ДВИЖЕНИЯ
Рисунок 1. Границы подвижности плеча в лопа-точно-плечевом сочленении. Внутренняя, жирная кривая—границы подвижности плеча при неподвижной лопатке; пунктирная кривая— то же при подвижной лопатке; внешняя сплошная кривая—то же при подвижных лопатке и рлючице. (По Braune и Fischer'y.)
семафора с>го столбом), то мера его связности вполне определяет и меру его подвижности. Если же частичной связью соединены 2 подвижных звена (напр. ножки циркуля), то мера их связности определяет только их относительную взаимную подвижность, а не абсолютную подвижность каждого звена в отдельности. Мера относительной взаимной подвижности двух сочлененных звеньев носит название свободы деформации двух-звенной кинематической цепи. Свобода эта равна очевидно свободе подвижности одного из ее звеньев относительно второго, если это второе сделано неподвижным. Очевидно также, что свобода подвижности напр. бедра относительно таза (предполагаемого неподвижным) равна свободе подвижности таза относительно бедра, и обе они равны свободе деформации двухзвеннойцепи «бедро—таз». Свобода деформации более сложных кинематических цепей определяетеяразнообрази-ем изменений формы, доступных для этих цепей. Свобода деформации незамкнутой многозвенной кинематической цепи (т. е. такой цепи, к-рая распадается на две несвязные части при перерезке любого из ее сочленений, как напр. «таз—бедро—голень—talus—cal-caneus») равна сумме степеней относительной подвижности всех пар смежных звеньев, из к-рых она состоит. Свобода деформации замкнутой кинематической цепи (т.е. цепи, не распадающейся на несвязные части при перерезке одного из сочленений, как например цепь «плечо—локтевая кость—лучевая кость») меньше такой суммы. Таким образом незамкнутая кинематическая цепь «таз—бедро—голень» обладает 3 степенями свободы деформации за счет тазобедренного сочленения+2 степени за счет коленного сочленения. Ниже дается сводка свобод деформации главнейших систем человеческого тела. Табл. з. Палец руки..... 2 Кисть руки......33 Предплечье + кисть . 36 Вся рука от плеча . . 37 Вся рука от лопатки 40 Рука и плеч, пояс . . 43 Все тело.......191 Голова и шея.....21 Голова с нижней челюстью.......3 Голова и 2 верхних позвонка .... Стопа Голень + стопа . Вся нога от бедра Вся нога от таза , 11 . 13 , 15 , 18 Следует добавить, что кинематич. цепи огромного большинства машин суть замкнутые кинематические цепи, и поэтому их свобода деформации в большинстве случаев значительно меньше, чем свобода деформации человеческого тела. Для сравнения приводятся свободы деформации нек-рых машин. табл. 4. Велосипед.................... 5 Паровоз 4-осный без бегунков.........10 Паровоз 5-осный с поворотной тележкой ... 15 Автомобильный двигатель........... 1 Ротационная печатная машина......... 1 Пишущая машина «Ундервуд»......около 60 Концертный рояль................480 Активная подвижность человеческого организма повсюду меньше пассивйой. Это обусловливается или тем, что мышцы данного сочленения слишком слабы для полного использования его подвижности (сгибание колена, переразгибание пальцев), или тем, что для выполнения пассивно-возможного движения не имеется подходящих мышц (напр. ротация пальцев в пястно-фаланговых сочленениях) или подходящих иннервации (напр. ротация кисти в луче-запястном сочленении), или наконец наличностью непреодолимых синергии (см. ниже), т. е. содружественных иннервации, не дающих возможности активно выполнять раздельно нек-рые системные сложные движения. Так, редко кто способен сгибать ногтевые фаланги отдельно от средних; пассивная подвижность каждого позвонка относительно соседнего имеет три степени, тогда как активно мы не в состоянии совершать движения в каком-нибудь одном изолированном межпозвоночном соединении, и т. д. Еще меньше свобода деформаций для привычных движений, которые, как указывается ниже, почти всецело состоят из сложных синергии. Кинематика движений. Форма движений человека. Уже простейшее непосредственное наблюдение показывает, что человеческий организм не использует всех возможностей подвижности, которыми он обладает: кинематическая цепь с двумя степенями свободы деформации, укрепленная одним концом, способна к прямолинейному движению другого конца; между тем приближенно-прямолинейные движения концов такой свободной системы, как рука (43 степени свободы деформации), составляют редкость, а строго-прямолинейные совсем не встречаются. Точно так же редки изломы траекторий движения под углом. Как правило Д. человека обладают в большей или меньшей степени плавностью и округлостью. Можно было бы полагать, что прямолинейные движения отсутствуют именно потому, что они требуют сложной синергии и что в силу вращательного устройства большинства сочленений, в Д. человека должны преобладать дуги окружностей, но точные наблюдения показывают, что и дуги окружностей представляют в Д. человека не меньшую редкость, чем прямые линии. (Кинематика важнейших двигательных синдромов—см. ниже, а также соотв. слова.) По вопросам формы траекторий движения существует чрезвычайно мало количеств, исследований. Качественные наблюдения не могут принести в этой области большой пользы, т. -к. прежде всего они крайне неточны и субъективны. Кроме того нужно указать еще следующее. Только при вращательном движении вокруг неподвижной оси (таких движений организм человека никогда не совершает) и при поступательном перемещении (неосуществимом для организма) все точки движущейся системы выполняют движение точно одной и той же формы. Для всякого же другого движения формы траекторий всех точек движущейся системы отличаются друг от друга, и поэтому, если не делать точных количественных измерений, легко проглядеть точки, движение которых в каком-либо отношении закономерно, даже если такие точки в системе имеются. Нек-рые общие положения могут однако быть установлены уже сейчас. Как уже сказано, разнообразие активных движений отдельных систем человеческого организма несравненно меньше, нежели разнообразие тех пассивных движений, к-рые доступны этой системе по свободе ее подвижности. Если свободу подвижности звена или системы человеческого тела сравнить с большой равниной, то доступные этой систе-, ме активные траектории будут подобны шоссейным дорогам на этой равнине: место, Рисунок г. Автома- занимаемое ими, будет исче-тизм привычны* зающе-мало по сравнению со д. циклограмма всей поверхностью равнины уРдеароТЛмоДЛоТао: (см. рисунок2). Продолжая это бойца. (По сним- сравнение, можно будет скаку автора), зать, что «равнины» свобод подвижности различных систем человеческого тела будут насыщены «шоссейными путями» траекторий активных движений в очень различной степени. Хотя между обширностью анат. подвижности той или иной системы или звена и разнообра-
зием доступных ей активных движений существует известный параллелизм (активная подвижность в плечевом сочленении богаче таковой в голенно - надпяточном сочленении), но разнообразие возможных в данной системе активных движений определяется гл. обр. иннервационным развитием двигательных центров этой системы. При почти одинаковой анатом, подвижности плечо по
т Г I !/ Рисунок 3. Кривая движения голенностопного сочленения при ходьбе на протяжении одного двойного шага. Рисунок 4. Кривая движения центра тя;кести тела при ходьбе. активной подвижности несравненно разнообразнее бедра; пальцы правой и левой руки анатомически подвижны одинаково, а между тем разнообразие их активной подвижности очень различно для той и другой руки. Анатомическая подвижность пальцев ног почти не меньше, чем таковая для пальцев рук (та же свобода деформации и лишь слегка меньшие границы подвижности), активные же движения ножных пальцев кроме hallux'a сводятся лишь к возможности одновременного сгибания или разгибания их сразу во всех фалангах. Разнообразие активной подвижности не зависит заметным образом и от числа и разнообразия мышц, окружающих то или иное звено; мышечный фонд тазобедренного сочленения больше по количеству мышц и разнообразнее по их расположению, чем мышечный фонд плечевого сочленения, активная подвижность которого значительно больше, чем у бедра. Кинематическая сложность каждой данной траектории Д. человека, т. е. сложность ее пространственной формы, обусловливается опять-таки не мерой подвижности данной точки движущейся системы, а величиной сосредоточенной в этой точке массы: как правило чем эта последняя больше, тем форма движения проще (см. рисунок 3 и 4). Отсюда понятна колоссальная подвижность кисти и пальцев, богатых как свободами деформаций, так и высоко расчлененными иннервациями, и при том бедных массой. [На рис, 5приведена кимоциклограмма перезарядки винтовки (по снимку автора)— пример автоматизированного движения высокой сложности.] Как разнообразие траекторий движений, так и сложность этих последних значительно уменьшаются даже в богато иннервированных системах под влиянием автоматизации движений человека; до какой высокой степени может доходить IJ'JJ Рисунок 5. К у? v Ь^ if t? Рисунок 6. Распиливание доски пилой. Кимоцикло-грамма, показывающая высокую степень автоматизации. (По снимку автора.) одинаковость последовательных автоматизированных движений, показывают рис. 2и 6. Скорости Д. Скорости движений по траекториям изучены также очень мало. Наибольшие скорости движений частей человеческого организма достигаются дистальными концами конечностей при размаховом движении от проксимального сочленения: ки-/■7 ,..-;' ...•■» ,••/ st ■■•?' стью при движении ' jsfeis^is&L-ig.Hij4 0T надплечья и сто-nog при движении от тазобедренного сочленения. Кисть может достигать при метательном движении скоростей до 20 м в секунду (72 км в час), стопа при быстром беге дает немногим меньшие цифры. При ритмических движениях скорости меньше, и при том зависят не от темпа движений, а от их размаха: с возрастанием темпа движения размах его обычно уменьшается, и в этом случае скорости почти не возрастают. В обычных физиол. условиях скорости кисти и стопы здорового человека нередко доходят до 5—6 м в секунду. Максимальный темп движений прямым образом зависит от массы и момента инерции движущейся части. Наивысшим темпом (до 8—io Д. в секунду) обладают движения пальцев, наименьшим-—туловище при качании его в тазобедренных сочленениях. Ритмические Д. человека. Вполне общий кинематический закон удалось сформулировать до наст, времени только для ритмических движений. Точное изложение этого закона содержит нек-рые математические трудности; поэтому здесь дается лишь наиболее общее понятие о нем. Всякое колебательное ритмическое движение может представлять собой или 1) простое маятни-кообразное (синусоидальное) колебание или 2) сумму простых маятникообразных колебаний разных частот, одновременно совершаемых колеблющимся телом. Для того, чтобы такая сумма колебаний была все же ритмичной, все слагающие колебания ее должны иметь общий ритм; иначе говоря, продолжительности полных циклов каждого из слагающих колебаний (или, как говорят, периоды колебаний) должны относиться друг к другу, как l:1/»:1/»: V* и т. д. В виде такой суммы синусоидальных колебаний может конечно быть представлено и каждое ритмическое Д. человека, точнее—движение каждой точки движущегося органа. К таким движениям относятся: ходьба, бег, вращение рукоятки, многочисленные рабочие движения (опиловка, кузнечный и слесарный удар, движения руки на фортепиано), пат. движения (треморы, клонус) и т. д. Во всех таких движениях основной ритм представлен так наз. основным колебанием, период которого равен единице; на него наслаиваются дополнительные колебания с периодами 1ji, 1I3, 1ll и т. д. Размахи, или амплитуды слагающих колебаний конечно могут быть очень разнообразны; очевидно, что чем незначительнее амплитуды дополнительных колебаний по сравнению с амплитудой основного колебания, тем структура движения проще. Кинематический закон протекания ритмических Д. человека, о котором говорилось выше, гласит, что амплитуды дополнительных слагающих имеют для разных точек движущегося органа человека и для разных случаев движения разные значения относительно амплитуды основного колебания, а именно, что они тем меньше (а следовательно движение тем проще): 1)чем бблыную массу и чем больший момент инерции сосредоточивает в себе данная движущаяся точка и 2) чем выше темп движения. Т. о. для большой движущейся системы (напр. нога при ходьбе) движения центров тяжести частей системы будут проще, ближе
А—движение колена,
В—движение центра тяжести ноги. Рисунок 7. Движения отдельных точек ноги при ходьбе и основные синусоиды этих движений. к маятникообразному колебанию, чем движения сочленений той же системы, а движение центра тяжести всей системы будет проще, нежели Д. центров тяжести ее частей (см. рисунок 7). Поясним это примерами. При нормальной ходьбе амплитуды составляющих движений различных точек ноги (отнесенные к основной составляющей, принятой за 100%) равны: Табл. 5. Движущаяся точка Амплитуды 1-й составляющей 2-Й 3-Й 4-Й Центр тяжести Коленное сочленение . . . Кончик стопы . Ii 26,1% 20,е% 22,5% 4,1% 8,2% 2,1% 2,8% Центр тяжести Центр тяжести голени. .... Центр тяжести всей ноги. . , 100% 100% 100% 20,0?/„ 4,7% 3,8% 2,1% 0,7% 0,7% 1,6% 0,3% 0,5% При ускоряющемся темпе фортепианных октавных движений имеются указанные в таблице 6 соотношения для центра тяжести кисти (исполнитель—крупный виртуоз). 461 ДВИЖЕНИЯ 462 Т. о. механическая структура ритмического движения как правило тем проще, чем Д. быстрее и чем больше моменты инерции движущихся масс. (О кинематике главнейших Табл. 6. Темп(ударов в секунду) Амплитуда основного колебания в си Амплитуда 2-й составл. В см В % 2,2 4,6 6,0 7,8 2,67 1,80 1,58 1,04 2,55 0,49 0,168 0,007 95,0 27,2 10,6 0,7 двигательных синдромов — см. Бег, Речь.) Изучение кинематики движений человека в нормальных и патологических случаяхпред-ставляет огромный диагностич. интерес (см. ниже). Упомянем пока, что, как показывает клинич. эксперимент, тончайшие отклонения Д. человека от нормы при начале какого-либо заболевания, отклонения, совершенно недоступные простому глазу, отчетливо выявляются на осуществленной чувствительным методом записи этих движений, что должно в ближайшем будущем сделать изучение кинематики Д. человека одним из важных орудий клинической работы. Динамика движении. Нигде, может быть, не сделано и не делается столько ошибок и поспешных суждений, как именно в вопросах динамики движений человека. Это и понятно: выше было указано, что двигательная система человеческого тела принадлежит к числу сложнейших, необозримо разнообразных и свободных механических систем, для к-рых удовлетворительное механическое истолкование вообще невозможно. Для механика организм человека — клубок сложных и неразрешимых задач. Естественно, что в этой области (к-рая максимально трудна для математика, но по неведению кажется простой врачу) врач не застрахован от грубейших ошибок. Поэтому здесь следует особенно внимательно рассмотреть основные факты динамики движений человека, оставляя в стороне более сложные явления вторичного порядка. Внешние и внутренние силы. Тело подвижного организма постоянно находится под действием внешних и внутренних сил. К внешним силам относятся след.: сила тяжести, сила сопротивления среды (воздуха, воды при плавании и т. д.), силы опорных реакций и наконец всевозможные непостоянные силы, действующие извне (толчки, удары и т. п.). К внутренним силам относятся: молекулярные силы сцепления частиц, упругие силы, возникающие при возбуждении мышц, растяжении связок, сжатии и изгибе хряща и кости, и силы трения, возникающие при Д. во всех движущихся частях организма. Если между всеми этими силами наблюдается длительное равновесие, организм находится в покое. Если же такого равновесия сил нет, т. е. если равнодействующая всех сил и ее момент не равны нулю, то организм приходит в движение, целиком зависящее от величины, направления и момента равнодействующей. Т. к. все перечис- ленные выше силы (кроме только силы тяжести) представляют собой изменчивые силы, то каждая из них, изменяясь, может обусловить начало или изменение движения организма. С точки зрения механики движения существенно только то, является ли данная сила или равнодействующая внутренней или внешней силой по отношению к организму или к данной его части (кинематической цепи) вне зависимости от источника и происхождения этой силы. Поэтому следует дать определение того, что является внутренней и внешней силой по отношению к данной кинематической цепи. По третьему принципу механики действие каждой силы уравновешивается равным ему силовым противодействием, направленным по той же прямой, что и данная сила, но в противоположном направлении. Если точка приложения силы и точка приложения противосилы находятся внутри данной цепи, то сила считается внутренней по отношению к цепи. Так, для цепи «вся рука от плечевого сочленения> сила напряжения m. brachialis interni есть внутренняя сила, а сила напряжения т. pectoralis major.—внешняя сила; по отношению же к системе «предплечье—кисть» сила напряжения m. brachialis interni есть уже внешняя сила. Однако сила m. brachialis, действуя на плечевую кость, передается по ней на связки плечевого сочленения, т. е. на точки, внешние по отношению к системе «вся рука». Противосила для этой передавшейся силы приложена в центре тяжести подвешенной к плечевому сочленению кине-матич. цепи. Т. о. любая сила, внутренняя по отношению к данной подвешенной цепи, создает и внешнюю силу, но всегда одного порядка: силу, направленную по прямой, соединяющей центр тяжести цепи и ее точку подвеса. Иными словами, ни одна внутренняя мышца данной кинематической цепи не может действовать на центр тяжести цепи иначе, как подтягивая или отталкивая его по прямому направлению, соединяющему его с точкой подвеса цепи. Момент силы, проходящей через данную точку, равен по отношению к этой точке нулю; т. о. приходят к основной теореме мышечной динамики: момент силы мышцы, внутренней по отношению к данной системе, не равен нулю для всех внутренних точек системы и равен нулю для всех вне ее лежащих точек. Момент мышцы. Действие мышцы внешней и внутренней по отношению к системе. Вышеуказанная теорема мышечной динамики дает безошибочный путь к определению того, участвуют ли мышцы данного сочленения в интересующем нас движении или положении и в какой мере. Достаточно определить силовые моменты движущейся системы по отношению к каждому сочленению: если момент по отношению к некоему сочленению равен нулю, то его мышцы в данном акте не участвуют; если он отличается от нуля, то его величина прямо характеризует меру усилий мышц данного сочленения. Для всего человеческого тела в целом каждая мышца является внутренней, следовательно момент каждой мышцы тела в отдельности, а стало быть и момент всех ихвместе взятых,по отношению к внеш- ней точке опоры равен нулю. Поэтому при одной внешней точке опоры ни одна мышца всего тела не может сместить центр тяжести. тела иначе, как вдоль прямой, соединяющей его с точкой опоры; иными словами, при одной точке опоры человек может сдвинуться с места только за счет внешней силы (тяжести, толчка и т.д.).Если точек опоры больше, чем одна, то конечно внутренние силы тела будут обладать моментом, отличным от нуля, по крайней мере по отношению к одной из точек опоры, и тогда возможны любые смещения. Параметрические, тонические и контракционные силы. С точки зрения физиологии движения силы, действующие в данной кинематической цепи, следует подразделить иначе. По своей физиологической значимости силы эти распадаются на три группы: 1) силы, возникающие вне организма, т. е. силы, наличие и значение к-рых никак не зависят от организма,—независимые силы (силы тяжести, ветра, внешних толчков и т. д.); 2) силы, возникающие в организме и полностью зависящие от положения и состояния движения его частей,—параметрические силы (силы натяжения связок и сухожилий, упругие напряжения костей и хрящей, внутреннее трение мышц, силы инерции звеньев и т. д.); наконец 3) силы, возникающие в организме же, но могущие изменяться независимо от положений и состояний движения его частей,—это силы мышечные (тонические и контракционные).При каждом данном состоянии движения органа организму недоступно воздействие ни на независимые силы, источники которых лежат вне его, ни на параметрические силы, для каждой из к-рых при данном движении возможна только одна неизменимая кривая последовательных значений, и только силы мышечных напряжений доступны постоянному контролю и управлению со стороны организма. Итак физиологически мышца не только не есть единственный двигатель организма, но даже не главный его двигатель, а лишь единственный управляемый двигатель. Двигательная система человека может быть уподоблена парусному судну со вспомогательной паровой машиной—совокупностью мышц. Уточняя это сравнение, нужно будет сказать, что сама по себе «паровая машина» организма совсем не слаба и в большинстве случаев вполне достаточна для движения корабля против любого ветра и бури, но что вся эволюция двигательных механизмов, как в общем онтогенезе, так и при усвоении любых новых двигательных навыков, сводится к непрерывному росту умения использования ветра и парусов и ко все большей экономии горючего. Изучая физиологию акта ходьбы здорового человека, с необычайной отчетливостью можно видеть, как широко используются для ходьбы «бесплатные» силы и к какому минимуму сведена активная деятельность мышц. Зависимость между напряжением, сокращением мышцы и Д. Динамическое действие мышцы зависит от ее напряжения, но, как должно быть понятно из предыдущего изложения, напряжение это вовсе не обязательно должно быть вы- звано возбуждением мышцы. Невозбужденная мышца есть такое же упруго-напряженное образование, как и связка, фасция или кость, только с иными характеристиками растяжимости и упругости. Основное отличие функции мышцы от функции связки заключается лишь в том, что для связки каждому данному растяжению соответствует всегда одно определенное напряжение, тогда как для мышцы при одном и том же растяжении напряжение может быть различным, в зависимости от меры ее возбуждения. Итак возбуждение мышцы есть путь не к вызыванию напряжения, а к его изменению. Изменение напряжения мышцы вызывает изменение равнодействующей всех многочисленных сил (независимых, параметрических и мышечных), действующих на данную кинематическую цепь (1-е причинное звено), а изменение равнодействующей вызывает изменение движения цепи в порядке, описанном выше (2-е причинное'звено). Движение кинематической цепи изменяет, вообще говоря, расстояния между точками прикрепления мышц, расположенных на данной цепи. Е ели эти точки удаляются, мышца растягивается, если они сближаются, мышца как упругое образование укорачивается; но т. к. при сложнейшем взаимодействии сил, действующих на систему, совершенно невозможно сказать в общем виде, как подействует увеличение напряжения данной мышцы на движение всей системы, то невозможно предсказать также, растянется ли мышца или укоротится в результате этого движения. Т. о. в физиологич. условиях «сокращение» мышцы не стоит ни в какой прямой связи с увеличением ее напряжения и является лишь одним из возможных следствий движения системы, столь же возможным, как и растяжение этой мышцы или пребывание ее в той же длине. Положений, при к-рых сокращение мышцы есть причина движения, не существует; положения, при к-рых сокращение мышцы является обязательным и однозначным следствием движения, вызванного ее же напряжением, относятся лишь к простейшим, максимально схематизированным случаям (мышца в миографе, изолированное местное раздражение мышцы фарадизацией и т. д.). Индикаторный график работы мышцы. Ошибки, проистекающие от неразличения возбуждения, напряжения и сокращения мышцы, зависят от смешения понятий силы и работы мышцы. Может быть лучше всего пояснит действительные отношения всех этих величин рис. 8. Если откладывать по оси абсцисс изменения длины мышцы (сокращение—растяжение), а по оси ординат—изменения ее напряжения (напряжение—расслабление), то каждый мышечный процесс изобразится на таком «индикаторном графике» кривой; если по истечении нек-рого времени мышца вернется к тому же состоянию длины и напряжения, с к-рого начала данный процесс, то кривая получится замкнутая, как на рисунке. Площадь, ограниченная этой кривой, изображает работу мышцы: работу, совершенную мышцей, если кривая обходит эту площадь против часовой стрелки (см. рисунок 8, 9—нижнее кольцо восьмерки), и работу, поглощенную мыш- цей, если кривая идет по часовой стрелке (см. рисунок 9—верхнее кольцо восьмерки). Мера возбуждения мышцы характеризуется отношением напряжения мышцы к соответствующему ему состоянию растяжения (т. к. и возбужденная и невозбужденная мышцы
Спирашелнг— рвстяжеши- Сокращение-—.растяжение
Рисунок 8. Индикатор- Рисунок 9. То же—более ный график работы сложный случай. мышцы. напрягаются при растяжении и расслабляются при сокращении): чем мышца сильнее возбуждена, тем это отношение больше. Поэтому на графике возбуждение будет характеризоваться увеличением наклона прямой, соединяющей данную точку графика с началом координат; угнетению или успокоению будет соответствовать уменьшение этого наклона. На рис. 8 у ординаты D длина и напряжение мышцы наименьшие; от D до А мышца растягивается, напряжение растет, а мера возбуждения падает; от А до В возрастают все три величины, т. е. мышца возбуждается и напрягается, но растягивается; от В до С мера возбуждения мышцы продолжает нарастать, мышца сокращается, напряжение падает; от С до D возбуждение и напряжение падают, мышца же сокращается. Более сложный. случай изображен на рис. 9. Здесь нарастание возбуждения происходит на участке АВ, при непрерывном растягивании мышцы; начиная от В, возбуждение начинает опадать, а мышца все еще растягивается до С, сокращение же происходит от С до -D, при непрерывном падении как напряжения, так и меры возбуждения. (Этот случай заимствован из опытов с движениями руки при фортепианном ударе.) Итак возбуждение мышцы может начаться и кончиться на протяжении фазы растяжения, при чем вся энергия возбуждения мышцы перейдет в потенциальную упругую энергию растягиваемой мышцы, и уже эта превращенная энергия в фазе сокращения, т.е. несколькими долями секунды позже, перейдет в механическую работу мышцы. Двигательные механизмы. Возбуждение мышцы зависит только от деятельности центральной нервной системы и ни в какой степени не зависит от состояния Д. органа; но напряжение мышцы неизбежно зависит от состояния ее растяжения, т. е. от движения органа, которому она принадлежит. Т. о. напряжения мышц данного органа являются с одной стороны причиной его движения, а с другой—следствием того же движения. Итак в Д. человека имеет место замкнутая цепь взаимодействий между усилиями (напряжениями мышц) и положениями органа: j первое влияет на второе, а второе на первое. Такие цепи взаимодействий выражаются в механике диференциальными уравнениями второго порядка, но рассмотрение их очень сложно.Можно указать лишь на самые основные свойства таких уравнений, определяющих собой Д. человека. Всякое уравнение содержит в себе коефициенты, или параметры; напр. в обыкновенном квадратном уравнении x*+px+q=0 такими параметрами являются величины р и q. Параметрами уравнений, определяющих Д. человека, будут постоянные значения моментов инерции звеньев, коефициенты упругости связок, трения частей и т. д.; поэтому силы, возникающие в центрах тяжести звеньев, в связках, трущихся частях, саркоплазме и т. д., и были выше названы параметрическими силами . Разница между диференциальным уравнением и простым алгебраическим, вроде вышеприведенного, состоит в том, что алгебраическое уравнение имеет одно или несколько отдельных решений (напр. квадратное уравнение—два решения), тогда как ди-ференциальное уравнение имеет бесконечное количество возможных решений."Какое из этих бесчисленных решений будет иметь место, иначе говоря, какое движение произойдет при данной смене мышечных возбуждений, будет зависеть не от формы уравнения и не от его параметров, а от т. н. начальных условий движения. Для диференциального уравнения движения части человеческого тела такими начальными условиями могут служить напр. исходное положение и исходная скорость этой части. Изменение начальных условий может совершенно изменить весь кинематический эффект, всю внешнюю физиономию движения, если даже определяющее его диференциальное уравнение, а следовательно и закон изменения мышечных напряжений, будет оставаться в точности одним и тем же. Мышечно-сил'овая схема и начальные условия Д\ Пропри о-цептивные механизмы и пропри о ц е п тивн ая координация. Знание движения обеспечивает, согласно сказанному, знание его мышечно-силовой схемы; но обратный переход невозможен: знание мышечно-силовой схемы недостаточно, чтобы предугадать движение, т. к. одна и та же схема в зависимости от начальных условий может произвести множество разных движений. Можно сказать, что многообразие движений больше, чем многообразие мышечно-силовых схем. В силу этого и организм, если бы он ограничивался иннер-вационным включением какрй-либо определенной мышечно-силовой схемы, не мог бы иметь никакой гарантии, что схема эта произведет именно то пространственно-вре-меннбе движение, к-рое ему в данный момент нужно. Для совершения кинематически определенного движения недостаточно раз навсегда определенных центробежных импульсов; необходимы еще контрольные центростремительные импульсы, обусловливаемые упомянутыми уже начальными условиями и способные вносить поправки в первоначально включенную иннервационную схему в зависимости от конкретной пространственно- двигательной ситуации. Такими импульсами являются т. н. проприоцептивные импульсы, возникающие в нервных окончаниях мышечных сухожилий, сочленовных сумок, глубоких слоев кожи и т. д. Благодаря проприо-цептивным рефлексам, наряду с вышеупомянутым механическим взаимодействием между напряжениями и положениями мышц, возникает другое аналогичное взаимодействие, локализованное уже в центральной нервной системе; двигательные центральные импульсы вызывают изменения движения кинематической цепи, а изменения эти с помощью проприоцептивных рефлексов в свою очередь изменяют и исправляют центральные двигательные импульсы. И здесь следовательно взаимодействие должно характеризоваться совокупностью диференциаль-ных уравнений не ниже второго порядка, но в противоположность первому случаю реальное построение этих уравнений при современном положении наших физиол. знаний не представляется еще возможным. Деятельность проприоцептивных рефлексов обусловливает возможность т. н. проприоцептивной координации одиночного движения (термин координация представляет собой своего рода Sammeltopf, куда складываются самые разнообразные двигательные механизмы). Этот вид координации имеет место при всех движениях нормального человека, начиная от момента миелинизации задних столбов; он частично поражается при заболевании задних столбов (атаксия), но полное выключение этой координации обусловливает уже не атаксию, а полную невозможность каких бы то ни было движений. Протекание этой координации лучше всего изучено в наст, время для ритмических движений (например рефлекс чесания). Пространственное укорочение одной мышцы вызывает рефлекторное угнетение ее антагонистов (см. ниже) и возбуждение протагонистов (см. ниже); иннервация одной мышечной группы сопровождается т. о. денервацией противоположной группы. Наоборот, резкое растяжение мышцы возбуждает ее самое (мышечная отдача, Riickstoss). Так, быстрое сгибание пальца, вызывая растяжение экстенсоров пальца, приводит к экстенсор-ному обратному толчку (Lewy). Как протекает проприоцептивная координация при неритмических движениях, известно пока очень мало. Системный характер двигательных иннервации. Так же мало известно до наст, времени о месте возникновения и о строении самой иннервационной мышечной схемы движения. В силу ли широкой иррадиации проприоцептивных импульсов или же в силу структуры самой иннервационной схемы, но ни при каких условиях в здоровом состоянии не имеет места изолированное возбуждение одной мышцы или даже одной группы смежных мышц. Возможность изолированной иннервации, несомненная для спинальных двигательных клеток, не доказана ни для двигательных слоев коры полушарий, ни для подкорковых ядер с моторными функциями (striatum, pal-lidum, nucleus ruber). Центральные возбуждения всегда системны, охватывая одно- временно обширные мышечные совокупности. Этот факт получил название мышечной синергии. Как и координация, термин этот пока лишен всякой физиологической и ло-кализационной конкретности. Синергии. Нек-рые виды синергии представляют собой повидимому врожденные и общечеловеч. системные иннервации (напр. экстенсия кисти при сжатии пальцев в кулак), неизбежно наступающие при иннервации данной мышечной группы; другие виды возникают очевидно постепенно, по мере выработки данного двигат. механизма, и не фигурируют при возбуждениях тех же мышечных групп, но в других констеля-циях (напр. синергия пронаторов и супинаторов предплечья с флексорно-экстенсорной системой пальцев, функционирующая при письме).—В этой группе синергии справедливо видят источник всевозможных двигательных навыков. Особое положение среди синергии занимают т. н. содружественные движения, возникающие в соседних кинематических цепях при целесообразном движении одной из них. В значительной части содружественные движения представляют собой рудименты когда-то целесообразных обширных синергии (напр. махание руками при ходьбе, сохранившееся от времен ходьбы на четырех конечностях); иногда к ним же причисляют и результаты двигательно-ин-нервационной иррадиации возбуждения при усвоении незнакомого двигательного навыка (высовывание языка у детей при рисовании и письме, неспособность у начинающих обучаться игре на фортепиано делать разные движения двумя руками—из-за содружественных движений, и т. д.). К обширнейшим целесообразным синергиям, охватывающим все мышцы тела, относятся локомоторные движения—ходьба, бег, плавание и т. д. К столь же обширным синергиям следует отнести и статические синергии, обеспечивающие возможность стояния и сидения. Косвенные указания клиники позволяют предположительно локализовать синергии в подкорковых центрах головного мозга. Ритмические иннервации. Вре-меннбе последование системных иннервации также определяется деятельностью центральной нервной системы. Для простейших ритмических последований временное чередование иннервации и денерваций регулируется, как мы уже видели, деятельностью простых проприоцептивных рефлексов. Для более сложных ритмических последований, охватывающих большие группы мышц, механизм регулирования ритма еще весьма неясен, хотя имеются основания предполагать, что ритмическая координация также в значительной мере определяется подкорковой (и именно паллидарной) деятельностью. Ин-нервационная структура Д. человека. Центральная нервная система имеет в своем распоряжении для осуществления движений весьма тонко расчлененный костно-мышечный аппарат, охарактеризованный выше. Связь ее с этим аппаратом осуществляется через периферические центробежные нервы, идущие от передних корешков спинного мозга и от симпат. узлов к нервно-мышечным пластинкам, и через центростремительные нервные волокна, тянущиеся от сочленовных поверхностей, сухожилий и мышечного перимизия к межпозвоночным узлам. Через эту связь центральной нервной системой осуществляются все доступные человеческому организму Д., из каких бы отделов нервной системы они ни исходили. Т. о. при большинстве сложных Д. человека, управляемых одновременно целым рядом двигательных отделов центральной нервной системы, по периферическим нервам протекают очень сложные импульсы, возникающие как результат наложения (суперпозиции) многочисленных центральных импульсов различного происхождения. Простейшей структурой обладают спинномозговые двигательные рефлексы, двигательный импульс к-рых возникает в клетках передних рогов спинного мозга в ответ на возбуждение, приходящее с периферии тела. Однако все эти рефлексы охватывают возбуждением уже более чем одну мышцу; только гипотетические местные рефлексы (Eigenreflexe, Spiegel) повидимому ограничиваются включением одной единственной мышцы (сухожильный рефлекс четырехглавого разгибателя колена, трицепса плеча и т. д.). Спинальные рефлексы как правило охватывают уже целую группу мышц содружественного действия. С точки зрения участия отдельных мышц в сложном акте Д. человека мышцы, участвующие в Д., наделяются особыми названиями. Мышцы, сходные по своей функции с данной мышцей, называют агонистами данной мышцы (напр. m. brachialis internus является для сгибания локтя агонистом двуглавой мышцы плеча). Мышцы, несходные по своей функции с данной мышцей, но выполняющие при нек-ром Д. содружественную с ней роль, называют протагонистами, синергистами или синергетами данной мышцы. Напр. при поднимании руки вверх (элевации руки) мышцы лопатки (т. serratus ant. major, т. trapezius и т. д.) работают как синергисты для дельтовидной мышцы, хотя их общая двигательная функция совершенно иная, чем у дельтовидной. Наконец мышцы, выполняющие функцию, противоположную функции данной мышцы, называются антагонистами этой мышцы. Следует подчеркнуть, что и протагонизм и антагонизм не являются в огромном большинстве случаев постоянными функциями мышцы по отношению к данной; при каждом Д. распределение ролей между мышцами будет иным. Так, для отведения плеча ля-терально в сторону m. pectoralis major является антагонистом для т. deltoideus; для поднимания же плеча вперед медиально обе эти мышцы суть взаимные протагонисты. Для сгибания локтя m. brachialis internus и m. biceps brachii суть агонисты, для супинации предплечья—протагонисты, а для легкой сгибательной пронации могут оказаться и антагонистами.—Спинальные двигательные рефлексы обычно охватывают одновременно целую систему агонистов и протагонистов. Так, рефлекс отдергивания руки от боли охватывает уже целую систему мышц. Еще важнее отметить, что одно и то же раздражение с периферии способно вызвать бо- левой рефлекс самой различной двигательной структуры в зависимости от исходного положения реагирующей конечности. При болевом раздражении пальцев руки индукционным током произойдет сгибание плеча, если рука находилась впереди, разгибание—если она находилась сзади. У низших позвоночных спинальные рефлексы могут давать и ритмическую форму чередования импульсов между агонистами и антагонистами (рефлекс стирания у децеребрирован-ной лягушки). Возможно ли такое же чередование чисто спинального происхождения у человека, сказать трудно. Более сложные Д. человека совершаются в здоровом состоянии б. ч. с участием двигательной зоны коры полушарий головного мозга посредством импульсов, передаваемых периферическому неврону через пирамидный путь. Однако нет ни одного движения, к-рое совершалось бы только пирамидной нервной системой; кора никогда не выступает в движении изолированно от подкорковых двигательных центров, связанных со спинным мозгом посредством экстрапирамидных путей. Мера и степень участия той и другой системы очень различны в различных случаях Д., но сейчас уже несомненно, что в среднем мера участия экстрапирамидной системы в нормальном Д. больше, чем мера участия коры полушарий: очень вероятно существование Довыполняемых одной только экстрапирамидной системой без участия коры. Движения, включающие в себя пирамидные иннервации, до сих пор нередко именуются произвольными, или волевыми Д., хотя оба эти названия в силу их субъективности давно следовало бы изъять из употребления. Более точно будет говорить о корковых, или кортикальных Д., в к-рых участвуют экстрапирамидная система и кора, в противоположность субкортикальным, или экстрапирамидным, к-рые ин-нервируются только стрио-паллидарным аппаратом. Корковые Д. возникают у человека лишь через несколько месяцев после рождения, в связи с запаздыванием миелинизации пирамидного пути, и младенец в первые месяцы иннервирует свои движения только экстрапирамидно. У взрослого человека можно различить три формы взаимодействия между корой и подкорковым аппаратом. 1. Движения явно корковые (по старой терминологии—произвольные). К таким движениям следует относить все однократные сложные импульсы и цепные Д., слагающиеся изряда нетождественных сложных импульсов. Таковы: движения художника, рисующего картину, движения разборки и сборки какого-нибудь механизма, сложная сортировка, Д. хирурга при операции и т. д. В этих Д. участие коры является несомненно преобладающим, и иннервации экстрапирамидные составляют лишь общий фон и фундамент. К этой же группе относятся и Д. в периоды усвоения нового двигательного навыка: ходьбы, речи, письма и т.д. 2. Д. с преобладанием экстрапирамидных иннервации (автоматизированные, или привычные Д.). К этой группе относится преобладающее большинство Д. человека: ходьба, письмо, речь, привычные лроф. движения и т. д. В этих Д. участие коры настолько уменьшено, что отдельные слагающие импульсы совершенно не осознаются субъектом, и психологически эти Д. воспринимаются как непосредственный переход от образа (зрительный образ буквы, слуховой образ слова и т. д.) к его воспроизведению. Все движения этого рода не врожденны, а вырабатываются б. или м. длительным упражнением, ведущим к автоматизации их. Интересно отметить одно свойство, характерное для данной группы Д. и отличающее всех ее представителей от других групп Д. Именно в этих (и только в этих) Д. проявляется индивидуальная манера Д. данного субъекта. Ходьба окрашивается признаком походки, письмо—почерком, речь—акцентом, игра на фортепиано—туше. На Д. этого рода возможно наблюдать и конституциональные отличия манеры Д. Большая степень участия подкоркового аппарата сказывается в плавности, стройности движений, склонности к обширным и хорошо слаженным си-нергиям и т. д. Преобладание коры ведет к угловатым, резким, точным, но менее изящным движениям. 3. Д., вк-рых в норме кора повидимому совсем не участвует, хотя и может участвовать. Эти Д. называют автоматизмами. К таким Д. относятся: дыхание, мигание, зевание, потягивание, дефекация и т. д. Д. этой группы врожденны, они существуют у ребенка с первого дня его жизни. Автоматизмы отличаются от рефлексов отчасти большей сложностью, гл. образом тем, что возбуждаются не с периферии, а из центра за счет причин, возникающих в самом организме. При заболеваниях экстрапирамидной системы могут появляться новые, патологические автоматизмы: тики, атетозы, хорея и т. д. (см. ниже—патология Д.). Методы изучения движений человека. При кратком обзоре нет возможности охватить сколько-нибудь подробно многочисленные методы, применявшиеся и применяющиеся для изучения Д. человека. Здесь будут приведены поэтому лишь главнейшие из них и притом имеющие значение для клиники.— Дофотографические методы. Из дофотографических методов изучения Д. человека сохранили свое значение до наст, времени методы пневматической регистрации с помощью т. н. Мареевской капсулы. Трудно назвать движения, к к-рым не пытались бы применить пневматической регистрации. Для учета мышечных напряжений в частности имеет значение метод, разработанный Бружесом в СССР и Ионе-ном (Johnen) в Германии: изучаемое звено охватывается пневматической манжетой под давлением (как при измерении кровяного давления), соединенной трубкой с капсулой Марея. Утолщение напрягающихся мышц повышает давление в трубке и движет этим перо Мареевской капсулы. Не менее многочисленны и методы записи с помощью м е-ханической передачи Д. на записывающий прибор. Еще братья Вебер (Weber) изучали сгибания колена при ходьбе, соединяя натянутой лентой стопу с большим вертелом бедра и записывая изменение расстояний между обеими точками. Иссерлин (Isserlin), а затем Леви (Lewy) изучали движения пальцев, соединяя кончик пальца с помощью нити, перекинутой через блок, с пером, пишущим на барабане. Аналогичный прием применили Фишер и Водак (М. Fischer, Wodak) для записи смещений рук при рефлекторных изменениях тонуса; в последнее время этот же способ применялся для записи коленного рефлекса. Зоммер (Sommer) построил т. н. трехмерный аппарат (см. рисунок 10), позволяющий с помощью рычажной передачи записывать смещения кончика пальца (или кончика стопы) по всем трем координатам пространства.—В большом ходу в
Рисунок 10. Трехмерный аппарат Sommer'a.
клин, практике способы, при к-рых изучаемая часть тела сама зарисовывает свое движение без какой бы то ни было передачи. Сюда относится запись походки путем получения отпечатков намазанных подошв на бумажной дорожке, а также метод к е ф а л о-г р а ф и и, т. е. записи смещений головы при стоянии с помощью острия, укрепленного на темени и чертящего по закопченному листу, распростертому над головой. Обещает дать ценные результаты метод записи изменений сочленовных углов, разрабатываемый Филимоновым: к области сочленения прикрепляется деревянный циркуль, складывающийся и раскрывающийся при сгибании и разгибании в сочленении; углы раствора циркуля регистрируются с помощью электрических контактов. Кинематограф и рапид - кинематограф. Возникновение фотографии открыло новые, необозримые возможности для изучения Д. человека. Еще на заре моментальной фотографии Майбридж (Миу-bridge) в Америке, Аншюц (Anschutz) в Германии, Марей и Демени (Marey, Demeny) во Франции делали серии моментальных снимков движений человека и животных. Из опытов Марея и Демени возник современный кинематограф, продолжающий оставаться ценнейшим средством для изучения движений, особенно там, где наглядность важнее, чем высокая точность. Киносъемочный аппарат сейчас является непременной принадлежностью хорошо оборудованной нервной, психиатрической, ортопедической, глазной клиники. В послевоенное время большое распространение за границей получил т. н. рапид-кинематограф, или лупа времени (Leh-mann, Labrelie), делающий до 250—300 сним- ков в секунду вместо 16—18, свойственных обычному киноаппарату, и тем обеспечивающий возможность детальнейшего изучения быстрых движений (Ascher, Nouneberg). Для движений мелких животных тот же принцип рапид-кино был еще раньше применен Буллем (Bull), получавшим изумительные съемочные частоты—до 10.000 снимков в секунду. Хронофотография и циклография. Кинометоды помимо их дороговизны и сложности применения непригодны для получения большой точности. Поэтому параллельно с ними развивалась с 80-х гг. XIX в. другая группа приемов, известная как методы хронофотографии (Marey, Brau-ne, Fischer, Fremont) и хроноциклографии (Gilbreth, Thun, Тихонов, Кекчеев). Особенность этих методов состоит в том, что фотографирование движущегося объекта производится в виде серии быстро следующих друг за другом моментальных снимков не на последовательные кусочки бегущей фильмы, как в кино, а все на одну и ту же фото-графич. неподвижную пластинку. Этот способ, давая наглядный образ траектории движения, очень загромождает снимок; поэтому предпочитают фотографировать не весь объект, а избранные линии (см. рисунок 11) или точки объекта, что достигается помещением на звеньях тела, одетого в темное, ярко освещенных галунов или электрических лампочек. При таком видоизменении метода снимок получает весьма большую отчетливость и становится пригодным для точнейших измерений. Минусом его. является то, что только для локомоторных движений, когда объект непрерывно перемещается в поле зрения фотокамеры, снимки получаются безукоризненно разборчивыми ; для мелких, сложных и повторяющихся движений, траектории которых все время возвращаются на то же место, методы эти непригодны. Кимоциклография. В последнее время Бернштейном разработан метод ки-моциклографии, устраняющий эти недостатки. В этом методе неподвижная пластинка заменена медленно и равномерно движущейся пленкой, в отличие от кино, где пленка движется быстро и скачкообразно. (Кимо-циклографическим методом сделаны снимки рис. 5 и 6 этой статьи.) Этот метод позволяет снимать любые мелкие и быстрые движения с частотой до 600 снимков и выше в секунду и с возможностью весьма точных измерений (до десятых миллиметра и до стотысячных секунды). Кимоциклографическая установка изображена на рис. 12. Она состоит из камеры с фотографическим объективом и приспособлением для равномерного передвижения пленки; вращающегося затвора-обтуратора; распределительного ящика, дающего накал в лампочки, укрепляемые на объекте, и шлеек с лампочками. Лампоч-
Рисунок i i. Циклограмма ходьбы, исполненная Магеу'ем.
ки имеют диаметр в 2 мм и длину 6—7 мм, т.ч. своим присутствием нимало не обременяют испытуемого. Кимоциклографический метод пригоден и для изучения трехмерных движений в пространстве (а не только на плоскости, как снимки кино). Для этой цели Бернштейном предложен метод зеркальной съемки, дающий возможность простейшим путем определять пространственные координаты движущейся точки. Циклографический и кимоциклографический методы могут в дальнейшем сыграть весьма заметную роль в клинике. Циклография дает весьма ценные материалы при клиническом изучении пат. походок. Кимоциклографический метод применен в наст, время к регистрации треморов, адиадо-хокинезов, тонической реакции рук, коленного рефлекса и т. д. Применимость к описываемым методам точных измерений дает возможность вычислять силы, действовавшие во время данного Д. человека, и тем самым переходить к изучению мышечно-си-ловых схем и ди-ференциальн.уравнений Д. человека (см. выше). Для этих целей разрабатываются методы циклограмметрии (Фишер, Бернштейн), позволяющие определять по данным измерения Д. человека на снимке его мышечную динамику.
Электромиография и электрические методы регистрации Д. Следует здесь же коснуться электрических методов регистрации процессов Д. человека. Сюда относится прежде всего метод электро-миографии (Einthoven, Юдин, Самойлов), т. е. запись токов действия возбуждающейся мышцы с помощью струнного гальванометра. Этот метод до наст, времени является единственным, позволяющим с достоверностью судить о протекании возбуждения мышцы в неповрежденном организме. Из других методов электрической регистрации самого серьезного внимания клинициста заслуживает метод Попова, не получивший еще определенного названия. Прибор состоит из колебательного контура высокой частоты, осуществляемого с помощью катодных ламп, как в радиоприемниках. Емкость этого контура связана с пластиной, помещаемой перед испытуемым. Ничтожные приближения или удаления изучаемой части тела по отношению к пластинке изменяют ее емкость, что сейчас же сказывается на силе тока в контуре. Через посредство катодного усилителя изменения эти передаются записывающему гальванометру. Чувствительность прибора Попова колоссальна и исчисляется в тысячных ДОЛЯХ миллиметра. Н. Бернштейн. / Патология Д. человека. Двигательные функции организма построены очень сложно. Для их нормального осуществления не- обходима сохранность и костно-суставного аппарата, и мышечной системы, и периферического нервного аппарата, и весьма сложных центральных двигательных систем, и регулирующих движение, т. н. координа-торных аппаратов. В соответствии со сложностью структуры и нарушения двигательных функций отличаются большим многообразием. В целом характер нарушений определяется с одной стороны локализацией анат. поражения, с другой стороны—его интенсивностью и распространенностью. Нарушения целости суставов, анки-лозирующие и деформирующие процессы в них явным образом должны изменять двигательную функцию, нарушая объем движений, изменяя их направление, изменяя место приложения действующих сил. Столь же понятны и те нарушения движений, к-рые возникают в результате поражения мышечной системы. Атрофии мышц того или иного происхождения, дистрофические процессы в них, последующие рубцовые стяжения вследствие замены погибших мышечных волокон соединительной тканью ведут к понижению или полному исчезновению силы соответствующих движений, к ограничению их объема, к извращению их направления. Анализ таких нарушений при знании анатомии и физиологии мышечной системы не представляет особых затруднений.—Значительно сложнее вопрос об изменениях двигательных функций, обусловливаемых поражениями нервной системы. Но и здесь имеется локализация поражения, которая ведет к сравнительно элементарным двигательным расстройствам, именно—л о-кализация в области периферических двигательных невронов: двигательных клеток мозгового ствола и спинного мозга (клетки передних рогов)—передних корешков—двигательныхнервов. Поражение периферического двигательного неврона дает полный паралич соответствующей мышцы. Двигательная функция выпадает полностью, как и при первичном поражении самой мышцы: выпадают как произвольные, так и содружественные и рефлекторные движения. Второй существенный признак периферического паралича—совершенная неспособность к компенсации. Спинальный двигательный центр (клетки переднего рога) является абсолютно необходимым для моторной функции соответствующей мышцы; никакие обходные иннервационные пути не могут выправить дефект, если только разрушение центра непоправимо. Так, паралич двуглавой мышцы плеча никогда не сгладится и не улучшится, если только уничтожен ее спинальный иннервационный центр. Частично соответствующая функция может конечно улучшиться вследствие компенсаторного усиления функции синергистов, т. е. мышц, работающих приблизительно в том же направлении (в данном примере: m. brachia-lis internus, m. supinator longus), но функция самого т. biceps выпадает навсегда. Третью характерную особенность периферического паралича представляют глубокие изменения трофики соответствующих мышц, сопровождаемые типическими изменениями электровозбудимости. К этим трем основным признакам сводится по существу вся несложная семиотика периферического паралича. От периферических параличей существенно отличаются центральные паралич и, т. е. параличи, возникающие при поражении центральных двигательных систем, иными словами, тех двигательных аппаратов, к-рые расположены выше спинальных двигательных центров и осуществляют свое воздействие через эти последние. Число центральных двигательных систем—центров и проводящих путей — весьма значительно. Наиболее хорошо изучена из них пирамидная система. При ее поражении возникает т. н. пирамидный паралич, характеризующийся как особенностями своего распределения, так и особенностями представляемого им нарушения двигательных функций. Распределение параличей соответствует т. н. избирательному типу Вернике-Манна (Wernicke-Mann): мышцы шеи и туловища остаются относительно пощаженными, на верхней конечности особенно страдают отводящие мышцы плеча, разгибатели и супинаторы предплечья, разгибатели кисти и пальцев; на нижней конечности—сгибатели и отводящие мышцы бедра, сгибатели голени, тыльные сгибатели стопы и пальцев. Что касается самого паралича, то он является глубоко отличным от периферического паралича по самому своему существу. В то время как при периферическом параличе двигательная функция выпадает полностью, при пирамидном параличе имеет место ее диссоциация, ее расщепление: выпадает только высшая часть сложной двигательной функции, а ее элементарная составная часть, осуществляемая спинальны-ми центрами, не только не терпит ущерба, но даже усиливает свое действие. Т. о. при пирамидном параличе наблюдается не угасание рефлексов и не падение тонуса, как при периферическом параличе, а повышение рефлексов и гипертония. Наличие этого повышения рефлекторной возбудимости весьма типически влияет на форму движения при пирамидном поражении. При нормальном движении в известной его фазе возникает рефлекторным путем напряжение антагонистов, т. е. мышц, оказывающих противодействие данному движению. Благодаря этому напряжению, Д. тормозится в конечной его фазе, а по его окончании конечность стремится к обратному движению, к достижению исходного положения. Феномен этот, имеющий очень большое значение в учении о нормальном и патологически измененном движении, известен как феномен «отдачи». При пирамидном параличе отдача всегда б. или м. резко усилена. Напряжение антагонистов во-первых возникает в более ранней фазе Д., чем в норме, а во-вторых—оно бывает более сильным, чем там. Возьмем как пример разгибание предплечья при пирамидном поражении. Вначале движение может итти нормальным или почти нормальным темпом, затем уже очень рано (приблизительно около 90°) возникает внезапно, «толчкообразно» напряжение сгибателей предплечья, которое совершенно меняет характер кривой скоростей и ускорений. При глубоком поражении пирамидной системы это напряжение может стать непреодолимым и фиксировать конечность в определенном положении. В таких случаях говорят о пирамидных контрактурах. Совершенно иной характер имеют двигательные расстройства при экстрапирамидных поражениях, наиболее часто встречающимся примером к-рых являются расстройства при дрожательном параличе и при паркинсонизме. Здесь напряжение антагонистов возникает уже в самой начальной фазе движения. И в этом случае по существу имеется преувеличение феномена, наблюдающегося уже в норме: и нормальное движение начинается с напряжения антагонистов, но в норме это напряжение быстро исчезает и сменяется напряжением агони-стов,к-роеи реализует движение. При паркинсонизме нормального расслабления начального напряжения антагонистов не наступает, во все время движения они остаются напряженными б. или м. равномерно. Благодаря этому движение оказывается равномерно замедленным, кривая скоростей приобретает типический равномерно уплощенный характер. В результате—характерная особенность моторики таких б-ных, крайняя замедленность всех их движений, известная под названием брадикинезии. Вторая особенность паркинсоников—т. н. бедность движений, выражающаяся выпадением всех побочных движений в данном двигательном акте. Последний максимально упрощается и сводится к минимуму потребных для поставленной цели движений. Сюда же относится и понижение способности к одновременному выполнению нескольких двигательных операций.—Прямую противоположность пирамидным расстройствам движений представляют расстройства движений при гипотонии. В то время как там имеется повышение нормального торможения со стороны антагонистов, здесь это торможение понижается. Благодаря понижению торможения, движения приобретают чрезмерный, «забрасывающий». характер. Далее на форме движений в сильной степени отражаются нарушения к о о р д и-наторных аппаратов (проводники глубокой чувствительности, мозжечок). Каждое движение, даже самое простое, выполняется по существу целой группой мышц: и агонистами, т. е. мышцами, непосредственно реализующими данное движение, и синер-гистами, т. е. мышцами, помогающими аго-нистам, и антагонистами, т.е. мышцами, в той или иной фазе движения тормозящими действие агонистов и синергнетов. Для того, чтобы Д. имело нормальный характер и достигало точно поставленной цели, необходимо , чтобы иннервационные импульсы распределялись между этими мышечными группами совершенно определенным образом, совершенно точно дозировались. Если такого правильного распределения нет, то движение, несмотря на нормальную силу соответствующих мышц, будет выполняться неправильно, будет патологически изменено. Эти изменения всего яснее выявляются при классических опытах попадания указательным пальцем в кончик носа и пяткой одной ноги на коленную чашку другой при закрытых глазах. Они составляют симптомокомплекс моторной атаксии. Но такие изменения имеют место и при стоянии,—стояние требует иннервации большого числа мышц, и иннервация эта должна распределяться весьма точным образом. В противном случае возникает т. н. статическая атаксия: испытуемый при стоянии со сдвинутыми стопами и закрытыми глазами теряет равновесие (симптом Ромберга). Поражение мозжечка, самого важного координаторного центра в нервной системе, проявляется и иными, более специальными симптомами расстройства координации: асинергией, т. е. неспособностью выполнять движения в правильном сочетании; адиадохокинезией, т. е. неспособностью быстро и правильно (по темпу и по объему) выполнять альтернирующие, чередующиеся движения, напр. вращение верхних конечностей внутрь и кнаружи, сгибание и разгибание обоих предплечий или голеней и т. д.; дисметрией, т. е. излишней, переходящей поставленную цель объемистостью движений. Большие изменения вносят в форму движений г и п е р к и н е з ы, или излишние движения (дрожание, атетоз, хорея и т. д.). Эти излишние движения, возникающие спонтанно, самопроизвольно, вплетаются в произвольные движения, прерывают их, изменяют их направление и т. д. Соотношения здесь могут быть впрочем весьма различны. Так, дрожание при дрожательном параличе во время произвольного Д. ослабевает или полностью исчезает, не оказывая на Д. т. о. существенного влияния. Но большей частью гиперкинез усиливается при движении или же не изменяется в своей интенсивности. Так, резко усиливается при произвольном движении т. н. интенционное дрожание при рассеянном склерозе. Едва заметное или даже отсутствующее в покое, при движении оно приводит соответствующую конечность в состояние размашистых колебаний, совершенно изменяющих это движение и оказывающих большое препятствие к достижению поставленных им целей. Сильно мешает правильному выполнению Д. атетоз, характеризующийся медленным спастическим напряжением то агонистов, то антагонистов и выражающийся чрезмерным тоническим разгибанием и разведением пальцев, торзионными гротескными движениями конечностей и туловища и т. д. Не менее серьезные нарушения вносит в движение хореати-ческий гиперкинез—объемистые насильственные Д. быстрого толчкообразного темпа. По темпу, по сходству с произвольными гримасами хореатический гиперкинез близко напоминает тики, отличающиеся от него гл. обр. своей системностью. Одной из самых частых форм тика является заикание, глубоко нарушающее речевую моторику.—Огромное влияние на форму Д. оказывают б о-л и, ограничивая их объем или же делая их совершенно невозможными, заставляя б-ных придавать пораженным болью конечностям специальное вынужденное положение («ан-тальгические позы») и т. д. Симптоматология таких двигательных нарушений естественно чрезвычайно пестра и не поддается точному описанию. Очень трудно дать такое описание также двигательным нарушениям психогенного происхождения. Клин, картина истерических параличей, парезов и т. д. чрезвычайно прихотлива и многообразна^ этомногообразие и несоответствие описанным выше основным типам органических двигательных расстройств и составляет особенно характерный ее признак. Отличие от органических двигательных расстройств может однако в нек-рых случаях представлять очень большие трудности. Особенно это относится к истерическим гиперкинезам. За сравнительно недавнее время к неврозам, т. е. к заболеваниям без определенного анат. субстрата, относили такие гиперкинетические нарушения, которые в наст, время признаются безусловно органическими. Несомненно процесс выделения органических гиперкинезов из хаоса истерических двигательных нарушений не закончен вполне и в наст, время, и мы пока еще лишены до известной степени в этой области надлежащих опорных пунктов при постановке диференциального диагноза. С другой стороны ни в какой иной области истерия так близко не симулирует органическое поражение, как именно в области гиперкинезов. Гораздо легче диагноз истерического паралича. Особенно здесь помогает диагнозу наличие характерных изменений рефлексов при органических поражениях (т. н. патологические рефлексы). Из нарушений двигательных функций при душевных заболеваниях особенно большой интерес представляют нарушения, характеризующие кататонический симптомоком-п л е к с, с внешней стороны представляющий большое сходство с описанными выше расстройствами при паркинсонизме и дрожательном параличе (та же бедность движений, доходящая иногда здесь до крайних пределов, брадикинезия, flexibilitas сегеа). Характерным признаком схизофрении является далее особая вычурность, манерность движений. Депрессивные состояния (циркулярный психоз и т. д.) характеризуются вялостью двигательных реакций, маниакальные, напротив,—двигательным беспокойством, излишним богатством движений. Детально нарушения движений при психозах изучались Крепелином (изучение письма посредством особого аппарата, так наз. «Schriftwage») и Иссерлином (изучение движений указательного пальца при помощи аппарата Вейлера). И. Филимонов. Лит.: Обшие сочинения.—А м а р Ж., Человеческая машина, М.—Л., 1926; Бернштейн Н., Общая биомеханика, М., 1926; о н ж е, Клинические пути современной биомеханики (Сборник трудов Гос. ин-та для усоверш. врачей им. Ленина, Казань, 1929); Гильбретс Ф., Изучение движений, М., 1923; Лесгафт П., Основы теоретической анатомии, СПБ, 1905; Сеченов И., Очерк рабочих движений человека, М., 1901; Ухтомский А., Физиология двигательного аппарата, вып. 1, Л., 1927; Du Bois-Reymond В., Physiologie der Be-wegung (Hndb. der vergleichenden Physiologie, hrsg. v. H. Winterstein, B. HI, Halite 1, Teil 1, Jena, 1914); Handbuch der norm. u. path. Physiologie, hrsg. v. A. Bethe, G. Bergmann u. a., B. "VIII, Tei) 1—Me-chanische Energie, В., 1925 (лит.); Isserlin M., Tiber den Ablaut" einfacher willkurlicher Bewegungen, Kraepelins psychologische Arbeiten, Teil 6, Munchen, 1910; Isserlin M. u. Lot mar F., Cher den Ablaut einfacher willkurlicher Bewegungen bei eini-gen Nerven- u. Geisteskranken, Zeitschr. i. die ges. Neurologie, Orig., B. X, 1912; L e wy F„ Die Lehre тот Tonus und der Bewegung, В., 1923; M a r e у Е., Le mouvement, P., 1894; R i e g e r C, Ober Muskel-zust&nde, Zeitschr. f. P3ychologie u. Physiologie der Sinnesorgane, B. XXXII, 1903. Методы изучения.—Б ернштейн Н., Исследования по биомеханике удара с помощью световой записи (Исследования Центр, ин-та труда, т. I, M., 1923); о н ш е, Новое в методике изучения рабочих движений (Психофизиология труда, Л., 1927); Bernstein N., Die kymocyclographisehe Methode der Bewegungsuntersuchung (Hndb. der biologischen Ar-beitsmethoden, hrsg. von E. Abderhalden, Abt. 5, Teil 5a, Berlin—Wien, 1928); Grammel R., Theo-retische Grundlagen der Gelenkmechanik (ibid.); H i r t E., Graphische Methoden zur Darstellung nor-maler und pathologischer willkurlicher Bewegungs-ablaufe (ibid.); Fischer O., Methodik der speziellen Bewegungslehre (Hndb. der physiol. Methodik, hrsg. v. R. Tigerstedt, B. II, Lpz.-, 1911).
Смотрите также:
- ДВОЙНОЙ СЛОЙ (электрический), термин, введенный Гельмгольцем (Helmholtz) для обозначения такого распределения ионов, когда на пограничных поверхностях положительно и отрицательно заряженные ионы частично друг от друга отделяются и располагаются неравномерно: по одну сторону ...
- ДВОЙСТВЕННОСТЬ ПСИХИЧЕСКАЯ, явление разделения личности на два, часто противопоставляемых друг другу комплекса, наблюдается при самых различных пси- хопатологич. состояниях. Уже в пределах нормы, при попытках самосозерцания, при размышлениях над собой и ...
- ДВОЯКОПРЕЛОМЛЯЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА,« вещества, обладающие оптической анизотропией (см.). Двойное лучепреломление как выражение упорядоченной молекулярной структуры в животных тканях является очень распространенным, однако обнаруживается не всегда достаточно отчетливо в зависимости 1) от того, ...
- ДЕБИЛЬНОСТЬ, debilitas mentalis (от лат. debilis — слабый), слабо выраженная степень врой-еденного слабоумия, глупова-тость, которая характеризуется умственной ограниченностью, бедностью психической жизни вследствие врожденной неспособности интелекта к достаточному обогащению представлениями и ...
- ДЕВЕРЖИ БОЛЕЗНЬ, см. pilaris.