что такое постуральная стабильность
Система постурального контроля
Постуральный контроль — это понятие, которое используется для описания того, как наша центральная нервная система (ЦНС) анализирует сенсорную информацию от других систем, чтобы произвести адекватный моторный ответ для поддержания контролируемой, вертикальной позы. Зрительная, вестибулярная и соматосенсорная системы являются основными сенсорными системами, участвующими в постуральном контроле и поддержании равновесия.
Постуральная ориентация и равновесие являются двумя основными функциональными целями постурального контроля. Постуральная ориентация контролирует положение и тонус тела по отношению к силе тяжести, опорной поверхности, визуальной среде и внутренним ориентирам. Координация сенсомоторных стратегий для стабилизации центра масс во время как самопроизвольных, так и при внешних стимулах представляет собой постуральное равновесие.
Надлежащий постуральный контроль — это когда человек способен заниматься различными статическими и динамическими видами деятельности, такими как сидение, стояние, опускание на колени, движение на четвереньках, ползание, ходьба и бег, с возможностью сокращать соответствующие мышцы для поддержания равновесия, а также способность вносить небольшие коррективы в ответ на изменения положения и движения, без использования компенсаторных движений. Если даже одна из трех вышеуказанных систем работает не так, как положено, то это может повлиять на постуральный контроль и равновесие. Однако, когда затрагивается одна система, две другие системы могут компенсировать это. Если поражается более чем одна система, то постуральный контроль будет страдать в большей степени.
Друзья, совсем скоро состоится вебинар Георгия Темичева «Двигательный контроль и обучение». Узнать подробнее…
Существуют важные рефлексы, участвующие в поддержании постурального контроля, известные как шейные рефлексы (цервико-окулярный рефлекс, цервико-спинальный рефлекс, цервикоколлический рефлекс) и вестибулоспинальный рефлекс, которые работают в сочетании с вестибулярными ядрами и мозжечком. Зрительная, вестибулярная и соматосенсорная системы — это три системы баланса, которые тесно связаны с контролем постуры.
Зрительная система
Зрительная система является основным приемником сенсорной информации для поддержания постурального равновесия, и как таковая наша постуральная стабильность возрастает с улучшением визуальной среды.
Существует два функциональных класса движений глаз: те, которые стабилизируют глаза, когда голова движется или кажется, что она движется (стабилизация взгляда) и те, которые сохраняют изображение визуальной цели, сфокусированной на центральной ямке глаза, когда цель изменяется или движется (смещение взгляда).
Стабилизация взгляда
Во время движения головы действуют две системы стабилизации взгляда — вестибуло-окулярная и оптокинетическая. Для того чтобы стабилизация взгляда была эффективной, существуют сопряженные движения, при которых оба глаза движутся в одном направлении.
Смещение взгляда
Чтобы сфокусировать изображение на центральной ямке работают три системы смещения.
Вестибулярная система
Вестибулярная система ориентирует туловище в вертикальном положении, используя различную сенсорную информацию, поступающую в том числе из различных сенсорных сред, например, если человек стоит на наклонной поверхности или с закрытыми глазами. Она также контролирует центр масс тела как в статическом, так и в динамическом положении с помощью постуральных реакций (например, пациент стоит или ходит по бревну), а также стабилизирует голову при различных положениях тела.
Соматосенсорная система
Соматосенсорная система — это сложная система сенсорных нейронов и путей, которая реагирует на изменения на поверхности или внутри тела. Он также участвует в поддержании постурального равновесия, передавая информацию о положении тела в головной мозг, позволяя ему активировать соответствующую двигательную реакцию.
Механорецепторы — это специфические сенсорные рецепторы, расположенные в мышечных веретенах. Они обеспечивают нервную систему информацией о длине мышц и скорости их сокращения, тем самым позволяя человеку различать движения суставов и чувствовать их положение. Мышечные веретена также обеспечивают афферентную обратную связь, которая может быть преобразована в соответствующие рефлекторные и произвольные движения.
Очень большое количество механорецепторов в мышечных веретенах находится в подзатылочной области. Они отвечают за прием и передачу информации в ЦНС. Импульсы с этих механорецепторов (в частности, с мышц верхней части шейного отдела позвоночника) имеют прямой доступ к вестибулярному ядерному комплексу (ВЯК) — рефлекторному центру, координирующему движения глаз и шеи. С ним связано центральное шейное ядро (ЦШЯ), которое интегрирует вестибулярную, зрительную и проприоцептивную информацию.
Выраженная сенсомоторная дисфункция возникает при травмах (в частности, хлыстовых травмах) верхнего шейного отдела (по сравнению с травмами нижнего шейного отдела), потому что верхнешейный отдел содержит больше мышечных веретен, имеет большую связь со зрительной и вестибулярной системами и большую рефлекторную активность.
Заключение
Вестибулярная, соматосенсорная и зрительная системы действуют не изолированно, а представляют собой сложную систему постурального контроля, которая работает с целью достижения равновесия.
Постуральная стабильность достигается при хорошей сенсомоторной интеграции между верхним шейным отделом позвоночника, зрительными и вестибулярными структурами. Плохой постуральный контроль возникает при наличии сенсорного несоответствия. Другими словами, если ЦНС будет не в состоянии отличить точную и неточную сенсорную информацию от одной или нескольких из этих систем, то это приведет к возникновению ощущения головокружения / неустойчивости / нарушения равновесия, а также изменению «предсказательного» времени сенсорного входа.
Такие пациенты часто жалуются на головные боли, головокружение, нечеткость зрения, напряжение глаз и проблемы с равновесием. Кроме того, они часто испытывают трудности с чтением (горизонтальный дефицит) или у них возникает головная боль / головокружение при взгляде вверх или вниз (вертикальный дефицит). Эти пациенты также могут страдать от боли в шее, т.к. у них может наблюдаться увеличение мышечной активности / скованности, поскольку тело пытается компенсировать потерю равновесия. Описанные выше симптомы могут возникать во время бега или попытке сосредоточиться на движущейся цели, например, мяче. Некоторые пациенты жалуются на то, что чувствуют себя дезориентированными / перегруженными, когда едут по незнакомому городу, ездят по туннелям или толкают тележку в продуктовых рядах.
Постуральная неустойчивость
Постуральная неустойчивость – это синдром, при котором возникают затруднения в удержании равновесия в определенной позе или при смене позы. Достаточно часто постуральная неустойчивость отмечается при развитии паралича и болезни Паркинсона, хотя не исключено развитие постуральной неустойчивости как самостоятельного заболевания. Синдром развивается в результате нарушений в головном мозге: поражения базальных ганглиев, ствола мозга, лобных долей. Постуральная неустойчивость характеризуется шаткой походкой, склонностью к падению. В тяжелых случаях пациенты не могут стоять или сидеть самостоятельно.
Лечение постуральной неустойчивости успешно выполняют в Юсуповской больнице. Квалифицированные неврологи и психотерапевты используют в своей работе высокотехнологичное оборудование и современные методики лечения заболеваний нервной системы, что позволяет получать наиболее благоприятные результаты.
Агорафобия: постуральная фобическая неустойчивость
Постуральная неустойчивость возникает в результате развития фобии у человека. Агорафобия представляет собой боязнь открытого пространства и скопления людей. При данном расстройстве психики возникают следующие страхи:
Агорафобия обычно связана с боязнью прилюдно опозориться в случае приступа паники. Поскольку приступ паники обычно возникает спонтанно, постоянное ожидание его появления усугубляет ситуацию. Человек боится покинуть зону комфорта, избегает ситуаций, способных вызвать чувство страха. Во время приступа паники у больного агорафобией может развиваться постуральная фобическая неустойчивость. Ее характеристиками будут:
У человека с агорафобией постепенно увеличивается количество ситуаций, которые приводят к постуральной неустойчивости. В результате нарастает стремление исключить подобные ситуации в жизни, результатом чего становится замкнутость и отстраненность. Люди с агорафобией могут неделями и даже годами не покидать свое жилище. Постуральная фобическая неустойчивость больше связана с эмоциональным расстройством, чем с физическими нарушениями головного мозга.
Постуральная неустойчивость при болезни Паркинсона
При болезни Паркинсона постуральная неустойчивость является одним из основных симптомов развития заболевания. Возникновение болезни Паркинсона связано с дегенерацией нейронов и нарушением работы базальных ганглиев, которые отвечают за прямохождение и походку человека.
Нарушение походки сопровождается изменением положения тела, когда центр тяжести смещается и человек наклоняется вперед. При постуральной неустойчивости человек вынужден «следовать» за собственным телом, которое клонит в разные стороны, что приводит к угрозе падения вперед (пропульсия), назад (ретропульсия) и вбок (латеропульсия). Человеку становится сложно начинать движение и останавливаться. Набирая темп, очень сложно погасить инерцию движения, что нередко приводит к падению.
Прогрессирующая дегенерация участка головного мозга, который отвечает за постуральные механизмы и рефлексы (прямохождение, координацию движений и сохранение равновесия тела), постепенно все больше склоняет тело больного вперед. Вначале это приводит к нарушениям походки и утрате чувства равновесия, а в дальнейшем лишает человека способности самостоятельно сидеть и передвигаться. В результате человек остается прикованным к инвалидному креслу.
Постуральная неустойчивость: лечение
Для лечения синдрома постуральной неустойчивости прежде всего требуется исключить заболевание, которое ее вызывает. В случае психологических причин развития состояния необходима помощь психолога для устранения фобии, приводящей к постуральной неустойчивости. Психотерапия может занимать длительный период времени, в зависимости от степени углубления страхов в подсознание пациента. Для облегчения состояния больного ему могут назначаться антидепрессанты и успокоительные. Выбор препаратов определяет только лечащий врач в зависимости от индивидуальных особенностей больного. Нельзя самостоятельно назначать подобные препараты, что чревато ухудшением состояния здоровья.
В лечении постуральной неустойчивости, связанной с болезнью Паркинсона, применяют комплексный подход. В настоящее время болезнь Паркинсона считается неизлечимой, поэтому все терапевтические мероприятия направлены на облегчение состояния пациента и снижение темпов развития заболевания. Основными препаратами, устраняющими двигательные нарушения, являются леводопа, агонисты дофаминовых рецепторов и ингибиторы МАО-Б. Поскольку болезнь Паркинсона связана со снижением уровня дофамина в головном мозге, его восполняют с помощью данных медикаментов.
При неэффективности консервативной терапии, для устранения двигательных нарушений может быть применена паллидотомия. Это хирургическая операция на головном мозге, при которой происходит частичное разрушение бледного шара. Также для лечения болезни Паркинсона применяют нейростимуляцию – малоинвазивная нейрохирургическая операция с направленной симуляцией определенных структур головного мозга электрическим током.
Специалисты Юсуповской больницы берутся за самые сложные случаи и достигают максимального терапевтического эффекта. Обратившись в Юсуповскую больницу, пациент получает квалифицированную медицинскую помощь и психологическую поддержку, что позволяет значительно улучшить качество его жизни.
Юсуповская больница расположена недалеко от центра Москвы, здесь принимают пациентов круглосуточно. Записаться на прием и получить консультацию специалистов можно по телефону клиники.
Анатомия и физиология баланса
Сохранение баланса – сложная биохимическая реакция, она включает в себя несколько нервных и постоянных сенсорных афферентных реакций, образуя обратную связь от периферических рецепторов организма.
К механизмам поддержания равновесия у человека относятся: вестибулярная, зрительная и сенсорная системы. Вся информация интегрируется в центральной нервной системе (ЦНС). Первостепенная роль отводится вестибулярным рецепторам, они определяют силы гравитации, переводят информацию в импульсы, которые расшифровываются мозгом. В результате этого человек осознает положение головы и тела в пространстве, ему доступна информация, которая управляет позными движениями. Деятельность вестибулярных ядер (верхнего, латерального, медиального и нижнего) модулируется и интегрируется множеством афферентных входов.
Вестибулярные ядра связаны с пятью физиологическими системами:
Вестибулярная, зрительная и сенсорная системы ответственны за сохранение равновесия. Они считаются триадой постурального контроля, так как каждая система должна быть интегрирована для определения центра тяжести тела.
Соматосенсорная система
Соматосенсорная система получает информацию о взаимном расположении частей тела в статической позиции (так называемая проприоцепция) и в динамических позиций (так называемый кинестезия). Система получает эту информацию от периферических источников, мышц, суставных капсулл и мягких тканей рецепторов (мышечных веретен, окончаний Руффини). Эта система играет важную роль в регуляции позы. Информация должна быть обнаружена периферически и передается централизованно для обработки.
Визуальная или зрительная система
Зрительная система получает информацию о положении тела и движения в пространстве, в частности, положение головы по отношению к окружающей среде. Это способствует изменению положения головы, шеи и всего тела. Зрительный анализатор также обрабатывает информацию относительно движения окружающих предметов, содержащая информацию о скорости движения (т.е. глядя из поезда, вы видите, что вы движетесь).
Вестибулярная система
Вестибулярная система обрабатывает информацию, касающуюся ориентации головы в пространстве и определяет скорость или ускорение. Любое движение головы (в том числе при переносе веса тела для регуляции положения тела) стимулирует вестибулярные рецепторы. Рецепторы раздражаются наклоном или движением головы, при этом возникают рефлекторные сокращения мышц, способствующие выпрямлению тела и сохранению позы.
Если вы хотите узнать больше о деталях работы сенсорных систем, пожалуйста, обратитесь к любому учебнику физиологии.
Постуральный контроль (регуляция положения тела в пространстве) определяется двумя компонентами:
Постуральную устойчивость (в том числе, и определенную жесткость тела человека в условиях гравитации) обеспечивают постуральные рефлексы, которые бывают двух видов:
«Сенсорная информация» от вестибулярного аппарата поступают по нисходящим вестибулоспинальным путям к мышцам туловища и конечностей для восстановления утраченного равновесия; а также эта информация, вместе с информацией от проприоцептивной системы поступает по восходящим вестибулоцеребеллярным и спиноцеребеллярным путям в мозжечок, являющийся центром равновесия.
Оба компонента постурального контроля (постуральная устойчивость и постуральная ориентация) очень тесно взаимосвязаны. Любое изменение постуральной ориентации мгновенно влечет за собой смещение центра тяжести. Вместе с тем, и коррекция положения центра тяжести достигается за счет перемещения структур тела относительно друг друга, то есть за счет изменения позы. Следовательно, отклонение тела человека от вертикали дает важную информацию для восстановления утраченного равновесия (при этом функционирует преимущественно тоническая мускулатура), поэтому равновесие здорового человека можно охарактеризовать как устойчивое неравновесие.
Таким образом, система постурального контроля складывается из двух подсистем. Первой подсистемой является мышечно-скелетная подсистема, которая характеризуется различной степенью выраженности степени свободы движений в суставах, свойствами тонических и фазических мышц, жесткостью, устойчивостью позвоночного столба, а также его эластичностью и гибкостью. Второй подсистемой является невральная подсистема.
Формы постурального контроля:
Постуральный контрол спокойного стояния (регуляция позы) осуществляется, прежде всего, антигравитационной мускулатурой (мышцами-разгибателями позвоночного столба, тазобедренных и коленных суставов), а также рефлексами на растяжение мышц передней и задней поверхности голени. Кроме этого, проприоцептивные сигналы от поверхностных и глубоких тактильных рецепторов подошвенной поверхности стоп, то есть информация о контакте стопы с опорой. В осуществлении функции равновесия важны: зрительная информация, информация от проприоцепторов сухожилий глазодвигательных мышц. Но наиболее значимыми являются проприоцепция и импульсация от рецепторов вестибулярного аппарата.
Реактивный (или адаптивный) постуральный контроль представляет собой автоматическое изменение позы в ответ на нарушение равновесия. Это происходит при внезапной смене направления движения, при неожиданном столкновении с препятствием. В этот момент центр давления тела смещается к границе площади опоры, что вызывает реальную угрозу падения. Реактивный контроль заключается в восстановлении безопасного положения центра давления за счет изменения позы. Это достигается активацией нервно-мышечных синергий, главным образом, за счет обработки информации о линейных и угловых изменениях положения головы. Другие афферентные системы выполняют в этом случае важную, но вспомогательную роль. Реактивный постуральный контроль имеет более сложную организацию, так как сохранение равновесия в данном случае зависит, прежде всего, от выбора позной стратегии. Структурой, ответственной за выбор адекватных двигательных и позных синергий, являются базальные ганглии, специфической функцией которых является программирование последовательности включения мышечных синергий при внезапной потере равновесия.
Преднастройка (изменение) позы (предшествующая произвольному движению). Очень важная роль в запуске предшествующей движению позной преднастройки принадлежит промежуточным отделам мозжечка. Не исключается и участие моторных зон коры, поскольку в ней формируется окончательная программа произвольного движения. Основным фактором, определяющим включение позной преднастройки, является наличие у человека двигательного опыта или представлений о способе выполнения данного движения. Позная преднастройка является формой опережения, а реактивный позный контроль – форма обратной связи.
Произвольный позный (постуральный) контроль имеет место в усложненных условиях сохранения постурального равновесия, например, при необходимости преодолевать какое-либо препятствие при ограничении сенсорной информации. Это наиболее сложная, сознательно управляемая форма контроля, так как она предполагает наличие смысловой программы действия, формирующейся в ассоциативных зонах мозга, координационно-двигательные аспекты которой программируются при непосредственном участии базальных ганглиев и мозжечка, моторных зон коры головного мозга. Наиболее часто эта форма контроля запускается зрительным сигналом об изменении или усложнении условий для сохранения равновесия.
Постуральный контроль
… одним из важнейших условий при взаимодействии человека и внешней среды является способность сохранять равновесие в вертикальном положении.
Постуральную устойчивость (в том числе и определенную жесткость тела человека в условиях гравитации) обеспечивают постуральные рефлексы, которые бывают двух видов: (1) познотонические рефлексы, которые ограничивают (по мере необходимости) число степеней свободы суставов; позвоночник оказывается закрепощенным тоническими паравертебральными мышцами; определенными мышцами ограничивается подвижность в тазобедренных, коленных и голеностопных суставах и атлантоокципитальном сочленении; познотонические рефлексы обеспечивают также перераспределение тонуса туловища и конечностей в зависимости от пространственного положения головы и воздействия опоры; (2) установочные рефлексы: без установочных рефлексов закрепощенное тело человека, поставленное вертикально, упало бы; этого не происходит, потому что при отклонении от вертикали срабатывают рецепторы вестибулярного аппарата и проприоцепторы суставов и мышц; «сенсорная информация» от вестибулярного аппарата поступают по нисходящим вестибулоспинальным путям к мышцам туловища и конечностей для восстановления утраченного равновесия; кроме того, сенсорная информация от вестибулярного аппарата, а также от проприоцептивной системы поступает по восходящим вестибулоцеребеллярным и спиноцеребеллярным путям в мозжечок, являющийся центром равновесия. Безусловно-рефлекторные ответы мозжечка позволяют многократно воздействовать на мышцы туловища и конечностей, корректируя первичные вестибулосоматические реакции.
Таким образом, можно сделать вывод: система постурального контроля складывается из двух подсистем. Первой подсистемой является мышечно-скелетная подсистема, которая характеризуется различной степенью выраженности степени свободы движений в суставах, свойствами тонических и фазических мышц, жесткостью, устойчивостью позвоночного столба, а также его эластичностью и гибкостью. Второй подсистемой является невральная подсистема, в которой выделяют центральный анализатор, двигательную часть (прежде всего, нервно-мышечные синергии), сенсорный вход (соматосенсорная, вестибулярная и зрительная и др. афферентация, исходящая от постуральных датчиков, в том числе и от височно-нижнечелюстной суставы, который также является постуральным датчиком).
Оба компонента постурального контроля (постуральная устойчивость и постуральная ориентация) очень тесно взаимосвязаны. Любое изменение постуральной ориентации мгновенно влечет за собой смещение центра тяжести. Вместе с тем, и коррекция положения центра тяжести достигается за счет перемещения структур тела относительно друг друга, то есть за счет изменения позы. Следовательно, отклонение тела человека от вертикали является информационно необходимым для восстановления утраченного равновесия (при этом функционирует преимущественно тоническая мускулатура), поэтому равновесие здорового
человека можно охарактеризовать как устойчивое неравновесие.
Формы постурального контроля: (1) постуральный контроль спокойного стояния, (2) реактивный (в ответ на возмущения) или адаптивный контроль, (3) преднастройка позы, (4) произвольный контроль.
Постуральный контроль спокойного стояния (регуляция позы) осуществляется, прежде всего, антигравитационной мускулатурой (мышцами разгибателями позвоночного столба, тазобедренных и коленных суставов), а также рефлексами на растяжение мышц передней и задней поверхности голени. Триггерной афферентной системой в данном случае являются соматосенсорные проприоцептивные сигналы, а также опорная сенсорная афферентация от поверхностных и глубоких тактильных рецепторов подошвенной поверхности стоп, то есть информация о контакте стопы с опорой. В осуществлении функции равновесия важны: зрительная информация, информация от проприоцепторов сухожилий глазодвигательных мышц. Но наиболее значимыми являются проприоцепция и импульсация от рецепторов вестибулярного аппарата (подтверждением этого является их более раннее появление в филогенезе; также зрительное представление о гравитационной вертикали формируется в онтогенезе на основе информации от отолитовых рецепторов). Регуляция постурального равновесия замыкается на уровне двигательных центров ствола головного мозга (вестибулярных ядер, а также ретикулярной формации), испытывающих непосредственные нисходящие влияния медиальных отделов (червя) мозжечка, которые, в свою очередь, получают афферентную информацию от соматосенсорной системы. На этом уровне происходит регуляция тонуса позных (постуральных) мышц и координация мышечных синергий, обеспечивающих равновесие.
Реактивный (или адаптивный) постуральный контроль представляет собой автоматическое изменение позы в ответ на нарушение равновесия. Это происходит при внезапной смене направления движения, при неожиданном столкновении с препятствием. В этот момент центр давления тела смещается к границе площади опоры, что вызывает реальную угрозу падения. Реактивный контроль заключается в восстановлении безопасного положения центра давления за счет изменения позы. Это достигается активацией нервно-мышечных синергий, главным образом, за счет вестибулярной афферентной импульсации о линейных и угловых изменениях положения головы. Другие афферентные системы выполняют в этом случае важную, но вспомогательную роль. Реактивный постуральный контроль имеет более сложную организацию, так как сохранение равновесия в данном случае зависит, прежде всего, от выбора позной стратегии. Структурой, ответственной за выбор адекватных двигательных и позных синергий, являются базальные ганглии, специфической функцией которых является программирование последовательности включения мышечных синергий при внезапной потере равновесия.
Преднастройка (изменение) позы (предшествующая произвольному движению). Очень важная роль в запуске предшествующей движению позной преднастройки принадлежит промежуточным отделам мозжечка. Не исключается и участие моторных зон коры, поскольку в ней формируется окончательная программа произвольного движения. Основным фактором, определяющим включение позной преднастройки, является наличие у человека двигательного опыта или представлений о способе выполнения данного движения. Позная преднастройка является формой опережения, а реактивный позный контроль – форма обратной связи.
Произвольный позный (постуральный) контроль имеет место в усложненных условиях сохранения постурального равновесия, например, при необходимости преодолевать какое-либо препятствие при ограничении сенсорной информации. Это наиболее сложная, сознательно управляемая форма контроля, так как она предполагает наличие смысловой программы действия, формирующейся в ассоциативных зонах мозга, координационно-двигательные аспекты которой программируются при непосредственном участии базальных ганглиев и мозжечка, моторных зон коры головного мозга. Наиболее часто эта форма контроля запускается зрительным сигналом об изменении или усложнении условий для сохранения равновесия.