Выдержка из научно-практической работы "Современные Подходы к Вытяжению Позвоночника" (занявшей I место в ежегодном конкурсе Московского профессионального объединения мануальных терапевтов «ЗОЛОТОЙ ПОЗВОНОК 2009»).
Стариков Сергей Михайлович
Кандидат медицинских наук, доцент кафедры ЛФК и физической реабилитации Российского Государственного университета физической культуры, спорта и туризма (РГУФКСиТ).
Динамическое вытяжение позвоночника
На сегодняшний день одним из перспективных направлений в профилактике и лечении заболеваний позвоночника является комбинированное использование вытяжения, снимающего нагрузку с позвоночного столба и колебательных движений, обеспечивающих восстановление мышечного тонуса.
Такой вид комбинированного воздействия давно известен в мануальной терапии, как один из способов мобилизации. Основоположник современной мануальной терапии Карл Левит в своем фундаментальном труде «Мануальная медицина» писал об этом следующее: «… ритмичными, повторяющимися, пассивными движениями, преодолевающими напряжение в конце движения, на любом суставе (сегменте позвоночника) после 10-20 повторений можно снять блокирование, даже не применяя манипуляцию. Мобилизация не только подготовка, но и альтернатива манипуляции.». Суть воздействия в данном случае заключается в снижении мышечного тонуса и восстановлении объема движений в любом двигательном сегменте, за счет неспецифического колебательного воздействия на мышцы, удерживающие этот сегмент в определенном положении.
С внедрением в практику новых методов лечения, в том числе использующих автоматизированные колебательные движения, а также специализированные программы пассивного вытяжения, появилась возможность точного дозирования процедур по амплитуде, частоте, интенсивности и продолжительности воздействия, а также подбора нагрузок в зависимости от индивидуальных особенностей пациента.
Нами с целью унификации терминологии и систематизации представлений о данном физическом воздействии предложен термин: динамическое вытяжение, подразумевающий одновременное воздействие на позвоночный столб (или другой двигательный сегмент) двух составляющих: тракционной (или растягивающей вдоль его основной оси) и динамической, осуществляющей циклические колебательные движения в смежных плоскостях. Далее будут представлены основные аргументы, свидетельствующие о целесообразности такого подхода.
Теоретическое обоснование механизма действия динамического вытяжения позвоночника
В организме человека в норме одномоментно происходит множество механических колебательных движений. В основе большинства из них лежит мышечное сокращение, а также возможность изменения эластических качеств различных тканей.
Примерами динамических колебаний могут быть:
· пульс (ритмические сокращения кардиомиоцитов, приводящие к сокращениям сердца, и к волнообразному движению крови по изменяющим тонус сосудам);
· дыхание (периодические сокращения диафрагмы и всей дыхательной мускулатуры в процессе вдоха и выдоха);
· перистальтика (движения, происходящие за счет периодических сокращений гладко-мышечной оболочки органов желудочно-кишечного тракта и других полых органов);
· кранио-сакральный ритм («первичное дыхание» - микроподвижность костей черепа и позвоночного столба);
· ходьба (колебательные движения таза, нижних конечностей и всего опорно-двигательного аппарата при передвижении человека в вертикальном положении);
· пережевывание пищи (сокращения жевательной мускулатуры и движения нижней челюсти);
· фрикционный ритм (движения тазом во время полового акта);
· мигание (периодическое сокращение мышц, опускающих веко);
· другие движения человека, носящие циклический, повторяющийся характер.
При этом, любой двигательный акт может быть рассмотрен как отдельная часть (или совокупность) нескольких колебательных движений разных двигательных сегментов. А общепринятыми физическими характеристиками механических колебаний являются:
• Амплитуда колебаний - расстояние от нулевой до крайней точки механического движения в одну сторону (в некоторых источниках за амплитуду принимается расстояние между двумя крайними точками).
• Частота колебаний, выражается в количестве колебаний в единицу времени.
• Период колебаний, напрямую связан с частотой и равен времени одного полного колебательного цикла.
Характеристики колебаний.
Особенностью механических колебаний является то, что они способны одновременно распространяться в различных направлениях, а также накладываться друг на друга, вызывая взаимо-усиление (вплоть до явления резонанса) или наоборот приводить к «гашению» (уменьшению) амплитуды совместных колебаний.
Рассматривая миофибриллы, как основную движущую силу колебательных движений человеческого организма можно предположить, что периодичность процессов возбуждения и торможения в миоците, ведущие к его сокращению и последующему расслаблению непосредственно связаны с периодичностью основных движений человека.
Как известно пусковым неспецифическим импульсом для возбуждения любых клеток живого организма (нейрон, миоцит, секреторная клетка) является потенциал действия (ПД). В эксперименте, при раздражении мышцы одиночным импульсом электрического тока сверхпороговой силы, (аналогичном ПД), возникает одиночное мышечное сокращение характерной формы. По данным разных авторов, его общая продолжительность составляет от 80 до 120 мс., и в течение этого времени выделяют следующие периоды: латентный (скрытый) период сокращения (5-15 мс); фаза укорочения (40-50 мс); фаза расслабления (40-50 мс).
Характеристики одиночного мышечного сокращения.
Возбудимость мышцы в разные периоды сокращения различна: так в начале латентного периода она возрастает, затем резко прекращается и вновь возникает на высоком уровне в начале периода сокращения, затем постепенно снижается и все оставшееся время до следующего латентного периода остается обычной.
Одиночное мышечное сокращение, получаемое в эксперименте, является прототипом сокращения отдельной двигательной единицы (ДЕ). При выполнении любых мышечных движений человек одновременно использует множество ДЕ, работающих в определенной последовательности. Некоторая часть ДЕ, поочередно сокращаясь и расслабляясь, обеспечивает мышечный тонус, а многие ДЕ находятся в состоянии покоя и активируются только при получении соответствующего сигнала, после чего происходит синхронизация их работы и за счет потенцирования сокращений осуществляется запрограммированное движение.
Анализ всей совокупности механических колебательных движений в организме человека достаточно сложен в виду их большого количества, разнонаправленности, разности амплитуд и периодов. Однако можно сказать, что динамическое равновесие всех колебаний является одной из основ не только биомеханической стабильности человека, но и системы его гомеостаза в целом.
Функциональной единицей скелетной мышцы является двигательная единица (ДЕ) – совокупность мышечных волокон, которые иннервируются отростками одного мотонейрона. Возбуждение и сокращение волокон, входящих в состав одной ДЕ, происходит одновременно после развития ПД и выброса из саркоплазматического ретикулума ионов Са 2+.
Функциональная схема работы двигательной единицы
Согласно теории «скольжения нитей», мышечное сокращение происходит благодаря скользящему движению актиновых и миозиновых филламентов друг относительно друга. В процессе сокращения мышечного волокна в нем происходят следующие преобразования:
А. Электрохимическое преобразование:
· Генерация ПД.
· Распространение ПД по Т-системе.
· Электрическая стимуляция зоны контакта Т-системы и саркоплазматического ретикулума, повышение внутриклеточной концентрации ионов Са2+.
Б. Хемомеханическое преобразование:
· Взаимодействие ионов Са2+ с тропонином, освобождение активных центров на актиновых филаментах.
· Взаимодействие миозиновой головки с актином, вращение головки и развитие эластической тяги.
· Скольжение нитей актина и миозина относительно друг друга, уменьшение размера саркомера, развитие напряжения или укорочение мышечного волокна.
Механизм «скольжения нитей».
По оценкам различных авторов продолжительность единичного мышечного сокращения составляет от 0,08 до 0,12 сек. Непрерывная работа миофибрилл с такой частотой носит характер фибрилляций (трепетания). В виду быстрого истощения энергетических ресурсов этот процесс не может быть длительным по времени. Период восполнения зависит от процесса ресинтеза основного макроэргического соединения живого организма – АТФ. Запасы АТФ в мышечной клетке составляют около 3-7 ммоль/л. Этого хватает всего на несколько последовательных одиночных мышечных сокращений. Для поддержания продолжительной работы мышц требуется постоянное восстановление АТФ до необходимой концентрации происходящее ежесекундно. При этом физиологические колебания уровня АТФ в мышечной ткани задают ритм оптимальных механических колебаний всего организма.
Uo - уровень ожидаемого равновесия;
U max- максимальный уровень АТФ, U min- минимальный уровень АТФ;
U a -средний уровень АТФ; t – 1 сек.
Фазовые последовательности восстановления-расщепления АТФ
(Доброборский Б.С. 1998 г.)
Поскольку наиболее широко используемым методом накопления энергии в организме является процесс окислительного фосфорилирования АТФ можно предположить, что физиологический ритм мышечной ткани зависит от скорости этой биохимической реакции, которая в свою очередь связана с потреблением кислорода в процессе тканевого дыхания. А оно, как известно, зависит от кровообращения, запускаемого сокращениями миокарда и непосредственно связанно с функцией внешнего дыхания. Таким образом, большинство мышечных (двигательных) ритмов человека тесно взаимосвязаны между собой.
Взаимосвязь мышечной активности и некоторых динамических процессов.
Любопытно, что, анализируя исторические причины принятия человечеством минимальной целой единицы времени - 1 секунда, можно предположить, что этот выбор связан с естественным биологическим ритмом мышечной ткани. То есть именно средняя физиологическая продолжительность одного колебания миофибриллы могла стать прототипом стандарта единиц измерения времени - 1 сек. А принятая сегодня за стандарт единица измерений частоты колебаний – 1 герц (1Гц.- одно колебание в секунду) как раз и является частотой физиологических колебаний мышечной ткани.
Подтверждением этой гипотезы может служить относительная синхронность пульса (в покое 1 удар в секунду) и ритма обычной ходьбы человека (1 шаг в секунду). При этом акт ходьбы может рассматриваться как пример универсального, синхронизированного колебательного движения, в котором под контролем центральной нервной системы последовательно используется работа различных мышечных групп, приводящая к попеременному изменению положения в пространстве разносторонних двигательных сегментов, обладающих определенной массой и инерционно «тянущих за собой» другие сегменты, которые в свою очередь находятся в противофазе движения и с одинаковой частотой как маятники следуют по своей траектории.
Существует также определенная кратность спокойного дыхания частоте колебаний в 1 Гц., а именно: вдох - 1 сек., задержка на вдохе (для осуществления газообмена) - 1 сек., выдох - 1 сек., пауза для восстановления после выдоха - 1 сек..
Ритмограмма дыхания, сердцебиения и кранио-сакрального ритма.
Логично, что действие внешних механических колебаний на организм человека с частотой близкой к 1 колебанию в секунду (1 Гц.), обладает высокой степенью синхронности с внутренними колебаниями мышечной ткани, поэтому применение таких колебаний с лечебной целью вполне оправдано.
Таким образом, изучение физиологических колебательных процессов, происходящих в мышечной ткани человека, имеет отношение к большому спектру задач, решаемых на современном этапе развития мануальной терапии и медицины в целом. Учитывая тот факт, что антигравитационные мышцы человека испытывают постоянную статическую нагрузку, в результате чего может развиваться целый ряд статико-динамических нарушений, использование динамического вытяжения на них, обратного по направлению воздействующим силам тяжести, способствует наиболее полноценному восстановлению подвижности, мышечного тонуса и двигательной активности в целом.
Наиболее физиологичным ритмом воздействия динамических колебательных вытяжений можно считать ритм близкий к ритму энергетического обмена в мышечной клетке, составляющий около 1 колебания в секунду. Использование при вытяжении позвоночника колебаний с частотой от 0,5 до 1 Гц. способствует физиологическому расслаблению мышц, восстановлению их энергетического баланса, а также позволяет эффективно влиять не только на анатомические структуры позвоночного столба, но и стимулировать процессы микроциркуляции в нем. При этом наблюдается синхронизация основных динамических ритмов организма: сокращение-растяжение мышц, ритм ходьбы, дыхание, кранио-сакральный ритм, различные ритмы внутренних органов и др.
В отличие от статического вытяжения при динамическом во время воздействия происходит изменение вектора тяги, что позволяет с разной интенсивностью воздействовать на различные мышечные группы. Величина усилия может колебаться от нескольких сот граммов до нескольких десятков килограммов. В результате одновременного колебательного и тракционного воздействия паравертебральные и глубокие мышцы спины испытывают периодическое напряжение и расслабление, что не только усиливает эффект проводимого лечения, но и способствует активной профилактике дорсопатий. Динамическое вытяжение позвоночника может осуществляться непосредственно врачом (мануально) или с использованием специализированного оборудования. Наиболее эффективно использовать в этих целях аппаратно-программные комплексы, с возможностью установки различных программ вытяжения, регулируемых в зависимости от индивидуальных особенностей пациента (пол, возраст, вес, рост и др.) и изменяемых по амплитуде, частоте и силе вытяжения нагрузки.
Динамическое вытяжение позвоночника «Satisform®»
Связаться с доктором Стариковым С.М. вы можете по электронной почте dr_starikov@mail.ru