28 29 (15)

28    3. Biomechanika i neurofizjologia stawu

3.2. Podstawy neurofizjologiczne

3.2.1. Propriocepcja

Służy do odczuwania własnego ciała i jego orientacji w przestrzeni oraz istnieje dzięki dopływowi bodźców nerwowych (aferentacji) z mechanoreceptorów. Przekazuje informacje na temat ułożenia i zmian napięcia w układzie ruchu oraz zmian postawy ciała; pochodzą one z czuciowych narządów końcowych systemu sterowania ośrodkowego.

Informacje te służą utrzymaniu środka ciężkości w obrębie powierzchni podparcia (statyka) i zapewniają wykonywanie skoordynowanych ruchów (dynamika). Proprioceptywna aferentacja pochodzi z mechanoreceptorów całej jednostki czynnościowej; staw-mię-sień i powłoki ciała (skóra i tkanka podskórna).

Receptory znajdują się w stawie i w torebce stawowej (typ I i II wg Wykego) oraz w torebkowym aparacie ścięgnistym (typ III wg Wykego). Wszystkie trzy rodzaje mają odruchowy (toniczny i fazowy) wpływ na neurony ruchowe w obrębie kręgosłupa i kończyn oraz na sterowanie ośrodkowe, dotyczące ustawienia stawów i ruchów w stawach: torebka stawowa i więzadła otaczające staw są w zależności od kierunku ruchu napięte lub rozluźnione.

Informacje biegnące z receptorów przy zmieniających się napięciach torebki stawowej pochodzą z mechanoreceptorów odpowiedzialnych za ustawienie stawu (typ I), za zmiany napięcia podczas ruchu (typ II), za zagrożenie nadmiernym napięciem (typ III) i za następstwa zwiększonego napięcia (nocycepcja, typ IV). Informacje te pochodzą z mechanoreceptorów i są dalej przewodzone przez nerwy czuciowe do tylnych rogów rdzenia, a tam ulegają podziałowi. Na poziomie rdzenia powstają odruchy (notoryczne konieczne do koordynacji stabilności i ruchu albo tzw. reakcja nocyceptywna. Poza tym na in-temeurony oddziałują wolne endorfiny, które zmniejszają ból. Drogi rdzeniowo-wzgórzo-we informują, na jakiej wysokości powstaje reakcja ze strony rdzeniowego układu nerwowego i ewentualnie występuje świadomość odczuwania bólu. Mechaniczne wzmocnienie torebki i więzadeł spełnia także bierną funkcję mechaniczną oraz stabilizującą, zapewnia oprócz tego. żeby osie obrotu pozostały niezmienione w określonych granicach ruchu.

Dalsze aferentacje pochodzą z tzw. wrzecion mięśniowych i powstają przy zmianach długości mięśnia. Ponieważ wrzeciona mięśniowe przebiegają równolegle do włókien mięśni. reagują na niewielkie rozciągnięcie mięśnia - w zależności od progu pobudliwości; - skurczem mięśni (neurony ruchowe alfa). Równocześnie występuje dostosowanie wrzeciona mięśniowego do skurczu mięśni sterowanych przez wolniej przewodzące neurony ruchowe gamma. Ta adaptacja może odbywać się także przez wpływ ośrodkowego układu nerwowego. Aferentacje z wrzecion mięśniowych aktywują własny mięsień i mięśnie synergistyczne, a hamują grupę antagonistów.

Ciałka Golgiego w ścięgnach rejestrują napięcie mięśnia. Jeżeli jest ono za wysokie, następuje hamowanie mięśni pracujących i synergistów oraz aktywowanie grupy antagonistów.

Receptory skóry powodują podwyższenie napięcia zginaczy i hamują napięcie antagonistów.

Podsumujmy praktyczne znaczenie różnych rodzajów informacji proprioceptywnych:

1. Skóra

Każdy kontakt ze skórą, przede wszystkim rąk i stóp. przez ucisk przekazuje nam informacje dotyczące ustawienia i obciążenia kończyn oraz tułowia. Wykorzystujemy te informacje również wtedy, gdy polecamy naszym pacjentom używanie laski do chodzenia lub zakładanie elastycznej opaski na staw. Inne przykłady to; gorsety, kołnierze szyjne, plastry.

2.    Mięśnie i ścięgna

Te struktury rejestrują napięcie i stan rozciągnięcia mięśni. Tc wartości (napięcie i rozciągnięcie) muszą być stale kontrolowane i zmieniane, żeby zapewnić stabilność w stawach, przyleganie powierzchni stawowych, jak również, równowagę (statykę) i określony przebieg ruchu (dynamikę).

3.    Torebka stawowa i więzadła

Mechanoreceptory w torebkach stawowych i więzadłach informują o ustawieniu elementów i o ruchu w stawach. Ruch tocząco-ślizgowy może być kontynuowany przez zmieniające się (dopasowujące się) zmiany napięcia mięśnia. Te napięcia są sterowane odruchowo z mechanoreceptorów w torebkach i więzadłach.

Pozostałe informacje pochodzą z:

•    oczu i one odpowiadają między innymi za ustawienie czaszki w stosunku do horyzontu.

•    układu uszno-przedsionkowego. odpowiedzialnego za ustawienie czaszki względem kierunku grawitacji i rejestrującego ruch przyspieszenia czaszki w trzech płaszczyznach.

System proprioceptorów jest odpowiedzialny za stabilność stawów, za koordynację ruchów i za utrzymanie równowagi.

3.2.2. Stabilność

Stabilność stawu, pochodząca z mięśni i aparatu torebkowo-więzadłowego, zapewnia zawsze optymalny ucisk obu powierzchni stawowych. Ucisk tych powierzchni powinien pozostać możliwie niewielki, żeby nie przyczyniał się do uszkodzeń powierzchni ślizgowych. Osie obrotu podczas ruchu stawu powinny leżeć tak. żeby w punkcie stycznym obu powierzchni ślizgowych występował tylko równoległy ruch ślizgowy.

Stabilność jest czynnikiem aktywnym, dynamicznym i jest zapewniana przez napięcie mięśni - przede wszystkim małych, przyległych do stawu - utrzymujące się przy ruchu, przy obciążeniu. Napięcie mięśni powinno być dopasowane do celu ruchu, żeby zapewnić optymalny ruch tocząco-ślizgowy w stawie. Więzadła stawu są przy tym z jednej strony narządami biernej stabilności mechanicznej, która ogranicza niekontrolowane ruchy. np. po urazach (bierne), i ogranicza zwichnięcia: z drugiej strony propriocepcyjne sterowanie mięśni stabilizujących jest najważniejszym zadaniem neurofizjologicznym więzadeł i torebki stawowej. Dowodem na to jest stabilność stawu po operacjach, w czasie których zastosowano elementy zastępujące określone więzadła stawowe. Nie mogą one pełnić roli protezy dla propriocepcji ważnych mechanoreceptorów. Tylko za pomocą właściwych ćwiczeń terapeutycznych można osiągnąć określoną kompensację.

3.2.3. Koordynacja

Koordynacja w tym kontekście oznacza określoną wzajemną grę różnych mięśni, która zapewnia stabilność stawów, konieczną do osiągnięcia określonego harmonijnego przebiegu ruchu.

Istnieją różne poziomy koordynacji.

Na poziomie stawu napięcie małych, przyległych do stawu mięśni powinno być tak rozłożone, żeby przy każdym ruchu i przy każdym obciążeniu oba elementy stawu były utrzymywane razem, co umożliwia nich ślizgowy bez kompresji. W nieco większej odległości od stawu napięcie mięśni agonistów i antagonistów powinno być tak sterowane, żeby zarówno obciążanie stawu, jak i ruch były optymalne. Przy jeszcze większym oddaleniu