Понятие
о биомеханике тела
Физическая
активность – одно из необходимых
условий жизни, имеющее не только
биологическое, но и социальное значение.
Она рассматривается как естественно-биологическая
потребность живого организма на
всех этапах онтогенеза. Физическая активность, регламентированная
в соответствии с медицинскими показаниями,
является важнейшим фактором коррекции
образа жизни человека.
В
оценке терапевтического влияния
физической активности следует
учитывать, что ее лечебное
действие основано на способности стимулировать
физиологические процессы в организме.
Стимулирующее влияние физической активности
на больного осуществляется через нервный
и гуморальный механизмы. Нервный механизм
характеризуется усилением тех нервных
связей, которые развиваются между функционирующей
нервной системой, мышцами и любым внутренним
органом. Эти связи рецепторного аппарата
с ЦНС определяются не только функциональным
состоянием ее, но и состоянием гуморальной
среды.
Мышечная
деятельность, создающая доминанту двигательного анализатора
(по А.А.Ухтомскому) или доминанту функциональных
нервных центров (по И.П.Павлову), прежде
всего, повышает тонус ЦНС. Работа мышц,
развивающая доминанту двигательного
анализатора, изменяет функцию внутренних
органов, в частности, сердца и легких.
Работу скелетной мускулатуры в свете
концепции моторно-висцеральных рефлексов
следует рассматривать как стимулятор
и регулятор ответных реакций, в частности,
системы кровообращения. Контролируемую
медперсоналом мышечную деятельность
следует воспринимать как фактор, способствующий
восстановлению вегетативных функций,
нарушенных болезнью. Известно регулирующее
влияние умеренной работы мышц на функцию
сердечно-сосудистой системы. Оно выражается
усилением энерготропных и трофотропных
воздействий на мышцу сердца (миокард),
мобилизацией сосудистой системы и экстра
кардиальных факторов кровообращения,
а также приспособления кровоснабжения
в целом к потребностям обмена.
В
процессе физической активности
у больных развиваются, совершенствуются и закрепляются кортико-мышечные
(cortex – кора), кортико-сосудистые связи.
Известно, что при этом нервные механизмы
регуляции дыхания обеспечивают адекватную
легочную вентиляцию и постоянство напряжения
углекислоты в артериальной крови.
Физическая
активность может быть осмысленным
актом поведения больного или осуществляется
пассивно, при помощи медперсонала. Дозированная
тренировка вызывает развитие приспособительных
процессов у больного, находящегося как
в сознательном, так и в бессознательном
состоянии.
Пассивной
называется физическая активность,
выполняемая с помощью мед.
работника (инструктора) без волевого
усилия больного, при этом активное
сокращение мышц отсутствует.
Пассивная активность улучшает
крово- и лимфообразование, предупреждает
тугоподвижность в суставах, а
также применяется для воссоздания правильной
схемы двигательного акта (при параличах
или парезах конечностей). Пассивные движения
стимулируют появление активных движений
благодаря рефлекторному влиянию эффективной
импульсации, возникающей в кожных покровах,
мышцах и суставах при пассивных движениях.
Кроме того, пассивная активность менее
нагрузочна для организма и поэтому может
выполняться на самых ранних стадиях травматического
повреждения или заболевания опорно-двигательного
аппарата.
Ограничения подвижности больного
оказывает на его организм
неблагоприятное влияние (т.н.
гиподинамия). Она может быть обусловлена
характером заболевания или особенностями
произведенной операции (многочисленные
переломы, обширные операции на органах грудной клетки).
Гиподинамия в значительной степени
усиливает нарушения функции
органов и систем и может
быть первопричиной многих тяжелых
осложнений (воспаление легких - пневмония,
тромбоэмболии, пролежни). Учитывая
это, необходимо принимать самые активные меры по ее устранению
(установление для больного в соответствии
с медицинскими показаниями режима активных
и пассивных движений). Большое значение
имеют лечебная физкультура, массаж, приспособления,
обеспечивающие повышение физической
активности больного («вожжи», надувание
резиновых мешков и воздушных шаров и
др.). Работники кабинетов ЛФК оказывают
помощь среднему и младшему медперсоналу,
т.к. сами физически не могут проводить
занятия ЛФК со всеми больными.
Утренняя
гимнастика улучшает работу всех органов и систем
организма, способствует устранению застойных
очагов кровообращения. Ее можно рекомендовать
всем больным с учетом особенностей их
состояния и дозировки физической нагрузки.
Характер гимнастики определяется особенностью
патологического процесса, его локализацией.
Не
показаны занятия гимнастикой
только особо тяжелым (терминальным)
больным. Легкобольные могут заниматься
гимнастикой стоя, больные средней
тяжести – сидя на стуле,
тяжелобольные – лежа в кровати.
Важно
выполнять комплекс движений для
всех групп мышц и суставов в определенной
последовательности и с достаточной нагрузкой.
Примерной схемой проведения ежедневной
гимнастики продолжительностью 12-15 мин
может быть следующая:
1. Для мышц
и суставов головы и шеи
(в течение 3-4 мин):
а) наклоны головы
вперед, назад, влево и вправо по
8-10 раз
б) повороты головы
вправо и влево по 8-10 раз
в) вращательные
движения головы справа налево и, наоборот,
по 8-10 раз.
2. Для мышц
верхней конечности и плечевого
пояса:
а) выбрасывание рук в стороны, вверх
и вперед с распрямлением и приведением
их к туловищу со сгибанием в локтевых
суставах по 10 раз
б) вращение вытянутых
рук спереди назад и сзади
наперед по 10 раз
в) охватывание
руками туловища спереди (выдох) и разведение
их в стороны (вдох) 8-10 раз
г) движения в
лучезапястных суставах – сгибание
и разгибание по 10-15 раз и вращение
предплечья (супинация, ротация) 15-20 раз
д) сжимание пальцев
в кулак и разгибание их по 10-15
раз.
3. Для мышц
и суставов позвоночника:
а) наклоны туловища вперед, назад, вправо
и влево по 8-10 раз
б) вращение туловища
вправо и влево с вытянутыми в
стороны руками по 8-10 раз
в) наклоны туловища
вперед с доставанием ног кончиками
пальцев 8-10 раз
4. Для мышц и суставов
нижних конечностей:
а) ходьба на месте с максимальным
сгибанием в коленных и тазобедренных
суставах - 2минуты
б) поочерёдное движение
выпрямленной в коленном суставе
ноги вперёд и назад с одновременным
движением выпрямленных рук в
этом же направлении по 10-12 раз
в) вращательное движение поочерёдно
правой и левой вытянутыми ногами спереди
назад и сзади наперед по 10-12 раз.
Важно следить
за тем, чтобы все группы
мышц получили достаточную нагрузку.
Мышцы туловища,
брюшного пресса активно работают
при выполнении упражнений для
рук, ног, и позвоночника, а дыхательные
мышцы - во время вдоха.
Необходимо
также учить тяжело больного
постоянно садиться в кровати
и вставать.
Стимулирование
физическими упражнениями организма
больного, несомненно, способствует
профилактике осложнений, особенно
со стороны дыхательной системы ускоряет
процессы заживления ран, язв, пролежней,
нормализует подвижность суставов. Массаж
конечностей и туловища уменьшает нарушение,
кровообращения, снижает опасность тромбообразования,
способствует нормализации перистальтики
кишечника, уменьшению общего числа осложнений.
Средний и
младший медперсонал, учитывая
индивидуальные особенности больных
(бывают больные чрезмерно активные
и больные очень осторожные, боязливые)
и назначения врача должен
активно помогать больному, разъясняя
полезные для него и опасные действия.
Под воздействием
физической активности выравнивается
течение основных нервных процессов
– повышается возбудимость при
возросших тормозных процессах,
развиваются тормозные влияния
при выраженном патологическом раздражении
(патологической доминанте). Регулярная
физическая активность способствует формированию
нового динамического стереотипа, устраняющего
или ослабляющего патологический стереотип,
что содействует ликвидации болезни или
функциональных отклонений во внутренних
органах. Длительно практикуемая контролируемая
медперсоналом физическая активность
больного ведет к уменьшению расхода энергоемких
веществ (АТФ) в период мышечной деятельности.
Имеются указания, что регулярная физическая
активность стимулирует функцию эндокринных
желез, ретикулоэндотелиальной системы
(РЭС), повышает иммунобиологические свойства
организма, ферментативную активность
и устойчивость к заболеваниям. В связи
с вышеизложенным, необходимо изучение
закономерностей физической активности
и, в частности, биохимики тела.
Биомеханика
тела – раздел биофизики, изучающий
механические свойства организма
человека как целого, а также
воздействие на него векторных
нагрузок и происходящие при этом механические
явления (при дыхании, движениях, кровообращении
и т.д.).
Опираясь
на данные анатомии и используя
методы теоретической и прикладной
механики, биомеханика исследует
деформации элементов тела, движение жидкостей
и газов в живом организме, перемещения
звеньев тела относительно друг друга
и всего тела в пространстве, устойчивость
и управляемость движений.
Биомеханика
движений исследует структуру
опорно-двигательного аппарата, кинематику и динамику движений.
Задачей является определение картины
действующих сил.
Биомеханика
дыхательного аппарата изучает
кинематику и динамику дыхательных
движений, вопросы сопротивления
дыханию.
Биомеханика
кровообращения изучает свойства
крови, сосудистой стенки и околососудистых
тканей, особенности тока крови в сосудах
и полостях сердца.
Начало
биомеханики положено еще Леонардо
да Винчи, который изучал полет
птиц, движения человека, механику
дыхания и голосообразования.
Дж.
Борелли в книге «О движении животных»
дал анализ движений тела при ходьбе, беге,
плавании; впервые определил положение
центра тяжести тела человека.
Братья
Вебер в 1836 году определили
отношение продолжительности и
длины шага, амплитуду вертикальных
перемещений тела при ходьбе.
Появление моментальной фотографии
и кинематографии способствовало
бурному расцвету биомеханики
(это связано с именами Марея,
Майбриджа, Брауна, Фишера).
В
России биомеханикой занимались
Лесгафт и Сеченов (известна
его книга «Очерки рабочих движений
человека», 1901 г.).
В
СССР в 20-30-е годы прошлого
века Центральный институт труда
и Всесоюзный институт экономики
занимались прикладной биомеханикой
(рационализация рабочего места,
форм инструментов, приемов работы,
рабочей позы).
А.А.Ухтомский
в 1927г. в книге «Физиология
двигательного аппарата» изложил
обширный материал по биомеханике
мышц, суставов и координации
движений.
Н.А.Берштейн
усовершенствовал методы исследования
движений (предложил циклограмметрию).
В
1938 г. В.А.Энгельгардт и М.И.Любимова
показали связь между механическими
и химическими процессами.
Биомеханика
преподается в институтах физической
культуры. Существует международное
общество биомехаников, проводятся
международные конгрессы по биомеханике, с 1968г. издается
международный журнал «Биомеханика».
Знания
биомеханики необходимы для клинической
медицины. В частности, биомеханика
органов помогает понять регуляцию
их работы; биомеханика является
основой конструирования протезно-ортопедических изделий. Данные
биомеханики используются при проектировании
других технических систем (бионика), для
диагностики системы кровообращения,
определения показаний и противопоказаний
к операциям на сердце и легких, создания
аппарата искусственного кровообращения;
с целью профилактики и лечения травм;
для разработки научной системы тренировок
спортсменов; научной организации труда.
Напомним,
что положение тела больного
может быть активным, пассивным
и вынужденным. Активным считается
положение, при котором больной произвольно
меняет положение своего тела в пространстве.
Пассивным называется положение больного,
находящегося в бессознательном состоянии
(коме) или неврологического больного
с двигательным параличом, при этом положение
тела больного может быть изменено только
со стороны. Вынужденное положение больной
занимает сам для облегчения своего состояния.
При язвенной болезни желудка или 12-перстной
кишки больной может занимать вынужденное
коленно-локтевое положение, при панкреатите
– положение на животе, при плеврите –
на больном боку.
Особенно
выражено вынужденное положение
у больных с сердечной одышкой.
Они стараются сесть. Опереться
руками о край кровати, спустить
ноги. В таких случаях под спину
больного надо подложить 2-3 хорошо
взбитые подушки, поставить подголовник
или поднять головной конец функциональной
кровати. Если больной прислоняется к
стене, то под спину подкладывают подушку,
а под ноги ставят скамеечку. При наличии
гнойника в легких необходимо создать
положение для лучшего отхождения мокроты.
Это так называемый бронхиальный дренаж
(постуральный или дренаж положением).
Больной может принимать положение стоя
на коленях и лбом упираться в постель
(поза молящегося магометанина (мусульманина)
или же опускать голову ниже края кровати
(поза ищущего обувь под кроватью). Если
у больного односторонний процесс в легких,
то его укладывают на противоположную
сторону, т.е. на здоровый бок: при этом
отхаркивание мокроты из больного легкого
увеличивается.
С
целью изменения положения тела
больного в постели, как правило,
необходимо два медицинских работника
или сестер милосердия.
Запрещается в одиночку переворачивание
больных, значительно превышающих
медработника по весу, пациентов,
имеющих дыхательные и подключичные
катетеры, а также пациентов, о которых известно,
что они находятся в тяжёлом, угрожающем
жизни состоянии. Последствиями могут
быть падение пациента с кровати, выпадение
катетера, кровотечение, асфиксия, летальный
исход.