Bibliografia: J. Nowotny – Podstawy fizjoterapii
Regeneracja
[łac. regeneratio ‘odrodzenie’, ‘odnowienie’]
Termin regeneracja oznacza odradzanie się
uszkodzonych komórek, narządów czy
tkanek. Jest to odtworzenie zniszczonych
struktur na bazie plastyczności,
autoreprodukcji komórek, struktur
międzykomórkowych i tworów
wielokomórkowych. Stanowi najlepszą,
podstawę powrotu utraconej funkcji.
Przykłady regeneracji u
człowieka
Tkanka kostna
- czynnikiem niezmiernie istotnym dla procesu zrastania się kości jest
żywotność i unaczynienie odłamów oraz ich dobre nastawienie i unieruchomienie.
Regeneracja kości przebiega bowiem wieloetapowo i jest procesem długotrwałym.
Jeśli gojenie się złamania przebiega w sposób niepowikłany, zregenerowana kość
odzyskuje swą podporową i (lub) ruchową funkcję. Zdolności regeneracyjne tkanki
kostnej stanowią też podłoże dla rozmaitych ortopedycznych zabiegów
rekonstrukcyjnych, a w tym także dla chirurgicznego wydłużania kości.
Układ nerwowy
- zdolność ta nie obejmuje niestety komórki nerwowej, która raz
uszkodzona nie może się odrodzić (okolice mózgowia i rdzenia kręgowego). Włókna
leżące zewnątrzrdzeniowo (czyli nerwy obwodowe) w pewnych warunkach regenerują
się. Warunkiem tym jest zachowanie osłonki, która stanowi rodzaj „prowadnicy" dla
odrastającego włókna. Podstawą regeneracji jest chirurgiczne zeszycie nerwu,
ponieważ włókno nerwowe może żyć tylko w kontakcie z komórką macierzystą.
Odradzanie się włókna nerwowego jest jednak wolne i przebiega z szybkością około 1
milimetra na dobę - od miejsca uszkodzenia ku obwodowi. Niezależnie od wzrostu
aksonu, dla powrotu utraconej funkcji konieczne jest dojrzewanie włókien nerwowych
oraz tworzenie się odgałęzień końcowych i wrastanie ich w odnerwione uprzednio
włókna mięśniowe (reinerwacja). Procesy te stanowią podstawę tzw. regeneracji
funkcjonalnej. Dla podjęcia funkcji istotne znaczenie ma też stan samego mięśnia
(elektora).
Mięśnie
- proces regeneracji zachodzi też w częściowo uszkodzonym włóknie
mięśniowym. taki proces odnowy częściowo zniszczonej komórki mięśniowej
obserwowano w mięśniach odnerwionych, niedokrwionych czy mechanicznie
uszkodzonych oraz w dystrofii mięśniowej i zapaleniu wielomięśniowym (wg.
Hausmanowej). Proces regeneracji (zrastanie się) dotyczy też przerwanych mięśni czy
ścięgien, lecz zachodzi na ogół dopiero po ich zszyciu.
Kompensacja
Kompensacja jest to złożony proces dokonujący się w ustroju, zmierzający do
wyrównania braku, a w efekcie przystosowania się do życia w środowisku pomimo
patologicznych warunków morfologicznych i czynnościowych, jakie zaistniały w
przebiegu choroby lub w następstwie urazu (wg Walickiego). Odbywa się to w
pewnym sensie poprzez mobilizację „zdrowych" części ustroju do wysiłku
większego niż w warunkach normalnych.
Rozróżnia się kompensację:
czynnościową - wyrównawcze wzmożenie czynności
organiczną - wyrównawczy przyrost lub rozrost
samoistna - wrodzona zdolność organizmów (jest niekorzystnym procesem)
sterowana - maksymalnie możliwe przywrócenie prawidłowej czynności
Najszybciej i w sposób najbardziej widoczny kompensacja występuje w obrębie
narządów wewnętrznych (nerka, płuco). Spore możliwości kompensacji leżą w
obrębie OUN. Wynikają one z „plastyczności" tego układu i są tym większe, im
wyższy jest stopień jego rozwoju. Nieco inaczej natomiast przedstawiają się te
możliwości w obrębie aparatu ruchu, gdzie kompensacja musi prowadzić do
zrównoważenia ciała (z reguły poprzez odpowiednie przemieszczenie segmentów
sąsiadujących z uszkodzonym) lub umożliwiać wykonywanie pewnych ruchów, ale
w sposób odmienny od normalnego.
Kompensacja samoistna
W odróżnieniu od kompensacji kierowanej, kompensacja samoistna jest mało wartościowa. Często
ma ona charakter prymitywny, jest nietrwała i niekorzystna dla funkcjonowania organizmu. Nie
wykorzystuje ona wszystkich możliwości (rezerw) organizmu, przez co prowadzi do
wytworzenia mniej wartościowych stereotypów, a nawet do ponownej utraty wytworzonej
funkcji. Kompensacja taka przebiega wyłącznie w oparciu o zdrowe kończyny, ich części, lub
segmenty ciała. Pacjenci niechętnie wykorzystują chorą kończynę lub mniej sprawną jej część.
Najczęściej zastępują czynność poszkodowanej kończyny drugą, czynność niedowładnych
mięśni silniejszymi itp. W ten sposób ograniczają możliwość uzyskania maksymalnej
sprawności.
W obrębie narządu ruchu kompensacja samoistna ma dwojaki charakter. Z jednej bowiem strony
ustrój dąży do zrównoważenia układu ciała, a z drugiej do wytworzenia ruchów które w ogóle
umożliwią funkcjonowanie. Może to spowodować zmianę ruchomości lub ułożenia zdrowych
odcinków. W ten sposób zmieniają się warunki statyczne (przeciążenie) i dynamiczne
(ruchomość). W okolicznościach gdy ruchomość wykracza poza fizjologiczny zakres, powstają i
utrwalają się ruchy lub ułożenia patologiczne - prowadzące z kolei do dalszych zmian w
sąsiednich odcinkach. Ich przejawem jest tzw. patologiczna motoryka rozwijająca się zdaniem
Vojty wskutek wykorzystywania dla celów funkcjonalnych możliwości ruchowych jakimi ustrój
dysponuje, najprostszych, często nieprawidłowych i nie w pełni skutecznych. Istota
kompensacji kierowanej polega tu więc na uruchomieniu takich mechanizmów
wyrównawczych, które poprawią funkcję kosztem jak najmniejszych nieprawidłowości, a
najlepiej bez jakichkolwiek przejawów patologii. Wymaga to dążności do wykonywania od
samego początku możliwie poprawnych ruchów.
Reguły w kompensacji (prawa
Anochina)
kompensacja jest zdolnością wrodzoną żywych organizmów
co oznacza,
że w przypadku zaistnienia ubytku morfologicznego lub funkcjonalnego, ustrój
samoczynnie uruchamia posiadane rezerwy zastępcze. Odbywa się to poprzez
ogólną mobilizację ustroju do wysiłku większego niż w warunkach normalnych
proces kompensacji zapoczątkowywany jest poprzez sygnalizowanie o
defekcie.
Chodzi tu o informowanie OUN o sytuacji zaistniałej na obwodzie.
Dostatecznie silna sygnalizacja sprzyja procesowi kompensacji. Wiąże się to
również z aktywnym i prawidłowym oddziaływaniem psycho -
fizjoterapeutycznym
fałszywa sygnalizacja o defekcie jest przyczyną błędnie przebiegającej
kompensacji.
Z przypadkiem takim spotykamy się np. w stanach po amputacji,
w których źródłem fałszywej sygnalizacji są tzw. odczucia fantomowe. Błędnie
przebiegająca kompensacja prowadzi z kolei do powstania i utrwalenia się
nieprawidłowych wzorców ruchowych, określanych nieraz jako „patologiczna
motoryka". Sytuacja taka może mieć również miejsce w przypadku
niewłaściwego usprawniania;
kompensacja opiera się na wzmożeniu starej lub nowej aferentacji
-
poprzez zwiększenie pobudzeń z obwodu, wytworzenie zastępczych
odruchów warunkowych.
• aferentacja wsteczna
- proces zachodzący przy zaistnieniu pożądanej
reakcji organizmu poprzez zastosowanie odpowiednich technik
fizjoterapeutycznych; przywrócenie reakcji ustroju na stosowane bodźce
aferentne.
• aferentacja zwrotna
- polega na uformowaniu nowego związku, który
jest sprawny a każdy sygnał wywołuje prawidłową reakcje ruchową;
występuję przy formowaniu się ruchu dowolnego w trakcie przywracania
czynności
wyniki kompensacji są nietrwałe -
wymagają one więc stałego
podtrzymywania, na drodze systematycznego treningu.
Czynniki wpływające na proces
kompensacji
Zdolność do kompensacji jest osobniczo różna, a o jej przebiegu decyduje szereg czynników.
Warunkiem zaistnienia wszelkiej kompensacji jest powstanie defektu i możliwość włączenia rezerw
kompensacyjnych na bazie zachowanej sprawności układu nerwowego (lub jego części), istnienie
sprawnie działających narządów (lub ich części), które mogły by przejąć funkcję jak gdyby „w
zastępstwie" oraz swego rodzaju przewaga „sił obronnych ustroju nad siłami choroby".
rodzaju defektu (przyczyna, lokalizacja, rozmiar i szybkość powstania) -
rozmiar uszkodzenia
właściwie decyduje o tym, jakie nie uszkodzone struktury mogą przejąć rolę tych uszkodzonych.
Szybkość powstawania uszkodzenia też odgrywa pewną rolę, gdyż uszkodzenia powstające nagle
(np. urazowe) stwarzają większe możliwości kompensacji, niż długotrwały proces patologiczny
sprawności układu nerwowego
wiek chorego -
u osobników młodszych istnieją bowiem znacznie większe możliwości rozwoju
mechanizmów zastępczych, wynikające z jednej strony z „plastyczności mózgu", a z drugiej z
tworzenia się wzorców ruchowych od razu w zmienionych warunkach. Większa jest też u nich
zdolność do wysiłków czemu z reguły sprzyja brak szerszych przeciwwskazań do ćwiczeń (mniejsze
prawdopodobieństwo współistnienia rozmaitych schorzeń dodatkowych). U osób młodszych istnieje
jednak pewne zagrożenie, związane ze stosunkowo łatwym uruchamianiem kompensacji samoistnej
(czyli tej niekorzystnej). Wszystko to uzasadnia celowość możliwie jak najwcześniejszego
rozpoczynania usprawniania - czyli sterowania kompensacją.
typ psychiczny osobnika -
decyduje właściwie o jego nastawieniu do rehabilitacji, o motywacji do
żmudnych działań ukierunkowanych na powrót funkcji, nawet w ograniczonym zakresie;
stan zdrowia -
stan ogólny chorego i stan nie uszkodzonych narządów - nie tylko od strony
anatomicznej, lecz przede wszystkim funkcjonalnej - stanowi o możliwościach wyrównywania
braków. („potencjał rehabilitacyjny" lub „rezerwy kompensacyjne").
Potencjał rehabilitacyjny
Wspomniany wcześniej potencjał rehabilitacyjny w znacznej mierze
decyduje nie tylko o skuteczności kompensacji, ale nawet o
ostatecznym wyniku rehabilitacji danej osoby. Wyczerpanie tego
potencjału (brak dalszych rezerw kompensacyjnych) powoduje
bowiem, że dalsze usprawnianie danej osoby nie przynosi już
żadnych efektów funkcjonalnych. Mówi się więc, że poziom
sprawności tej osoby osiągnął tzw. „plateau" (franc. plateau =
płaski szczyt). Osiąganie nowych efektów (dalsze usprawnianie)
nie jest zatem możliwe. W tej sytuacji konieczne jest
tylko wyczerpanie rezerw kompensacyjnych i brak możliwości
dalszego postępu usprawniania („plateau").
Adaptacja
Termin adaptacja oznacza proces dostosowywania się organizmu do
ciągle zmieniających się warunków środowiska zewnętrznego.
Zdolność do adaptacji jest podstawowym warunkiem homeostazy
(tj. zachowania stanu względnej równowagi środowiska
wewnętrznego) i stanowi cechę wszystkich organizmów żywych.
Zmiany morfologiczne i czynnościowe zachodzące w przebiegu
choroby czy w następstwie urazu ograniczają zdolność do
normalnej adaptacji i prowadzą do swego rodzaju desadaptacji.
Zmuszają one do uruchomienia rezerw adaptacyjnych.
Uruchomienie tych rezerw może nastąpić poprzez trening i
tworzenie nowych stereotypów ruchowych oraz częściowo
poprzez przystosowanie środowiska, w którym żyje osoba
niepełnosprawna (adaptacja urządzeń z jakich korzysta w domu,
transporcie oraz miejscu nauki czy pracy). Suma uruchomionych
rezerw adaptacyjnych - wewnętrznych i środowiskowych -
decyduje o efekcie i poziomie przystosowania się osoby
niepełnosprawnej do życia w zmienionych warunkach
morfologiczno-funkcjonalnych. Dopiero suma rezerw
kompensacyjno-adaptacyjnych decyduje o wielkości wyżej
wymienionego „poiencjału rehabilitacyjnego".
Plastyczność mózgu
[gre. plaistikos -
tworzenie]
Plastyczność mózgu to termin wprowadzony przez Jerzego Konorskiego. Określa on
zdolność neuronów do ulegania trwałym zmianom w trakcie procesów uczenia się.
Oznacza to, że w trakcie uczenia się dochodzi do reorganizacji połączeń
synaptycznych między neuronami. Obecnie uważa się, że plastyczność neuronalna
jest pojęciem szerszym, obejmującym zarówno zmiany zachodzące w procesach
uczenia się i pamięci, jak również zmiany rozwojowe i kompensacyjne (naprawcze).
Miejscem kluczowym, w którym powstaje i zanika plastyczność mózgu, jest synapsa.
To ona ciągle modyfikuje swoje właściwości, zmieniając wydajność przewodzenia
impulsów nerwowych. Ta niezwykła zdolność określana jest plastycznością
synaptyczną i jest uważana za komórkowe podłoże uczenia się i pamięci.
Teorię tę autor oparł na dwóch przesłankach:
komórki nerwowe reagują na nadchodzące impulsy określonym cyklem
zmian,
co nazywa się pobudliwością, a zmiany powstające w ośrodkach w wyniku tej
właściwości nazywa się zmianami spowodowanymi pobudliwością;
w określonych układach neuronów powstają trwałe przekształcenia
funkcjonalne w wyniku określonych bodźców lub ich kombinacji
, co nazywa
się plastycznością, a odpowiadające im zmiany określa się jako zmiany plastyczne.
Nie wszystkie jednak pobudzenia doprowadzają do powstania potencjału
czynnościowego. Istnieją tak zwane pobudzenie pod progowe, które mogą być
tłumione dopływem silniejszych bodźców. Często dopiero osłabienie (wyhamowanie)
bodźca dominującego może spowodować uwidocznienie się bodźców słabszych lub z
dotychczas „milczących" synaps.
Plastyczność pamięciowa
Plastyczność pamięciowa
oparta jest na reorganizacji
połączeń synaptycznych pomiędzy konkretnymi neuronami,
w odpowiedzi na określone bodźce. W konsekwencji
powstaje engram pamięci, czyli pamięciowa zmiana
plastyczna(R. Semon). Plastyczność oznacza „zdolność do
zapamiętywania", „zdolność do uczenia się", w odniesieniu
do mechanizmu pamięci, a zwłaszcza anatomicznej
reorganizacji synaptycznej.
Obecnie plastyczność jest pojęciem o wiele szerszym i
obejmuje również zjawiska związane z procesem rozwoju
mózgu pod wpływem bodźców ze środowiska zewnętrznego
(kompensacja rozwojowa) oraz z procesem odnowy po
uszkodzeniu mózgu (plastyczność kompensacyjna).
Plastyczność można zdefiniować zatem jako zdolność
połączeń synaptycznych mózgu do ulegania reorganizacji w
wyniku działania bodźców czuciowych (określonej
aferentacji sensorycznej), co dotyczy głównie plastyczności
pamięciowej i rozwojowej oraz jest podstawowym
mechanizmem procesów uczenia się (również w kontekście
edukacji motorycznej - uczenia się postawy i ruchu).
Plastyczność
rozwojowa
Plastyczność rozwojowa
jest odpowiedzialna za
tworzenie oraz reorganizację połączeń
synaptycznych we wczesnym okresie rozwoju
OUN. W okresie tym ogromną rolę odgrywają
zarówno czynniki genetyczne, jak i środowiskowe.
Oznacza to, że do wykształcenia nowych i
utrwalenia już istniejących połączeń między
neuronami może dojść pod warunkiem ekspresji
odpowiednich genów (tj. uruchomienia informacji
zawartej w materiale genetycznym) oraz
odpowiedniego poziomu pobudzenia przez bodźce
zewnętrzne samych neuronów. Trzeba jednak
dodać, że im organizm starszy, tym wpływ
czynników genetycznych staje się mniej
konieczny. Dużą rolę w plastyczności rozwojowej
odrywa również proces tzw. Apoptozy (tj.
zaprogramowanej genetycznie śmierci komórki).
Tak więc tworzenie się nowych połączeń
synaptycznych, jak również ich obumieranie leży u
podstaw zmian morfologicznych i funkcjonalnych
zachodzących w trakcie rozwoju OUN.
Plastyczność
kompensacyjna
Plastyczność kompensacyjna
jest zagadnieniem bardziej złożonym. Jak
wiadomo, po urodzeniu się u żadnego człowieka nie powstają już nowe
neurony, a na skutek blizny glejowej przecięte aksony nie mogą na
drodze regeneracji (po uszkodzeniu osłonki mielinowej) ponownie dotrzeć
do poprzedniego celu. W plastyczności kompensacyjnej powstają więc
połączenia synaptyczne pomiędzy nietypowymi partnerami (zmiany o
charakterze naprawczym). Wg Konorskiego, umożliwiają one częściową
lub pełną odnowę funkcji utraconej przez uszkodzenie mózgu.
Kompensacyjna reorganizacja synaptyczna dotycząca uszkodzenia
mózgu opiera się na kilku mechanizmach o charakterze
naprawczym:
sąsiednie (nie uszkodzone) neurony mogą stworzyć nowe połączenia
synaptyczne z neuronami pozbawionymi normalnego dopływu impulsów z
uszkodzonych aksonów
przecięte włókna rozrastają się poniżej uszkodzenia i poszukują nowych
aksonów
włókna nie uszkodzone, ale pozbawione ośrodka, poprzez uszkodzenie we
wczesnym etapie rozwoju mózgu, ulegają rozrostowi w poszukiwaniu
neuronu docelowego.
Fenomen plastyczności !
Plastyczność mózgu odgrywa znaczącą rolę w fizjoterapii. Dzięki niemu możemy
np. u dorosłej osoby z uszkodzeniem mózgu — poprzez utorowanie
nieczynnych (bo niepotrzebnych dotychczas) połączeń tzw. milczących synaps
„wydobyć" utracone wzorce ruchowe lub tylko ich fragmenty oraz spowodować
przejęcie sterowania ruchami przez nie uszkodzone ośrodki, a w pewnym choć
ograniczonym zakresie wypracowywać nowe wzorce ruchowe, kompensując w
ten sposób zaistniałe ubytki funkcjonalne. Nieco inaczej przedstawia się ten
problem wówczas, gdy do uszkodzenia mózgu doszło we wczesnych stadiach
jego rozwoju (np. u dzieci z mózgowym porażeniem dziecięcym). W tej sytuacji
nie może być mowy o wykorzystaniu jakichkolwiek wcześniejszych wzorców
ruchowych, gdyż dziecko nimi nie dysponuje, ponieważ dopiero nabywa
umiejętności ruchowe, ale w zmienionych przez to uszkodzenie warunkach.
Decydującą rolę odgrywa tutaj zapewne torowanie (poprzez wspomnianą
powyżej stymulację), ułatwiające tworzenie nowych połączeń (w ramach tzw.
synaps potencjalnych) i przejmowanie funkcji przez nie uszkodzone neurony.
Być może wspomniane wcześniej zjawisko apoptozy (obumierania części
komórek nerwowych) „oszczędza" zachowane neurony, stwarzając w ten
sposób szansę powrotu funkcji. Zjawiska plastyczności uzasadniają więc
celowość podejmowanie działań usprawniających opartych o rozwojowe i
naprawcze mechanizmy plastyczne, gdyż wg M. Kossuta - plastyczność jest
wspaniałą właściwością mózgu, umożliwiającą procesy uczenia się, adaptację
do środowiska sensorycznego oraz procesy kompensacyjne po uszkodzeniu
mózgu.
Dziękujemy za
uwagę !