5.1. Организация движений покоя и локомоторного акта (физиологических синергий)
В повседневной деятельности мы выполняем разнообразные координированные движения, используя так называемые постуральные и двигательные паттерны. Паттерн (англ. pattern — образец, шаблон, модель) — это стереотипный способ выполнения движений и принятия положений при взаимодействии с окружающей средой. Паттерны регулируются рефлекторными дугами и памятью о двигательном опыте, накопленной ЦНС, то есть системой безусловных и условных рефлексов.
Постуральный паттерн — это определенный способ принятия различных положений тела в пространстве. Например, привычная поза, принимаемая в положении стоя, сидя, при выполнении разных видов работ.
Динамический (двигательный) паттерн (двигательный стереотип) — это определенный способ выполнения различных движений и смены положений тела при взаимодействии человека с окружающей средой. При этом происходит сокращение мышц тела в определенной последовательности, обеспечивая наибольшую эффективность при наименьших энергетических затратах. Например, привычный способ подъема груза с земли, походка и т.п. Большую часть паттернов человек усваивает в детстве посредством многократного повторения различных действий, до полного совершенствования и автоматизации этих движений. Шаблоны движений общи для всех людей, однако каждый индивидуум имеет свои маленькие особенности, так как двигательный опыт не одинаков.
Необходимо учитывать, что привычные постуральные и двигательные паттерны могут раздражать и/или повреждать определенные структуры. Опорно-двигательный аппарат — это биомеханический комплекс, образованный костями, суставами, мышцами, связками и т.д., которые подвержены компрессии и трению, приводящим к их износу и изменению функциональности, в частности, при неправильном использовании. Позвоночный столб в совокупности своих частей представляет собой структуру, к которой предъявляются высокие механические требования из-за вертикального положения и осуществления движений с одновременным выполнением функции поддержания веса. Для того чтобы минимизировать повреждение дисков, позвонков и суставов, а также контролировать усилия мышц, связок и сухожилий, необходимо использовать сбалансированные постуральные и двигательные паттерны.
Выполнение телом любого статического или двигательного паттерна предполагает изменение положения центра тяжести тела. Вне зависимости от статической или динамической двигательной активности тело человека всегда пытается сохранить центр своей тяжести в пределах полигона опоры стоп. Для этого используют все возможности постуральной системы с максимально возможным вовлечением необходимых для этого элементов двигательных и фасциальных цепей. С физиологической точки зрения эти возможности не безграничны, и поэтому нарушения функции постуральной системы возникают как следствие либо неадекватной и выходящей за пределы ее возможности перегрузки, либо как проявления низкой рефлекторной реактивности самой постуральной системы. Иными словами, постуральная система выступает как основное звено компенсации, и от соотношения интенсивности постурального стресса и адаптационных возможностей физиологических систем организма зависит, произойдут ли изменения осанки и/или постурального баланса на рефлекторном, а затем на структуральном уровне, или организм сможет добиться их компенсации.
В организации постуральных и двигательных паттернов задействовано необходимое для этого количество рецепторов и нейронных взаимосвязей на разных уровнях ЦНС, о чем подробно было сказано в главе 1. Причем ЦНС постоянно получает и использует обратную связь относительно значимых изменений постурального тонуса. Для рефлекторного исполнения команды ЦНС задействуются необходимые мышцы и мышечно-фасциальные цепи. Например, равновесие стоящего на ровной опоре человека обеспечено постоянным рефлекторным сокращением и расслаблением аксиальных (расположенных близко к оси тела) мышц. Если опора начнет раскачиваться, как палуба идущего по волнам корабля, произойдет рефлекторное сокращение дополнительных постуральных мышц; кроме того, организм попытается увеличить площадь опоры более широким расположением стоп. Для того чтобы совершить шаг вперед, человек должен сместить свой центр тяжести кпереди — начать падать вперед. Постуральная система воспринимает это как падение вперед и тут же включает рефлекторный процесс сокращения необходимых мышц, обеспечивающих сохранение вертикального равновесия. В результате выносится вперед одна из нижних конечностей — совершается шаг вперед. Если необходимо продолжить движение, процесс снова повторяется с сокращением мышц по гетеролатеральному типу.
В осуществлении статического и динамического паттернов задействованы рефлекторные статические и динамические двигательные синергии. Синергии — это скоординированные движения, осуществляемые за счет согласованного сокращения и расслабления разных групп мышц — тела, конечностей, шеи, глазодвигательных. Координация — это деятельность, обеспечивающая движениям целостную слитность и структурное единство. Она базируется на определенной организации совместного действия множества нейронов на разных уровнях ЦНС.
Деление синергий на статические и динамические условно. Статические возникают при стоянии человека, а динамические — при гетеролатеральной двигательной активности, например, при ходьбе, беге и сложных двигательных спортивных паттернах. Рефлекторный механизм синергий обеспечивается реципрокным торможением и реализуется на уровне спинного мозга с участием как одного, так и нескольких его сегментов. Мотонейроны спинного мозга получают управляющие сигналы из ствола головного мозга, мозжечка, подкорковых ядер и коры больших полушарий.