Патофизиология скелетных мышц при физических нагрузках

Функциональная нагрузка на мышцу (физические упражнения, массаж, тренажеры и др.).

Возрастание афферентации с работающих мышц и суставов, повышение возбудимости симпатико-адреналовой системы, увеличение уровня катехоламинов в крови, усиленное поступление глюкозы и НЭЖК из депо в кровь, повышение чувствительности тканей к адреналину, активация ферментативного расщепления АМФ.

Местная мышечная вазодилатация, увеличение утилизации глюкозы из крови и расщепления гликогена в мышечных волокнах Активация анаэробного гликолиза, снижение содержания креатинфосфата, про­грессирующее накопление в мышцах лактата и пирувата, неорганического фосфора, ацетил-КоА, подавление окисления углеводов, ацидоз. Переключение обмена на липидные источники энергии с последующим накоплением НЭЖК в митохондриях и угнетением в них аэробных окис­лительных процессов. Дефицит макроэргов, нарушение активности Na/K-насоса, замедление распространения тока действия, угнетение каль­циевого насоса и сократительной способности миофибрилл. Усиление нервно-трофического влияния на мышцу, активация системы ДНК—РНК—белок в мышечных клетках, усиление белкового синтеза, особенно миофибриллярных белков; возрастание мощности энергетичес­ких систем анаэробного и особенно аэробного синтеза макроэргов за счет усиления утилизации липидов и углеводов.

Повышение устойчивости продуктов расщепления АТФ к дезаминированию, лучшее сохранение баланса АТФ в мышечных волокнах, более высокая работоспособность мышцы.

Увеличение размеров мышечных волокон (рабочая гипертрофия). В случае перенапряжения — ацидоз, угнетение деятельности кальциевого насоса, усиление катаболизма белков, глубокие нарушения деятельности ферментов окислительного фосфорилирования, резкий дефицит кате­холаминов и макроэргов, повреждение клеточных органелл, утрата способности мышцы к сокращению, снижение мышечного тонуса.

Лечебная физкультура

Лечебная физкультура включает занятия Л Г, физические упражнения в водной среде, тренировку в ходьбе, обучение бытовым навыкам, упражнения на специальных аппаратах (механотерапия) и тренажерах, игровые упражнения и элементы спорта.

▲ В занятиях ЛГ применяются физические упражне­ния, строго дозированные, адекватные функционально­му состоянию двигательного аппарата больного: с умень­шенной, обычной и дополнительной нагрузкой. Широкое практическое применение находят упражнения облег­ченного характера — со сниженной нагрузкой на мышечную

систему. Облегчение нагрузки достигается уменьшением тормозящего влияния массы конечности на совершаемое движение путем опоры нижней или верхней конечности на поверхность постели, кушетки, стола, путем поддержки конечности в момент движения самим больным или методистом, путем укорочения костно-мышечного рычага (например, отведение руки, полусогнутой в локтевом суставе). Большое значение имеет и правильный выбор соответствующего исходного положения (например, раз­гибание ноги в коленном суставе из исходного положе­ния лежа на боку, а не из исходного положения сидя).

Облегчить выполнение упражнений можно также путем снижения трения, затрудняющего движения. К числу таких способов облегчения движений относятся упражнения с опорой конечности на скользящую плоскость, при поддержке конеч­ности мягкой лямкой, с использованием роликовой тележки, подвесных устройств на специальном столе. Возможность выполнения движения с меньшей затратой энергии может быть достигнута посредством использования возникающей инерции (например, при маховых движениях).

Для укрепления мышц применяют упражнения с дозирован­ным сопротивлением (рук методиста, амортизатора, гантелей и др.).

Определенное место в занятиях ЛГ занимают упражнения изометрического характера. Они наиболее показаны в период иммобилизации гипсовой повязкой или скелетным вытяжением после переломов конечностей.

Функциональному состоянию опорно-двигательного аппарата после травмы более всего соответствуют активные упражнения: они благоприятно воздействуют на местное кровообращение, состояние мускулатуры и нервной системы. Активные упраж­нения позволяют более точно регулировать амплитуду движений и силу мышечного напряжения в соответствии с субъективными ощущениями больного. В этих случаях по сравнению с вы­полнением пассивных движений снижается опасность смещения отломков. Иногда (например, в ближайшее время после травмы и на позднем этапе лечения) к пассивным упражнениям имеются определенные показания. В ранние сроки после травмы они должны строго дозироваться, выполняться без боли, не превышать амплитуды активных движений.

При проведении ЛГ у каждого больного должны быть определены место и число упражнений, оказывающих обще­укрепляющее действие, и специальных упражнений. Эти две группы физических упражнений следует сочетать, в одних случаях используя преимущественно упражнения, оказывающие более общее воздействие, в других — ориентируясь главным образом на упражнения специального характера.

При выполнении различных упражнений имеет значение и правильная дозировка физической нагрузки. Чрезмерно длительная процедура (свыше 30—40 мин) может привести к физической перегрузке и вызвать отрицательную реакцию со стороны нервно-мышечного аппарата, а кратковременное применение физических нагрузок может оказаться недостаточно эффективным. Наиболее рационально многократное (3—4 раза) повторение ЛГ на протяжении дня. Продолжительность каждой процедуры — не более 15—20 мин.

Подбор упражнений должен соответствовать общему состоянию больного и течению процессов репарации: периоду выраженных реактивных изменений, началу образования костной мозоли и периоду остаточных явлений после пере­лома.

А Упражнения в водной среде нередко сочетаются с подводным массажем. Показаниями к этому служат резкое снижение силы и выносливости мышц, ограни­чение подвижности в суставах, сопровождаемые болевыми ощущениями, заболевания позвоночника с неврологи­ческими осложнениями, контрактуры в суставах конеч­ностей различной этиологии и др.

Физические упражнения в водной среде можно условно разделить на следующие группы: а) свободные движения конечностями и туловищем; б) плавание; в) обучение ходьбе.

При некоторых заболеваниях опорно-двигательного аппарата физические упражнения сочетаются с подводным вытяжением позвоночника и нижних конечностей. Снижение массы тела в водной среде, болеутоляющее действие теплой воды и связанное с этим расслабление мышц при движении в воде являются основой широкого использования указанных упражнений на ранних этапах реабилитационного лечения после травмы. Применение при этом специальных гимнастических снарядов (поплавки из пенопласта, ласты и др.), поддерживающих конечность или ее сегмент в воде, облегчает движения, способствует их более точной локализации.

Контраст в нагрузке, возникающий при выполнении упражнений в воде и вне водной среды, и завихрения воды при выполнении движений в быстром темпе благоприятствуют укреплению мышц. Упражнения для суставов нижних конечностей выполняются в воде в различных исходных положениях — стоя, сидя и лежа.

Обучение ходьбе в воде проводится на определенном этапе лечения, когда больному противопоказана полная нагрузка на пораженную конечность (после травмы, хирургического вмешательства) и при некоторых заболеваниях (парезах, параличах).

▲ Обучение навыку ходьбы и тренировка в ходьбе. Обучению ходьбе предшествует обучение правильному стоянию и переносу массы тела с одной ноги на другую. При этом может быть использовано специальное приспособление для стояния. Последова-

7—450

тельные этапы в обучении ходьбе: а) ходьба с опорой руками на неподвижную установку (поручни); б) ходьба с опорой руками на приспособление, перемещаемое больным (манеж и др.); в) ходьба с попеременной опорой рук на приспособление, передвигаемое больным од­новременно с шагом левой и правой ноги («козелки», трости разной конструкции и др.). В процессе обучения у больного вырабатываются навыки устойчивости, рав­новесия, правильного положения тела. Этому помогает тренировка в ходьбе с усилением зрительного контроля за движением (перед зеркалом, по следовым дорожкам, по дорожкам с различными по объему и высоте препятст­виями), периодическим выключением зрения и ориен­тировкой на мышечное чувство. Заключительным этапом является тренировка в ходьбе, проводимая в естественных условиях: по рыхлому грунту, гравию, с преодолением препятствий в виде канав, горок и др. ▲ Обучение бытовым навыкам — одна из основных задач реабилитационного лечения в тех случаях, когда у больного наблюдаются стойкие нарушения двигательной функции верхних конечностей. Цель восстановительного лечения — выработка у больного умения самостоятельно одеваться, умываться, причесываться, производить уборку помещения, приготовление пищи и др. Физические упражнения должны быть направлены на выработку и за­крепление необходимых больному комплексных целе­направленных движений, Проводится специальная трени­ровка. Для этой цели в лечебных учреждениях выделяется специально оборудованная комната с набором бытовых приборов или стенды, на которых они смонтированы и укреплены.

В результате систематической тренировки у больного постепенно восстанавливается умение обслужить себя без посторонней помощи.

а Упражнения на специальных аппаратах применяются в основном при стойких двигательных нарушениях на поздних стадиях лечения травм и заболева­ний опорно-двигательного аппарата. Основные показания к назначению механотерапии (преимущественно в форме упражнений на маятниковых аппаратах): стойкие контрак­туры па почве рубцовых процессов и паралитического гене-за, стойкие ограничения подвижности в суставах в поздние сроки после травм, перенесенного артрита, а также ограни­чение движений в суставе после длительной иммобилизации.

Упражнения на аппаратах хорошо дополняют Л Г, так как в связи с возникающей тягой способствуют увеличению подвижности в суставе несмотря на развитие в нем грубых вторичных изменений. Пользование аппаратами приводит к увеличению объема движений в суставах при условии выполнения больным активных движений. Недостаток ме­ханотерапии, заключающийся в локальном воздействии на определенный сегмент локомоторного аппарата, может быть компенсирован использованием ее в комплексе с другими средствами ЛФК (ЛГ, массаж и др.), оказывающими более разностороннее влияние на деятельность различных систем и органов.

В практике восстановительного лечения применяют два вида аппаратов: действие одних основано на принципе работы маятника (использование инерции), других — на принципе устройства блока (использование тяги груза). Действие аппаратов первого вида заключается в увеличении амплитуды активных движений, совершаемых больным силой инерции, разви­вающейся при движении «маятника». Дозировка нагрузки достигается изменением угла, под которым установлена штанга аппарата, изменением величины и положения груза, длитель­ностью и темпом выполнения упражнений. Аппараты второго вида используются для облегчения движений и создания противодействия в момент выполнения упражнений.

Добиться облегчения движений бывает необходимо при резком снижении силовых возможностей мышц. В этом случае больной производит упражнения в условиях уравновешивания массы конечности грузом точно подобранного веса. При менее выраженном снижении функциональной способности муску­латуры используется груз большего веса. Больной может заниматься на аппарате механотерапии в исходных положениях лежа, сидя и стоя. Изменяя исходное положение, можно добиться дифференцированного укрепления определенных мышечных групп.

▲ С лечебной целью могут быть использованы элементы спорта и спортивно-прикладные упражне­ния, которые оказывают интенсивное и распростра­ненное воздействие на организм — на мышечную и кардиореспираторную системы.

При назначении определенного вида спорта следует ориен­тироваться на клиническую картину заболевания (повреждения) и технику выполнения данного спортивного упражнения. Спортивное упражнение не должно оказывать отрицательного влияния на течение патологического процесса. Например, при

сколиотической болезни не должны использоваться виды спор­та, приводящие к статической перегрузке позвоночника и его мобилизации, — акробатика, спортивная гимнастики и др.

Лечебная физкультура при заболеваниях опорно-двигательного аппарата.Лечение больных с деформациями локомоторного аппарата строится в соответствии с патогенезом и клиническими проявлениями заболевания.

Основные положения ЛГ при заболевании локомоторного аппарата:

• для достижения корригирующего влияния на двигательный
аппарат физические упражнения должны использоваться
систематически на протяжении достаточно длительного
времени;

• физические упражнения особенно эффективны в начале
появления деформаций, что наблюдается большей частью
в детском возрасте;

• при подборе упражнений учитываются физиологические
особенности роста и развития детского организма; особенно
интенсивно используются средства ЛФК в периоды уси­
ленного роста ребенка;

• в раннем детском возрасте упражнения носят рефлекторный
характер и сочетаются с массажем, в более поздние сроки
в занятиях используются целенаправленные движения и
упражнения имитационного характера;

• общий принцип методики ЛФК — постепенность в увели­
чении нагрузки — должен соблюдаться при физических
упражнениях, назначаемых для коррекции различных
деформаций, так как попытка одномоментного устранения
деформации посредством сложных упражнений редрес-
сирующего характера приводит лишь к травматизации
суставно-мышечного аппарата и усилению вторичных
изменений [Каптелин А.Ф., 1990].

В связи с длительно протекающим патологическим процессом и стойкостью наблюдающихся деформаций корригирующий эффект активных упражнений оказывается в ряде случаев недостаточным, поэтому должны шире использоваться пас­сивные упражнения для коррекции деформаций путем растя­гивания вторично измененных мягких тканей.

Для активных упражнений характерны медленный темп выполнения, максимально возможная амплитуда движения с задержкой в крайнем положении сгибания или разгибания в пораженном суставе. Более длительное воздействие на вторично измененные ткани достигается путем придания туловищу и

конечностям больного на определенное время положения коррекции.

Перестройка двигательных навыков у больных ортопе­дического профиля в процессе реабилитационного лечения происходит на основе физиологических и биомеханических закономерностей, связанных с влиянием кинестетичес­ких восприятий на координацию движений, комплекс­ное использование различных видов рецепции при выработке нового движения и кинематическую цепь «позвоночник-конечности». Укрепление вновь выработанных у больного условнорефлекторных связей обеспечивает оптимальные усло­вия для увеличения работоспособности его двигательного аппарата.

Массаж

Массаж, так же как физические упражнения, в силу реф­лекторных связей оказывает действие на весь организм и особенно на систему кровообращения, связочно-мышечный и суставной аппарат. Массаж способствует ускорению репа-ративных процессов после различных травм, улучшая об­щий обмен веществ и оказывая стимулирующее действие на мозолеобразование. Вместе в тем применение массажа, часть приемов которого оказывает расслабляющее действие на мышцы, не всегда желательно в остром периоде после травмы в связи с особой чувствительностью тканей к механичес­ким воздействиям и ранимостью сосудов. Следует помнить, что массаж и движение — обычное назначение при терапии тугоподвижности суставов — являются в действительности од­ной из причин развития ригидности. Применение силь­ных растяжений при спайках вокруг сустава приводит к по­явлению реактивной экссудации с последующим образова­нием свежих сращений. Ежедневное проведение такого лече­ния травмирует ткани и отдаляет восстановление движений в суставе.

Необходима крайняя осторожность в назначении различных видов физиотерапии в ближайшие сроки после травмы в связи с возможностью увеличения кровоизлияния, отека и усиления реактивных изменений в тканях.

На ранних этапах терапии показаны лекарственное лечение, уменьшающее боль; теплые ванны, способствующие расслаб­лению мышц; массаж (приемы поглаживания и легкого растирания, обходя пораженную зону).

7.4. Двигательный режим

В соответствии с характером повреждения и этапами лечения больных весь курс реабилитации условно подразделяется на три периода — иммобилизации, постиммобилизационный и восста­новительный.

Период иммобилизации

Этот период соответствует костному сращению отломков, которое наступает в среднем через 60—90 дней после травмы. Окончание стадии консолидации определяется клинически (отсутствие симптома упругой деформации) и рентгеноло­гически, что служит показанием к прекращению иммобили­зации.

ЛФКназначают с первых дней поступления больного в стационар с целью ликвидации проявлений общей реакции организма на травму, предупреждения явлений гиподинамии.

Общие задачи ЛФК: повышение жизненного тонуса, улучшение функций сердечно-сосудистой и дыхательной систем, пищеварительного тракта, обменных процессов, усиление крово-и лимфообращения в зоне повреждения (операции) с целью стимуляции регенеративных процессов, адаптация всех систем организма к возрастающей физической нагрузке.

Частные задачи ЛФК: улучшение трофики иммоби­лизованной конечности, профилактика гипотрофии мускула­туры и ригидности суставов.

Противопоказания к назначению ЛФК:общее тяжелое состояние больного, обусловленное кровопотерей, шоком, инфекцией, сопутствующими заболеваниями; стойкий болевой синдром, опасность кровотечения или возобновление крово­течения в связи с движениями; наличие инородных тел вблизи крупных сосудов, нервов и других жизненно важных органов.

Средства и формы ЛФК.Общеразвивающие упражнения обеспечивают реализацию большинства общих задач. При подборе упражнений следует учитывать возможность облегчения их выполнения (использование скользящих плоскостей, роликовых тележек и т.п.), локализацию повреждения (дис-тальные или проксимальные отделы конечности, различные отделы туловища, позвоночника и т.п.), простоту или сложность движений (элементарные, содружественные, противосодру-жественные, на координацию движений и др.), степень активности, использование снарядов, общефизиологическос влияние, развитие жизненно необходимых навыков.

При выполнении больным физических упражнений необ­ходимо исключить возможность появления боли или ее усиле­ние, так как последняя приводит к рефлекторному напряже­нию мышц, создает условия, отягощающие выполнение движений, и тем самым нарушает формирование структуры навыка.

В занятия ЛГ включают дыхательные упражнения (стати­ческого и динамического характера), общеразвивающие уп­ражнения, легкие по запоминанию и выполнению, охваты­вающие все мышечные группы. По мере адаптации больного к физической нагрузке занятия ЛГ следует дополнять упраж­нениями на координацию, на равновесие, с дозированным сопротивлением и отягощением, упражнениями с гимнасти­ческими предметами.

Для решения специальных задач используют следующие упражнения:

• упражнения для симметричной конечности, способ­
ствующие улучшению трофики и мобильности суставов
иммобилизованной конечности;

• упражнения в свободных суставах иммобилизованной
конечности, направленные на активизацию кровообра­
щения, стимуляцию репаративных процессов в зоне
повреждения (операции), профилактику ригидности
суставов;

• идеомоторные движения, предупреждающие нарушение
координационных взаимоотношений мышц-антагонистов
и другие рефлекторные изменения, в частности мышечный
гипертонус, являющийся первой стадией развития
контрактур;

• изометрические напряжения мышц способствуют про­
филактике мышечных атрофии, снижению силы и вы­
носливости мышц, лучшей компрессии отломков кости,
восстановлению мышечного чувства и других показателей
нервно-мышечного аппарата. Они используются в виде
ритмических (выполнение напряжений в ритме 30—50 с)
и длительных (в течение 3 с и более) напряжений.

При повреждениях (операциях) нижних конечностей в занятия включают: а) осевое давление на подстопник непо­врежденной конечностью, статическое удержание конечности (при иммобилизации ее гипсовой повязкой); б) упражнения, направленные на восстановление опорной функции повреж­денной конечности (захватывание пальцами стопы различных по объему и размеру предметов, имитация ходьбы, осевое дав­ление на подстопник, движения в голеностопном суставе и др.);

в) упражнения, направленные на тренировку периферического кровообращения (опускание с последующим приданием возвы­шенного положения поврежденной конечности, иммобилизо­ванной гипсовой повязкой; реперкуссия и др.); г) дозированное сопротивление (с помощью методиста) в попытке отведения и приведения поврежденной конечности, находящейся на постоянном вытяжении; д) изометрическое напряжение мышц бедра и голени с последующим их расслаблением.

Перечисленные общие и специальные физические упраж­нения применяются комплексно в форме процедур ЛГ и самостоятельных занятий. Больные должны заниматься ЛГ 2—3 раза в течение дня.

При диафизарных переломах, иммобилизованных гипсовой повязкой, назначают курс массажа со 2-й недели. Вначале массируют здоровую конечность и соответствующие рефлексо­генные зоны, затем сегменты поврежденной конечности, свободные от фиксации.

При использовании скелетного вытяжения уже со 2—3-го дня массируют здоровую конечность и рефлексогенные зоны. На поврежденной конечности проводят внеочаговый массаж.

Противопоказания к проведению массажа:острое течение процесса, гнойные процессы в тканях; повреждения, ослож­ненные тромбофлебитом, обширные повреждения мягких тканей, костей и суставов, туберкулез костей и суставов в активной стадии.

В этом периоде больные овладевают навыками самооб­служивания, умением пользоваться бытовыми приборами. При повреждении верхней конечности больным предлагают трудовые операции облегченного характера, вовлекающие в движения суставы пальцев руки. Облегченные нагрузки обеспечивают­ся не только подбором трудовых операций (плетение, вяза­ние и др.), но и сочетанием работы поврежденной и здоровой руки.