после вовлекается остальная мускулатура тела [4].

Нейрофизиологический механизм рефлекса поддержания вертикального положения тела включает в себя следующие элементы: рецепторный аппарат, афферентные нервные волокна проприо и барорецепторов, интегрирующая система — медиальный (задний) продольный пучок, вестибулоспинальный путь, мышцы.

Рецепторы стоп

Проприорецепторы: сухожильные, суставные и мышечные тельца. По данным Д. Баркера (D. Barker) плотнее всего мышечные веретена лежат в мышцах кисти, стопы и шеи. Они играют важную роль в регуляции тонких движений, а также в некото­рых мышцах голени (например, m. soleus), имеющих значение для поддержания позы. Проприорецепторы могут быть функционально подразделены на быстрые фазические, медлен­ные фазические и тонические волокна [1].

Барорецепторы можно разделить на быстро и медленно адаптирующиеся. Тельца Пачини специализированы для сиг­нализации быстрых изменений прикосновения — давления. Этот орган приспо­соблен для сигнализации о быстрых вибрационных стимулах, его максимальная чувствительность лежит в пределах 200–300 Гц. Пороговое ощуще­ние возникает при смещении поверхности рецептора мень­ше чем на 1 мкм. Умеренно адаптирующиеся рецепторы на стопе представлены тельцами Мейснера. Они чув­ствительны к прикосновению и вибрации в пределах 30–40 Гц. Диски Меркеля располагаются на границе сосочков дермы. Эти рецепторы сигнализируют статическую интенсивность прикосновения и давления [10,11]. Порог чувствительности барорецепторов стопы составляет 300 миллиграмм. Сравнительно самый высокий порог у рецепторов, расположенных в пяточной области. Ряд авторов рассматривали стопу как самый важный постуральный «датчик» [1].

Таким образом, о быстром смещении центра тяжести сообщают тельца Пачини и тельцами Мейснера. О стататическом распределении нагрузки информация поступает от медленно адаптирующихся барорецепторов — дисков Меркеля.

Модель перевернутого маятника

Афферентная информация рецепторов стопы является важным элементом постуральной системы. В положении стоя происходит постоянный контроль вертикального положения. Этот поиск равновесия прямостоящего человека выражается в колебаниях малой амплитуд. Данная механическая модель подобна перевернутому маятнику (рис. 1, А). Точка фиксации этого маятника располагается на уровне лодыжек. Тогда как в цефалической области будет наблюдаться максимальная амплитуда колебаний. Исходя из данной модели область стоп ниже точки фиксации колебаний постурологического «маятника» будет относительно неподвижна. Амплитуда данного «маятника» достигает 4⁰ [3,4].

Возростная динамика

Созревание постуральной системы заканчивается к 14 годам. До 14 лет отмечается более дорсальное положение центра тяжести, что по мнению Gagey связано с активностью тройничного нерва в детском возрасте [10,11]. В пожилом возрасте центр постуральных колебаний (перевернутый маятник) поднимается от уровня голеностопных суставов к тазобедренным (рис. 1 В).

Стабилометрия как метод регистрации спонтанных движений центра тяжести тела ортостатически расположенного пациента позволяет обьективизировать постоянное смещение вертикальной проекции центра тяжести на горизонтальную плоскость опоры. T.Okyzano предложил квантовать стабилографический сигнал с частотой 10–20 Гц, после чего статокинезиграмма представляет собой последовательное чередование векторов, имеющих разную длину и направление. Длина каждого вектора отражает скорость движения в данный момент времени в направлении, соответствующем направлению вектора [2,3,10].

Рефлексы стоп

Можно выделить 3 группы рефлексов, индуцируемых рецепторами стопы:

1. Антигравитационный рефлекс

Данный рефлекс основан на тактильной и барометрической рецепции подошвенных поверхностей стоп. Реакция возникает при контакте подошвы стопы с опорой и выражается в общем повышении тонуса мышц конечности. При этом конечность давит на опору. Если опора не жестко фиксирована, то тонус разгибателей ног прогрессивно повышается, в результате чего организм «отталкивается» от опоры. При отсутствии контакта стопы с опорой общий тонус мышц конечности снижается. Данный рефлекс функционирует без участия вестибулярной информации и присутствует в состоянии невесомости [14,15].

Кроме того, стимуляция рецепторов отдельных областей стопы вызывает специфическую постуральную реакцию, названную законом плантарных барорецепторов (Burgess P.R., Perl E.R., 1974).

Стимуляция подошвенных барорецепторов в области клиновидной кости увеличивает тонус наружних ротаторов разгибателей и отводящих мышц ноги (гомолатерально). При стимуляции симметрично двух стоп происходит разгибание туловища.

Стимуляция подошвенных барорецепторов в области пятого метатарсия увеличивает тонус мышц внутренних ротаторов, сгибателей и приводящих мышц ноги (гомолатерально). При стимуляции симметрично двух стоп сгибание туловища.

Закон плантарных барорецепторов: при увеличении давления на одной плантарной зоне увеличивается тонус мышц, действие которых имеет тенденцию разгрузить эту зону [10,11].

2. Рефлексы расположения

Рефлекс, названный магнитным представляет собой модификацию антигравитационного рефлекса в условиях перемещения опоры стопы. Он заключается в том, что при перемещении опоры стопа следует за смещаемой опорой, стремясь сохранить с ней контакт.

Реакция экстероцептивного размещения заключается в поиске опоры для конечностей в окружающей среде при помощи зрения. А при нахождении точки опоры и контакта с ней стопой происходит повышение тонуса разгибателей ног (антигравитационный рефлекс) [11].

3. Болевые рефлексы

Раздражение ноцицепторов стопы влечет за собой рефлекторную защитную реакцию в виде сгибания и поджатия ноги. В данную реакцию также могут индуцировать ноцицепторы суставов и мышц ноги. Так при патологии голеностопного сустава будет возникать защитный болевой рефлекс, препятствующий реализации постурального тонуса в мышцах ноги.

Иерархия постуральных рецепторных полей

В процессе жизнедеятельности постуральная система получает информацию одновременно из множества её «датчиков». Тогда встает вопрос о иерархии различных постуральных рецепторных полей. В этом ключе построение постурального тонуса тела может происходить по двум основным типам — это статическая схема и динамическая схемы [2,4].

Статическая схема тела

При этом типе организм стремится сохранить стабильность верхней части тела и головы (выше D4 — верхний треугольник Литтлджона). Такое состояние и возникает у стоящего человека и стабилизирует в пространстве голову и руки для облегчения контроля действий рук и восприятия анализаторов области головы. Особенностью являются гомолатеральные постуральные взаимозвязи и нисходящий тип постурального контроля. А в случае дисфункции — гомолатеральный и нисходящий тип патологии. Например, когда в результате взгляда в сторону рефлекторно возникает внутренняя ротация правой руки, то это приведет к повышению тонуса внутренних ротаторов и правой ноги. А в случае дисфункции, когда правая рука окажется фиксированой во внутренней ротации, это приведет к повышению тонусов внутренних ротаторов правой ноги.

Динамическая схема

При этой схеме организм стремится сохранить стабильность нижней части тела и ног (ниже D4 — нижний треугольник Литтлджона). Эта схема возникает при движении — ходьбе, беге. Особенностью являются контрлатеральные взаимозвязи и восходящий тип постурального контроля. А в случае дисфункции — контрлатеральный и восходящий тип патологии. Контрлатеральные взаимосвязи отражают скручивание тела во время ходьбы, что придает устойчивость движущемуся телу.

Объективное обследование

Вертикаль Барре со спины

Исходное положение пациента — стоя. Пациент располагается между двумя нитями перпендикулярными полу и опущенными на уровне срединной оси тела спереди и сзади. Стопы образуют угол 30⁰, между пятками два сантиметра для увеличения стабильности. Пациент должен оставаться неподвижным, расслабленным, руки вдоль тела, взор — перед собой.

Наблюдатель смотрит на две вертикальные нити и пытается найти среднее положение пациента между постуральными колебаниями. Оценивается латеральное смещение от средней линии ягодичных складок, остистого отростка LЗ, остистого отростка С7, вертекса [7,8].

Если эти точки отсчёта не лежат в плоскости Барре, то можно констатировать отклонение от нормы. Вертикаль Вarre дает возможность выделить проблемы постуральной системы (Guillaume P., 1988), схематично обозначенные на рис. 3.

А) Нарушения равновесия восходящего типа: укорочение ноги, люмбалгия, растяжение связок голеностопного, коленного и тазобедренного суставов, последствия травм костей стопы.
B) Нарушения равновесия, нисходящего типа: цервикалгии, изменение положения ключицы, плеча, последствия травмы шеи, неправильно центрированные очки, подвывих височно-челюстного сустава.
C) Нарушения равновесия, сочетающее восходящий и нисходящий тип.
D) Компенсированный сколиоз.
E) Гомолатеральный гипертонус вследствие центрального или вестибулярного повреждения (повреждение типа «удара кнута», посткоммоционный синдром).

Вертикаль Барре в профиль

Положение больного прежнее, врач стоит сбоку от испытуемого. При диагностики положения тела в сагиттальной плоскости необходимо исходить из следующих норм. Задний край шиловидного отростка пятого метатарса, является наиболее точным ориентиром среднего положения проекции центра тяжести [2,12]. Вертикальная ось должна проецироваться через центр тазобедренного сустава и акромеона, а наружный слуховой канал находиться немного кпереди, приблизительно на один сантиметр. При обследовании по Барре в профиль можно определить следующие типы нарушения равновесия: если описанные ориентиры находятся кпереди от вертикали Барре, то такой тип мы назовем передним (рис. 4 D), а если кзади — задним (рис. 4 °C).

Если опустить перпендикуляр от максимально выступающих кзади точек, то в норме он соединит затылочную кость, заднюю поверхность лопаток, ягодицы, при этом шейный и грудной лордоз будут умеренно выражены (рис. 4 A).

Осевые ротации по Барре

Касательная к задним краям пяток в том же положении является хорошей отправной базовой точкой, чтобы оценить осевые ротации. Взглядом сверху вниз положение этой линии сравнивается с положением тазового и плечевого поясов в горизонтальной плоскости. Сумма составных ротаций между всеми телами поясничных и грудных позвонков является разницей между осевыми ротациями таза и плеч [8,9,14].

Литература

1. Гурфинкель В.С., Коц Я.М., Шик М. Л. Регуляция позы человека.- М.: Наука, 1965.200 — 256 с.

2. Мохов Д. Е. Остеопатическая гравитарная концепция. «Традиционная медицина» № 1 -Москва, 2003, С.51–52

3. Мохов Д.Е., Усачев В. И. Стабилометрия в постурологии. Учебное пособие для студентов медицинских ВУЗов. — СПб, Издательский дом СПбМАПО, 2004.

4. Новосельцев С. В. Введение в остеопатию. Мягкотканые и суставные техники. ООО «Издательство ФОЛИАНТ», 2009

5. Скворцов Д. В. Клинический анализ движений. Стабилометрия: — М.:АОЗТ «Антидор» 2000. — 192 с.

6. Шульговский В. В. Основы нейрофизиологии: Учебное пособие для студентов вузов. — М.: Аспект Пресс, 2000.

7. Eckert H., Dvorak D. R. The centrifugal horizontal cells in the lobula plate of the blowfly Phaenicia sericata // J Insect Physiol.- 1983.-Vol. 29.- P. 547–560.

8. Gagey P.M., Bizzo G., Debruille O., Lacroix D. (1985) The one Hertz phenomenon. In Igarashi M., Black F.O. (Eds) Vestibular and Visual Control on Posture and Locomotor Equilibrium. Karger, Basel, 89–92.

9. Gagey P.M., Martinerie J., Pezard L., Benaim C. (1998) L’équilibre statique est contrôlé par un système dynamique non-linéaire. Ann. Oto-Laryngol. 115: 161–168.

10. Gagey P.M., Toupet M. (1997) Le rythme ventilatoire apparaît sur les stabilogrammes en cas de pathologie du système vestibulaire ou proprioceptif. In Lacour M., Gagey P.M., Weber B. (Eds) Posture et Environnement. Sauramps, Montpellier, 11–28.

11. Gagey P.M., Weber B. (1999) Posturologie; Régulation et dérèglements de la station debout. 2nd edn., Masson, Paris.

12. Roll J.P., Roll R. (1985) Perceptual and motor effects induced by extraocular muscle vibration in man. Third european conference on eye movements. Dourdan, 24–27 09 85: 13, P34.

13. Taguchi K., Tada С. (1988) Change in body sway with growth of children. In Amblard B, Berthoz A., Clarac F. (Eds) Posture and gait: development, adaptation and modulation. Elsevier (Amsterdam): 59–65.

14. Winter D.A., Prince F., Patla A. (1997) Validity of the invertum pendulum model of balance in quiet standing. Gait and Posture 5: 153–154.

15. Winter D.A., Patla A.E., Prince F., Ishac M., Gielo-Perczak K. (1998) Stiffness control of balance in quiet standing, J. Neurophysiol., 80: 1211–1221.