Ogólna teoria fizjoterapii
Anatomiczne i fizjologiczne podstawy fizjoterapii
Rola i funkcjonowania poszczególnych układów anatomicznych nie powinno się oczywiście rozpatrywać w oderwaniu od czynności innych układów czy narządów.
Wśród struktur anatomicznych człowieka, z punktu widzenia fizjoterapii najistotniejsze znaczenie mają:
skóra,
cały układ ruchu,
układ krążenia,
układ oddychania.
Skóra
Rozróżnia się trzy warstwy; naskórek, skórę właściwą i tkankę podskórną.
Te trzy warstwy posiadają właściwość ochronną - przede wszystkim w stosunku do bodźców mechanicznych, termicznych i chemicznych.
W skórze znajduje się cały szereg receptorów, wśród których rozróżnia się wiele wyspecjalizowanych na ogół zakończeń nerwowych wrażliwych na różnego rodzaju bodźce.
Receptory czuciowe
Wolne zakończenia nerwowe stanowią najczęściej spotykane receptory czuciowe skóry. Reagują właściwie na wszystkie bodźce dotykowe, od muśnięcia do dużego nacisku: na ciepło, zimno i na ból. Słabe pobudzenie tych zakończeń nerwowych odczuwamy jako swędzenie.
Ciałka blaszkowate składają się jak cebula z wielu warstw i tkwią głęboko w skórze właściwej. Reagują na duży nacisk oraz szybkie drgania - jak wibracje kamertonu.
Receptory czuciowe
Ciałka zmysłowe (dawna nazwa: narządy Ruffiniego) reagują na długotrwały nacisk lub stopniową zmianę kształtu. Należą do grupy adoptujących się mechanoreceptorów. Znajdują się głównie w owłosionej skórze. Mogą również reagować na skrajnie wysoką temperaturę.
Ciałka dotykowe położone są w górnej części skóry właściwej, szczególnie na rękach, stopach, wargach oraz na wewnętrznej powierzchni powiek. Te jajowate mechanoreceptory wykrywają lekki dotyk i wibracje.
Receptory czuciowe
Łąkotki dotykowe reagują na niewielkie odkształcenia, wykrywają zatem lekki dotyk. Są wśród nich zarówno wolno, jak i szybko adoptujące się mechanoreceptory.
Kolbki końcowe są wielowarstwowymi kapsułkami zawierającymi zakończenia nerwowe o wielu odgałęzieniach. Należą do grupy mechanoreceptorów reagujących na szybkie zmiany kształtu, spowodowane naciskiem lub wibracjami. Mogą także uczestniczyć w odczuwaniu skrajnego zimna.
Łuki odruchowe
W powyższych receptorach biorą swój początek liczne łuki odruchowe, dzięki którym realizowane są m.in. niektóre reakcje ochronne, czego przykładem może być tzw. odruch ucieczki.
Podrażnienie receptorów skórnych stanowi źródło bodźców, które przez ośrodkowy układ nerwowy mogą wywierać wpływ na rozmaite narządy i układy.
Odczyn ogólny
Dzięki bogatej sieci naczyń włosowatych oraz zawartym w skórze gruczołom potowym, skóra odgrywa tez znaczącą rolę w gospodarce cieplnej oraz gospodarce wodno - elektrolitowej ustroju.
W wyniku uczynnienia ciał histaminopochodnych
i acetylochoniny wytwarzanej pod wpływem działających bodźców z zawartej w skórze choliny wytwarza się tzw. odczyn naczyniowy.
Odczyn ogólny
Istotny jest sam fakt rozszerzenia się naczyń skórnych, jako że rozszerzone naczynia skórne mogą pomieścić około jednej piątej części całej krwi, co może mieć zasadnicze znaczenie dla rozmieszczania się mas krwi
i ukrwienia różnych narządów.
Pod wpływem bodźców fizykalnych zachodzą w skórze jeszcze takie zjawiska jak np. reakcje fotochemiczne czy elektrochemiczne.
Podporowa funkcja szkieletu
Podporowa funkcja szkieletu polega na przeciwstawieniu się sile ciążenia oraz działaniu innych sił.
Siły te mogą mieć różny kierunek:
Ściskanie
Rozciąganie
Zginanie
Skręcanie.
…oraz różny charakter;
Obciążenia statyczne
Obciążenia dynamiczne).
Zakres funkcji podporowej
Prawidłowa makro - i mikrobudowa.
Odpowiednia wytrzymałość kości; chrząstek stawowych i torebek okołostawowych (torebek, więzadeł i mięśni).
Torebki, więzadła i mięśnie muszą mieć właściwą długość i elastyczność, co przy dostatecznej sile mięśni i odpowiednim sterowaniu ich czynnością gwarantuje prawidłowe ustawienie sąsiednich odcinków ciała względem siebie.
Zrównoważenie ciała
Zrównoważenie ciała i optymalny rozkład sił ciążenia w pozycji pionowej zabezpiecza kilka mechanizmów:
Dotyczące budowy,
Samej funkcji - ustawienia, ukształtowania.
Np. w płaszczyźnie czołowej kręgosłup powinien być „prosty”, kąty szyjkowo - udowe równe (normalnie 120 - 130°), a kolana „równomiernie koślawe - oczywiście w granicach fizjologicznych (normalnie ok. 8°),
W płaszczyźnie strzałkowej decydującą rolę odgrywa tu odpowiednia wielkość fizjologicznych krzywizn kręgosłupa oraz wielkość przodopochylenia miednicy (normalnie ok. 30°).
Postawa ciała
Prawidłowe ukształtowanie układu kostno - stawowego stanowi zaledwie podłoże prawidłowej postawy ciała.
Właściwa długość miękkich elementów gwarantuje możliwość prawidłowego ustawienia sąsiednich segmentów, ale i stanowi rodzaj stabilizatora tych segmentów.
Siła i wytrzymałość mięśni mogą być stosunkowo niewielkie - rzuty środków ciężkości (siły ciążenia) poszczególnych segmentów ciała przebiegają bardzo blisko osi obrotów dużych stawów, dzięki czemu siły te mogą być równoważone przez małe siły mięśniowe.
System sterowania postawa ciała
Prawidłowości, związane z podporową funkcją szkieletu, stanowią tez właściwe podłoże dla sprawnego funkcjonowania systemu sterowania (regulacji) postawą ciała.
Warunkuje to właściwy rozkład sił ściskających
i rozciągających - działających na proprioceptory, których ciągłe pobudzanie stanowi niezbędne ogniwo systemu sterowania postawą ciała.
Wymogi prawidłowej postawy ciała
Zapewniać zrównoważenie i stabilność ciała (dzięki prawidłowej budowie układu kostno stawowego i mięśniowego, odpowiedniemu umiejscowieniu środków ciężkości oraz zrównoważeniu poszczególnych segmentów);
Zapewniać ekonomię wydatku energetycznego (w wyniku wykształcenia prawidłowego nawyku, dzięki sprawnie działającemu mechanizmowi regulującemu oraz właściwemu napięciu mięśni - głownie antygrawitacyjnych);
Wymogi prawidłowej postawy ciała
Zapewniać dogodna pozycję wyjściową dla ruchów (poprzez odpowiedni zakres ruchomości wszystkich stawów, optymalne napięcie torebek stawowych i dobrą kondycję działania różnych grup mięśniowych);
Nie zaburzać czynności narządów wewnętrznych (oddychania, krążenia, trawienia, wydalania);
Zapewniać duża wydolność statyczno - dynamiczną;
Zapewniać „wymogi” estetyczne i psychologiczne.
Siły działające na kość
W przypadku obciążeń statycznych, wytrzymałość ta przewyższa wielokrotnie (20 - 50 razy) ciężar ciała i wynosi 12 - 17 kg na 1 mm2 przekroju kości.
Wytrzymałość ta jest nieco mniejsza na rozciąganie i najmniejsza na siły działające pozaosiowo (zginanie, skręcanie, zwłaszcza gdy obciążenia mają charakter dynamiczny).
siły działające na kość.
rozkład sił działających na staw w zależności od ustawienia
Wytrzymałość
Zmiany ułożenia ciała (przemieszczenia rzutu środka ciężkości) oraz zmiany kąta ustawienia stawów pociągają za sobą zmiany rozkładu sił ściskających i rozciągających działających na kość, a także zmiany wielkości sił przypadających na jednostkę ruchową.
Z wytrzymałością wiąże się też sprężystość; ma to spore znaczenie podczas operowania siłami zewnętrznymi stosowanymi w kinezyterapii - przekroczenie granicy sprężystości bądź wytrzymałości może doprowadzić odpowiednio do trwałego odkształcenia bądź zniszczenia (np. przerwania tkanek poddawanych działaniu tych sił).
Ruchowa funkcja szkieletu
Zasadniczym czynnikiem decydującym o ruchowej funkcji szkieletu są połączenia kości.
Połączenia te dzielimy na:
Ścisłe - utworzone przez więzozrosty, chrzęstozrosty, oraz kościozrosty;
Ruchome (stawowe) - zawierające jamę maziową.
Połączenia ruchome dzielimy na:
Stawy rzeczywiste - z dwoma powierzchniami stawowymi i szparą stawową;
Półstawy - nie zawierające kompletnej szpary stawowej.
Ruchowa funkcja szkieletu
Ruchowa funkcja szkieletu wiąże się przede wszystkim z działaniem kości jako dźwigni oraz zagadnieniem ruchomości stawów, a mięśnie stanowią źródło siły wszystkich czynności ruchowych, ale ich ruch może być równie dobrze spowodowany przyłożeniem siły zewnętrznej.
Ruchowa funkcja szkieletu
Rozróżnia się dwie dźwignie, które różnią się one miejscem przyłożenia sił względem punktu podparcia (osi obrotu) oraz kierunkiem działania różnych sił na dźwignię (np. siły ciążenia i przeciwstawiającej się siły mięśniowej):
Dzwignie dwustronne - charakteryzuje je jednokierunkowe działanie obu sil (zewnętrznej i przeciwdziałającej), zlokalizowanych jednak po obu stronach osi obrotu i odgrywają role w statyce ciała.
Dźwignie jednostronne - działają w kierunkach przeciwnych, lecz są przyłożone po tej samej stronie w stosunku do osi obrotu.
Ruchomość stawów - gibkość
Ruchomość stawów ma uwarunkowania w swojej budowie.
Kostne elementy okołostawowe pełnią przy tym role jakby „ogranicznika ruchu”, wpływając na jego zakres.
Miękkie elementy okołostawowe (torebki, więzadła, mięśnie) również mają wpływ na ruchomość, ograniczając ruch w nadmiernym zakresie lub wykluczając ruch w jakieś płaszczyźnie.
Osteokinematyka i artrokinematyka
Osteokinematyka - obejmuje ruchy elementów kostnych (dźwigni) w przestrzeni, mających w sensie mechanicznym zawsze charakter ruchów obrotowych.
Artrokinematyka - opisuje stosunki zachodzące pomiędzy powierzchniami sąsiednich stawów;
Przetaczanie - z ruchem tym mamy do czynienia gdy w trakcie wykonywania ruchu coraz to nowe powierzchnie stawowe stykają się ze sobą, a po stronie w którą ten ruch jest wykonywany dochodzi do kompresji stawowych, a po przeciwnej do ich separacji.
Poślizg - podczas tego ruchu stały punkt odniesienia na jednej powierzchni stawowej wchodzi w kontakt z coraz to nowymi punktami drugiej powierzchni.
Ruch poślizgu a ruch przetaczania
Specyficznym rodzajem ruchu poślizgu, jest tzw. ruch jednopunktowy - podczas zginania ramienia lub jego rotacji w warunkach odwiedzenia pod katem prostym - gdzie stale dwa punkty odniesienia stykają się z sobą podczas ruchu kątowego.
Im większe jest dopasowanie tychże powierzchni - np. w stawie biodrowym, czy ramienno łokciowym - tym większa składowa poślizgu, a im większa ich inkongruencja (spotykana w stawach śródręczno - paliczkowych, kolanowym, czy ramiennym podczas ruchów w płaszczyźnie horyzontalnej), tym znaczniejszy jest udział przetaczania
Kierunek poślizgu
Kierunek przetaczania jest zawsze zgodny z kierunkiem wykonywanego ruchu kątowego, natomiast kierunek poślizgu zależy od kształtu i powierzchni stawowej.
Ruchomość stawów a ich budowa
Wszystkie powierzchnie stawowe są wycinkiem krzywej, która nie jest stała, lecz z punktu na punktu zmienia się.
Mc Conaill wyróżnia 4 strukturalne typy stawów:
tzw. niezmieniony ovoidalny - stawy kuliste, trzyosiowe (np. staw biodrowy, ramienny);
tzw. zmieniony ovoidalny - stawy elipsoidalne, dwuosiowe (np. stawy śródręczno - paliczkowe II - V);
tzw. niezmieniony siodełkowaty - stawy siodełkowate dwuosiowe (np. staw nadgarstkowo - śródręczny kciuka);
tzw. zmieniony siodełkowaty - stawy zawiasowe, jednoosiowe (np. stawy międzypaliczkowe).
Fizjologiczne rodzaje ruchu oporu końcowego
Miękko elastyczny opór - dalszy ruch ogranicza bezpośredni kontakt tkanek miękkich dwóch sąsiednich członów łańcucha biokinematycznego (np. przy zginaniu stawu kolanowego czy łokciowego), lub ograniczają go rozciągnięte mięśnie i ich ścięgna (np. wyprost w stawie skokowym czy ramiennym);
Twardo elastyczny opór - występuje wówczas, gdy dalszy ruch hamowany jest przez rozciągniętą torebkę stanowią i/lub więzadła np. rotacja zewnętrzna i wewnętrzna stawu biodrowego albo ramiennego, czy też wyprost w stawie kolanowym);
Twarde zakończenie ruchu - typowe dla stawów, w których dalszy ruch jest blokowany przez elementy chrzęstno - kostne np. wyprost w stawie łokciowym).
Typy czucia końcowego (wg Cyriaxa)
Kości do kości - sytuacja, w której na końcu ruchu spotykają się dwie twarde powierzchnie;
Typ torebkowy - dający bezpośrednie zatrzymanie ruchu;
Bez wyraźnej przyczyny - gdzie badający skarży się na ból, a badający nie wyczuwa ograniczenia ruchomości;
Typ spazmatyczny - związany z obrona mięśniową, wskazujący na ogół na ostry lub podostry stan zapalny stawu;
Typ sprężynującego zablokowania - kiedy wyczuwa się w pewnym momencie „odbicie”, zwykle wskutek przemieszczeń struktur wewnątrzstawowych;
Typ zbliżenia tkanek - kiedy to np. masy mięśniowe nie pozwalają na dalsze zginanie kolana czy łokcia.
Mierniki ruchomości stawowej
Ruchy człowieka w życiu codziennym są złożone i mają miejsce w ramach tzw. systemów lub łańcuchów kinematycznych oraz przebiegają „międzypłaszczyznowo”.
O globalnych możliwościach ruchowych decyduje ruchomość wielu stawów tworzących powyższe łańcuchy, dysponujące znaczna liczba stopnia swobody.
Łączna liczba stopni swobody w stawach człowieka wynosi 250.
Podczas izolowanego ruchu w jakimś stawie sąsiednie odcinki ciała przemieszczają się względem siebie kątowo, natomiast w życiu codziennym człowieka niektóre odcinki łańcuchów kinematycznych przemieszczają się w przestrzeni „prostoliniowo”, stanowiąc w tym względzie wypadkową ruchów zachodzących w paru stawach.
CZYNNOŚCI MIĘŚNI
UKŁAD MIĘŚNIOWY STANOWI ŹRÓDŁO SIŁY DLA WSZYSTKICH CZYNNOŚCI RUCHOWYCH, A TAKŻE DLA UTRZYMANIA PRZYJĘTEJ POZYCJI CIAŁA.
Istotą działania tego układu polega na przekształcaniu energii chemicznej w mechaniczną energię skurczu.
Funkcjonowanie mięśni
Funkcjonowanie poszczególnych mięśni zależy przy tym od całego szeregu czynników, m.in. takich jak:
LICZBA ZAWARTYCH W MIĘŚNIU WŁÓKIEN I ICH DŁUGOŚĆ
GRUBOŚĆ UKŁAD ORAZ WIELKOŚĆ PRZEKROJU DANEGO MIĘŚNIA
DŁUGOŚC I PRZEBIEG ŚCIĘGIEN
Wszystkie te czynniki decydują o sile, szybkości i zakresie wykonywanych ruchów, a nawet o przystosowaniu do pracy wykonywanej przez dany mięsień.
Czynność mięśni
O czynności mięśni decyduje też całokształt procesów bioenergetycznych oraz zjawisk związanych z ich pobudzaniem.
Pobudzanie natomiast wiąże się z mechanizmami nerwowymi oraz z funkcjonowaniem pompy sodowo - potasowej.
Funkcjonowanie pompy sodowo - potasowej
Spowodowanej bodźcem wędrówce jonów sodu do wnętrza komórki i potasu na zewnątrz oraz ich powrotowi towarzyszą zmiany potencjału związane z de- i repolaryzacją błony, przy czym rozprzestrzenianie się pobudzeń (ich przewodzenie) może zachodzić w sposób ciągły lub skokowy.
Przewodzenie w sposób skokowy dotyczy włókien nerwowych mielinowych (z przewężeniami Ranviera) i jest szybsze niż przewodzenie ciągłe.
Wielkość powstałego i przewodzonego potencjału czynnościowego zależy z kolei od siły bodźca, czasu jego działania i uprzedniego stanu komórki.
Zjawisko czasowej niewrażliwości na bodźce
Komórka zdepolaryzowana nie reaguje bowiem na bodźce przez okres rzędu 0,2 - 2 ms.
Jest to tzw. refrakcja bezwzględna w odróżnieniu do względne, która dotyczy jak gdyby zmniejszonej reaktywności na zbyt częste bodźce, z czym wiąże się przeważnie konieczność zwiększania ich siły.
Pobudzenie i maksymalna siła
O pobudzeniu decyduje tzw. wskaźnik unerwienia oraz liczba pobudzonych w danym momencie jednostek motorycznych (siła jest w pewnym względzie funkcja tej siły), a także częstotliwość tych pobudzeń (rekrutacja przestrzenna i czasowa).
Maksymalna siła zależy od wstępnego rozciągnięcia włókien mięśniowych i może być najwyższa wówczas, gdy stopień tego rozciągnięcia jest rzędu 20% długości rozluźnionego włókna.
Działanie mięśnia
O działaniu mięśnia decyduje również rodzaj przeważających w nim włókien mięśniowych.
W fizjologii rozróżnia się dwa rodzaje tych włókien - czerwone i białe.
Czerwone włókna oznaczone symbolem I lub St (slow twich) kurczą się wolno a ich maksymalne napięcie rozwija się w ciągu 80 ms.
Włókna te charakteryzuje większy potencjał oksydacyjny, z czym wiąże się z kolei wolniejsze narastanie zmęczenia i większą zdolność do dłuższej pracy.
Białe włókna oznaczone symbolem II lub FT (fast twich) kurczą się szybciej , bo w ciągu ok. 30 ms, a ich metabolizm cechuje większe nasilenie procesów beztlenowych, wobec czego szybciej ulęgają zmęczeniu.
Podział funkcjonalny mięśni
Agonistyczne - mięśnie jednakowego działania.
Synergistyczne - mięśnie wspólnego działania.
Antagonistyczne - współdziałające z poprzednim, ale poprzez przeciwdziałanie nadmiernemu ich skurczowi (wykonują one pracę ekscentryczną, wpływając w ten sposób na płynność i szybkość ruchu).
Stabilizujące - ustalające odcinki ciała, które nie biorą udziału w danym ruchu (np. stawy sąsiednie) oraz umożliwiające ruch w niewłaściwej płaszczyźnie (w stawach o większej liczbie stopni swobody). Zapewniają także właściwą postawę podczas wykonywania ruchu.
Powyższe stosunki nie są jednak stałe i zmieniają się w zależności od różnych ruchów i przebiegu danego ruchu.
Nerwowe mechanizmy czynności ruchowych
Rola układu nerwowego w aparacie ruchu polega na pobudzaniu koordynacji i sterowaniu czynnością motoryczną mięśni szkieletowych.
W zależności od rodzaju zadania ruchowego, sterowanie ruchami zachodzi na różnych poziomach ośrodkowego układu ośrodkowego układu nerwowego (o.u.n.).
Poziom korowy
Poziom najwyższy, korowy jest odpowiedzialny za zaplanowane zadania ruchowe (strategia).
Idea zadania ruchowego powstaje w obszarach układu limbicznego.
Po powstaniu zadania ruchowego zjawia się bioelektryczny potencjał gotowości ok. 750-900 ms przed pojawieniem się czynności bioelektrycznej w mięśniach powodujący ruch.
Poziom najwyższy obejmuje struktury kory mózgowej takie jak: kora somatoruchowa, kora wzrokowa, słuchowa, węchowa i smakowa oraz kora obszarów kojarzeniowych.
Poziom średni - mózgowy
Tu strategia zostaje zmieniona w taktykę.
Poziom ten obejmuje ośrodki leżące w obrębie rdzenia przedłużonego, mostu, śródmózgowia, podwzgórza, wzgórza i jąder kresomózgowia.
Ośrodki te jak: układ siatkowy, jądra przedsionkowe, nakrywka i oliwka dolna, modyfikują fazowo i tonicznie aktywność odcinkowych ośrodków odruchowych rdzenia kręgowego.
Funkcje te są kontrolowane automatycznie i działają poniżej poziomu świadomości.
Poziom rdzeniowy
Poziom najniższy, rdzeniowy, już tylko realizuje taktyczne programy ruchowe, zamieniające je w „swoje komendy”, tzn. w czynność mięśni, którą kontroluje poprzez system odruchów rozciągowych.
Wykonanie zadania ruchowego, czy utrzymanie postawy ciała kierowane przez wymienione struktury i funkcje trzech hierarchicznych poziomów funkcjonalnych układu nerwowego, jest ściśle związane z funkcją móżdżku - koordynatora wszystkich funkcji ruchowych.
Nerwowe mechanizmy czynności ruchowych
U podłoża wszystkich czynności ruchowych leży odruch, będący swego rodzaju łańcuchem przyczynowo - skutkowym, w którym skutkiem jest odpowiedź mięśnia (efektora) na bodźce działające na zakończenie nerwów czuciowych (receptory).
Sprzężenie zwrotne
W układzie nerwowym wzajemnemu oddziaływaniu bioelektrycznemu neuronów towarzyszy wzajemne oddziaływanie biochemiczne.
Transmisja synaptyczna odbywa się, bowiem za pośrednictwem cząsteczek białek endogennych - neuropeptydów.
Te neuroprzekaźniki (neurotransmitery), wydzielane przez neurony w synapsach, są substancjami o silnym działaniu biologicznym (noradrenalina, acetylocholina, dopamina, serotonina), które działają przez własne układy receptorowe, wpływają na funkcje układu nerwowego zarówno somatycznego, jak i autonomicznego.
Sprzężenie zwrotne
Neurotransmitery wiążą się z odpowiadającymi receptorami, znajdującymi się na błonie postsynaptycznej innych neuronów lub komórek elektronowych, tj. mięśni lub gruczołów.
Sprzężenie zwrotne zapewniają wzajemne połączenia czuciowo-ruchowe, występujące na każdym poziomie osi nerwowej.
U człowieka ok. 1/3 wszystkich aksonów biegnących w zstępujących drogach korowo-rdzeniowych pochodzi od neuronów kory somatosenorycznej.
Sprzężenie zwrotne
Wykonywanie ruchów ręką, tzw. manipulacyjnych, wymaga jednoczesnego wejścia informacji czuciowych od struktur układu ruchu kończyny górnej, funkcjonującego jako sprzężenie zwrotne.
Najważniejsze proprioceptory
Proprioceptory mięśniowe - wrażliwe na wydłużanie i skracanie poszczególnych mięśni.
Receptory stawowe, torebkowe i więzadłowe - informujące przede wszystkim o kątach ustawienia poszczególnych stawów oraz i szybkości zmian ustawienia (odpowiednio receptory statyczne i dynamiczne).
Receptory ucha wewnętrznego - informujące m.in. o ustawieniu głowy i ułożeniu ciała względem pionu.
Telereceptor wzroku - położenie liniowe kątowe w przestrzeni.
Inne receptory - ucisk, czynniki bólu i inne.
Akty ruchowe wg Moreckiego i wsp.
Nie wszystkie akty ruchowe bazują na sprzężeniu zwrotnym - możliwości starowania ruchami są zróżnicowane.
Morecki i wsp. wyróżniają trzy rodzaje aktów ruchowych:
Ruchy mimowolne (odruchy) - realizowane bez sprzężenia zwrotnego.
Ruchy balistyczne - sterowane ante factum.
Ruchy ciągłe - sterowane in facto.
Najbardziej skomplikowanych systemów sterowania wymagają oczywiście ruchy ciągłe.
Część informacyjna układu nerwowego
Część informacyjna układu nerwowego bierze swój początek w rozmaitych receptorach. Ze względu na rozmieszczenie tych ostatnich, drogi aferentne można podzielić na:
Eksteroreceptywne
Interoceptywne
Proprioceptywne
Wisceroceptywne
Największe ale nie wyłączne znaczenie dla motoryki i kinezyterapii mają drogi proprioceptywne, dla fizykoterapii zaś drogi rozpoczynające się przedstawionych wcześniej eksteroreceptorach skórnych.
Drogi proprioceptywne
Drogi proprioceptywne zapoczątkowują receptory zlokalizowane w mięśniach i ścięgnach oraz receptory mieszczące się w torebkach, kościach, okostnej i ochrzęstnej (wolne zakończenia nerwowe, ciałka Vater - Paciniego, Ruffiniego i Golgi-Mazzoniego).
Do układu tego należą również receptory kanałów półkolistych błędnika, a wszystkie one łącznie odbierają bodźce związane z czuciem głębokim (są wrażliwe na ucisk, rozciąganie, ruch i wibrację).
System nerwowy
Zarówno w układzie strukturalnym, jak i funkcjonalnym system nerwowy należy rozpatrywać jako jedność - ciągłość strukturalną i biochemiczną.
Topograficzne rozmieszczenie układu nerwowego w połączeniu z biomechaniczną funkcją ciała ludzkiego wymusza pewne, adaptacyjne zdolności mechaniczne całego układu nerwowego.
Np. podczas ruchu wyprostu nadgarstka nerw przyśrodkowy musi ulec „wydłużeniu” aż ok. 20%, a skłon tułowia w przód wydłuża kanał kręgowy wraz z oponą twardą od 5 do 9 cm.
Mechanizmy adaptacyjne układu nerwowego
Układ nerwowy posiada dwojakiego rodzaju mechanizmy adaptacyjne do zmian ustawienia względem tkanek okolicznych.
Z jednej strony może wzrastać napięcie lub ciśnienie.
Np. bierne zgięcie szyi powoduje transmisje napięcia aż do korzeni nerwowych odcinka lędźwiowo - krzyżowego.
Ruch jedną kończyną powoduje kontralateralne napięcie pni nerwowych w drugiej kończynie.
Innym mechanizmem adaptacyjnym tego typu jest wzrost ciśnienia wewnątrzneuronalnego, względnie wewnątrzoponowego.
Np. zgięcie i odwiedzenia ramienia pociąga za sobą 4-krotny wzrost ciśnienia w nerwie łokciowym w rowku nerwu łokciowego
Ruch interneuronalny i ekstraneuronalny
Możliwe są przemieszczenia tkanki nerwowej względem siebie (tzw. „ruch interneuronalny” - np. ruch mózgu do rdzenia kręgowego względem otaczającej je opony twardej, czy też ruchy włókien nerwowych w stosunku do endoneurium) oraz tzw. „ruch ekstraneuronalny” całego pnia nerwowego ( nerwu obwodowego, rdzenia kręgowego, korzonka nerwowego) względem tkanek otaczających, a zwłaszcza w obrębie pewnych naturalnych cieśni - takich, jak np. m.supinator dla tylnej międzykostnej gałęzi n. promieniowego, tunel nadgarstka, rowek nerwu łokciowego, mięsień gruszkowaty dla nerwu kulszowego czy więzadło żółte dla tylnej części opony twardej.
Neurobiomechanika
Obok możliwości ruchowych w całym „ łożu” pnia nerwowego,
a zwłaszcza w miejscach cieśni, równe istotne znaczenie dla neurobiomechaniki mają tzw. punkty napięciowe, czyli miejsca przymocowania układu nerwowego dla otaczających układ nerwowy tkanek lub miejsca, w których nie stwierdza się naturalnej przesuwalności układu nerwowego.
Autonomiczny układ nerwowy
Układ ten (pomijając układ parasynaptyczny) tworzą dwa neurony - tzw. aksony przedzwojowe, zaczynające się w mózgu lub rdzeniu, biegnące po sznurach bocznych substancji szarej i wychodzące ponad nerwami czaszkowymi i korzeniami brzusznymi tworząc zwoje autonomiczne oraz tzw. aksony czołów i mięśni gładkich.
W każdym łańcuchu jest po ok. 21 - 25 zwojów.
W odcinku szyjnym pień ten położony jest od przodu wyrostków poprzecznych, podobnie w odcinku piersiowym, gdzie dodatkowo przymocowany jest on do głów żeber, tuż w pobliżu stawów poprzeczno - żebrowych.
W odcinku lędźwiowo - krzyżowym, natomiast przymocowany on jest przednio bocznie przy trzonach kręgów, kości krzyżowej i kości ogonowej.
Przedzwojowe włókna dla głowy i szyi wychodzą z segmentów C8-Th5, dla kończyn górnych z poziomu Th 2-10, a dla kończyn dolnych - Th10 - L2.
Układ autonomiczny
W obrębie układu autonomicznego obserwuje się również mechanizmy adaptacyjne do ruchu.
Obustronna w stosunku do kręgosłupa lokalizacja pnia sympatycznego siła rzeczy wymusza pewna jego podatność na ruchy kręgosłupa.
Skłon w bok rozciąga łańcuch sympatyczny po stronie wypukłej, zgięcie rozciąga go obustronnie w odcinku piersiowym i lędźwiowym, a wyprost w odcinku szyjnym.
Ludzie długotrwale przebywający w pozycji „siadu przedniego” trwale rozciągają zatem układ autonomiczny w piersiowym i lędźwiowym odcinku , wtedy nawet skłon tułowia, czy globalny ruch kończynami dolnymi czy górnymi może w pewnych warunkach wyzwolić takie reakcje neurowegetatywne jak: bóle głowy, bóle klatki piersiowej i brzucha, nudności, zmiany koloru skóry oraz wzmożona potliwość.
Układ autonomiczny
Układ autonomiczny dzieli się na część współczulną i przywspółczulną- wykazują antagonistyczne do siebie względem działania w stosunku do różnych narządów wewnętrznych.
Nerwy obwodowe
Nerwy obwodowe zawierające w swoim przebiegu włókna motoryczne, czuciowe oraz autonomiczne.
Akson posiadają własne mechanizmy ochronne na rozciąganie
i ściskanie - przebiega on bowiem w endoneurium falisto, co pozwala mu na pewien zakres rozciągania o „poddawania się” naciskowi.
W przekroju poprzecznym , oprócz włókien nerwowych nerwy obwodowe zbudowane są również z kilku warstw tkanki łącznej, tworzącej;
endoneurium,
perineurium,
epineurium,
mezoneurium.
Unaczynienie nerwów obwodowych
Unaczynienie nerwów obwodowych jest tak zorganizowane by w każdej sytuacji zabezpieczyć dopływ krwi do pnia nerwowego.
Naczynia krwionośne nerwów obwodowych posiadają pewien naturalny „luz” pozwalający na normalne ukrwienie, niezależnie od pozycji nerwu w stosunku do otaczających go tkanek, a także przy pewnym ślizgu nerwu w swoim łożu.
Do zaburzenia cyrkulacji krwi dochodzi dopiero przy elongacji o około 8%, a całkowity brak dopływu krwi następuje przy rozciągnięciu nerwu o ok. 15%.
Funkcja układu nerwowego
Anatomicznie układ ten dzieli się na trzy zasadnicze części: ośrodkową, obwodową, oraz autonomiczną.
Funkcjonalnie natomiast wyróżnia się cztery jego części:
Informacyjną (dośrodkową, aferentną) obejmującą neurony przewodzące impulsy dośrodkowo i tworzącą drogi i ośrodki dośrodkowe;
Autonomiczną (odśrodkową autonomiczną, eferentną autonomiczną) zawierającą neurony przewodzące impulsy odśrodkowo i tworząc ośrodki i drogi odśrodkowe, przewodzące impulsy do mięśni gładkich, mięśnia sercowego lub gruczołów;
Ruchową (odśrodkową somatyczną), zawierającą neurony przewodzące impulsy odśrodkowo i tworzącą ośrodki i drogi przewodzące impulsy do mięśni szkieletowych;
Integrującą (nadrzędną), zawierającą neurony pośredniczące pomiędzy układem aferentnym i eferentnym i tworzące ośrodki nadrzędne, scalające powyższe w jedną czynnościową całość.
Typy receptorów stawowych wg Wyke`a
I typ receptorów - zlokalizowane w zewnętrznej warstwie torebki stawowej - posiadają niski próg pobudliwości - podstawowa ich rola jest informowanie o ustawieniu kątowym (pozycji) w stawie.
II typ receptorów - znajdują się w wewnętrznej warstwie torebki stawowej- posiadają niski próg pobudliwości - głównym ich zadaniem jest kontrola krótkotrwałych zmian napięcia torebki stawowej, czyli informowanie o kierunkach wykonywanego ruchu.
Typy receptorów stawowych wg Wyke`a
III typ receptorów - zlokalizowany jest w przyczepach ścięgien oraz więzadłach - ich próg pobudliwości jest wysoki - poprzez informacje o nadmiernym rozciąganiu więzadeł i ścięgien receptory te działają hamująco na motoneurony, przy czym bardzo szybko adaptują się one do działającego bodźca.
IV typ receptorów - stanowią nocyceptory wbudowane w całą torebkę stawową jak i więzadła - posiadają wysoki próg pobudliwości, nie adaptują się do działania bodźca o charakterze traumatyzującym- receptory te wyzwalają ból oraz posiadają reflektorycznie toniczny wpływ na mięśnie kręgosłupa i kończyn (system γ) i analogiczny wpływ na układ oddechowy oraz krążenia.
Część ruchowa układu nerwowego
Część ruchową układu nerwowego tworzą ośrodki i drogi układu piramidowego oraz ośrodki układu pozapiramidowego, a także jądra ruchowe rdzenia, których neuryty stanowią wspólną drogę końcową dla obu tych układów.
O.U.N. nie widzi pojedynczych mięśni i nie zawiaduje nimi, lecz zarządza całymi ruchami.
Układ limbiczny uważa się za system motywujący ruch, odpowiadający za ruchy celowe, wpływający też na emocje i układ wegetatywny oraz scalający wrażenia zmysłowe (optyczno-kinetyczne).
Sterowanie na poziomie podkorowym
Poziom tez zarządza bowiem ważnymi funkcjami sterowanymi na poziomie rdzeniowym i „wydelikatnia” mechanizmy, a przed wszystkim:
przystosowuje poziom sterowania, pobudliwość motoneuronów
i wyjściowa postawę;
w trakcie ruchu zapewnia płynną adaptację tych przystosowanych wcześniej poziomów;
zapewnia utrzymanie ułożenia zorientowanego względem grawitacji;
automatyzuje stereotypowe działania ruchowe i kontroluje je;
wytwarza tematy zastępcze.
2