Проприоцепция

Проприоцепция (чувство проприоцепции) является важным нервно-мышечным чувством организма. Это ваше «шестое чувство», более известное как соматосенсорное ощущение. Термин «соматосенсорное восприятие» (или «соматосенсорные ощущения») является всеобъемлющим термином, который включает подкатегории механорецепции (вибрация, давление, дискриминационное прикосновение), терморецепции (температура), ноцицепции (боль), чувства баланса (равновесия) и проприоцепции (ощущение положения частей тела и их движения). [1] Обратная связь от всех этих сенсорных компонентов возникает в нашей периферической нервной системе (ПНС) и передает информацию в центральную нервную систему (ЦНС), как на уровне спинного мозга (рефлекторно), так и с отправкой в кору головного мозга для обработки более высокого порядка. [2]

Само понятие проприоцепции включает в себя различные субмодальности:

  • Проприоцепция (ощущение положения суставов). Проприоцепция - это ощущение относительного положения наших суставов / конечностей. Оно часто оценивается через определение положения сустава - ощущение активного положения сустава (active joint position sense -AJPS) и ощущение пассивного положения сустава (passive joint position sense - PJPS). Ощущение положения сустава определяет способность человека воспринимать, под каким углом находится сустав, а затем, после перемещения конечности, активно или пассивно воспроизводить тот же угол сустава [3] (клинически оценивается как задача на воспроизведение положения суставов).
  • Кинестезия. Кинестезия - это осознание движения человеческого тела (чувство движения). [4] Ощущение движения относится к способности оценивать движение сустава, включая продолжительность, направление, амплитуду, скорость, ускорение и время движений. [3]
  • Чувство силы. Чувство силы (SoF) также известно как чувство усилия / тяжести / напряжения или чувство согласования сил. Это способность воспроизводить (или согласовывать) желаемый уровень силы один или несколько раз. Считается, что ощущение силы возникает из-за афферентной обратной связи сухожильных органов Гольджи (GTO), встроенных в наши сухожилия, мышечных веретен в наших мышцах и проприоцепции в нашей коже. [5]
  • Чувство изменения скорости (SoV). Чувство изменения скорости (SoV) - это наша способность обнаруживать вибрацию, возникающую от колеблющихся объектов, помещенных на кожу. [6] Считается, что она проходит через большие афферентные нервные волокна (Aαβ) того же типа, что и проприоцепция. [7]

В глобальном масштабе все субмодальности проприоцепции возникают из суммы нервных импульсов от суставных капсул, связок, мышц, сухожилий и кожи в комплексной системе, которая влияет на регуляцию поведения и двигательный контроль тела. [8]

Проприоцепция имеет решающее значение для содержательного взаимодействия с окружающей средой. Проприоцепция помогает планировать движения, заниматься спортом, играть на музыкальном инструменте и, в конечном итоге, помогает нам избежать травм.

Неврологическая основа проприоцепции образуется, в основном, из сенсорных рецепторов (механорецепторов и проприорецепторов), расположенных в вашей коже, суставах и мышцах (мышечные веретена с меньшим компонентом от афферентов сухожильных органов, кожных рецепторов и минимальным вкладом от суставных рецепторов). Эти рецепторы мышечных афферентов позволяют определить положение и движение конечностей посредством нейронной передачи сигналов об изменении растяжения мышц, кожи или суставов [9]. Следовательно, проприоцепция - это, по сути, непрерывный цикл прямой и обратной связи между сенсорными рецепторами по всему телу и нервной системой.

Механорецептор - это сенсорный рецептор в вашем теле, который реагирует на механические изменения тканей. К различным типам механорецепторов относятся:

  • тельца Пачини
  • чувствительные тельца Мейснера
  • диски Меркеля
  • тельца Руффини
  • сухожильные органы Гольджи (GTO) 
  • свободные нервные окончания

Механорецепторы также есть в волосах и коже.

В тканях связок обнаружены четыре типа механорецепторов. Поскольку все типы механорецепторов имеют миелиновую оболочку, они быстро передают сенсорную информацию в ЦНС. [10]

  • Тип I: (маленький) Низкий порог, медленная адаптация как в статических, так и в динамических настройках;
  • Тип II: (средний) Низкий порог, быстро адаптируется в динамических настройках;
  • Тип III: (большой) Высокий порог, медленно адаптируется в динамических настройках;
  • Тип IV: (очень маленький) Болевые рецепторы с высоким порогом, сообщающие о травме.

Считается, что именно механорецепторы типа II и III связаны с чувством проприоцепции. [10]

Причины нарушения проприоцепции

Слабая проприоцепция сустава может привести к увеличению вероятности травмы. [12] Причина нарушений проприоцепции в настоящее время неясна. Расстройство проприоцепции может быть вызвано локальным повреждением тканей, наличием отека (опухолью) или конкурентными ноцицептивными воздействиями (присутствием боли).  

Следующие факторы могут влиять на проприоцепцию:

  • Временное ухудшение из-за нарушенного состояния (например, употребление алкоголя).
  • Возрастные изменения также влияют на проприоцепцию. Риск потери проприоцепции увеличивается с возрастом из-за совместного влияния естественных возрастных изменений нервов, суставов и мышц.
  • Травмы или расстройства здоровья, влияющие на нервно-мышечную систему (мышцы, нервы и мозжечок, ЦНС), которые могут вызвать долгосрочное или постоянное нарушение проприоцепции.

Нарушения проприоцепции отмечены при следующих неврологических состояниях:

  • Травмы головного мозга; рассеянный склероз (МС); инсульт; болезнь Паркинсона; болезнь Хантингтона; БАС (боковой амиотрофический склероз)
  • Также при следующих заболеваниях: грыжа межпозвоночного диска; артрит; расстройство аутистического спектра (РАС); сахарный диабет ; периферическая невропатия.
  • Состояние после операции: по замене сустава, например, тазобедренного или коленного.
  • Костно-мышечные нарушения: растяжение связок голеностопного сустава, травмы ПКС, вывихи плеча и тендинопатии, синдром удара хлыстом (среди прочих).

 

Оценка проприоцепции

Количественная оценка проприоцепции в настоящее время недостаточно разработана. Проприоцепцию можно с уверенностью оценить только в лабораторных условиях с использованием сложного оборудования с компьютерным интерфейсом. В настоящее время отсутствуют действенные, надежные и эффективные инструменты и критерии для количественной оценки дефицита проприоцепции в клинических условиях. [13]

Если вы подозреваете нарушение проприоцепции, сосредоточьтесь на следующих клинических аспектах.

Субъективная оценка должна включать вопросы, касающиеся следующего:

  • Проблемы с равновесием, например проблемы со стоянием на одной ноге или частые падения при ходьбе или сидении;
  • Нарушение координации (атаксия), например, неспособность ходить по прямой или трудности при попытке дотянуться до предмета;
  • Отказ от определенных видов деятельности, таких как подъем по лестнице или ходьба по неровной поверхности из-за страха падения.

Объективная оценка должна включать наблюдение за вышеуказанным и пункты ниже:

  • Общая координация (тесты на дотягивание, балансировочный тест «движение по траектории звезды», тесты на координацию движений верхних конечностей);
  • Неуклюжесть, например, падения или столкновение с предметами;
  • Слабый контроль осанки, например сутулость или необходимость дополнительно опираться на стол для сохранения равновесия в сидячем положении;
  • Проблемы с оценкой соответствующего уровня мышечной силы для выполнения задачи (например: слишком сильное нажатие на ручку при письме или невозможность оценить силу, необходимую для поднятия предмета).

Существует несколько клинических тестов, которые физиотерапевты могут использовать для оценки проприоцепции, в зависимости от оцениваемой части тела. К ним относятся:

  • Проба Ромберга
  • Пяточно-коленная проба
  • Пациента просят прикоснуться пяткой одной ноги к колену другой, а затем провести пяткой по прямой линии вниз по передней поверхности противоположной голени и обратно вверх. Чтобы исключить влияние силы тяжести при движении пятки вниз по голени, этот тест всегда следует проводить в положении лежа на спине.
  • Атаксия Лучше всего обнаруживается, если палец специалиста, проводящего тест, находится на пределе досягаемости пациента, и если его палец иногда внезапно перемещается в другое место.
  • Пальце-носо-пальцевая проба. Пациента просят поочередно коснуться своего носа и пальца проводящего тест врача как можно быстрее. 
  • Тест на дистальную проприоцепцию. Пациент следит с открытыми глазами за тем, как проводящий тест врач перемещает суставы бедра, колена, голеностопа и большого пальца ноги вверх и вниз. Затем пациента просят повторить те же движения с закрытыми глазами. 
  • Задача на установление соответствия с контралатеральным суставом. Попросить пациента согнуть сустав под продемонстрированным углом и измерить разницу между фактическим углом сустава и воспроизведенным (разность отразит ошибку проприоцепции). 

                             

Приобретение новых навыков

Ненарушенное чувство проприоцепции имеет решающее значение для приобретения новых навыков. В ходе овладения любым новым навыком (например, в спорте или художественной деятельности) обычно необходимо ознакомиться с некоторыми проприоцептивными задачами, специфичными для этого занятия Без соответствующей интеграции притока проприоцептивных сигналов художник не смог бы наносить краску на холст, не глядя на руку, перемещающую кисть по холсту; было бы невозможно вести автомобиль, потому что водитель не мог бы управлять рулем или использовать ножные педали, глядя при этом на дорогу впереди. Человек не мог бы печатать вслепую (не глядя на клавиши) или танцевать в балете. Суть в том, что наше чувство проприоцепции важно тренировать и развивать, поскольку оно позволяет нам взаимодействовать с окружающей средой независимо от визуальной обратной связи (например, тянуться к чашке на верхней полке, не глядя на эту чашку).

Физическая терапия / Восстановление проприоцепции

Независимо от основной причины проприоцептивного дефицита, врачи могут реабилитировать пациентов с помощью задач и действий, направленных на улучшение моторики, силы, равновесия и координации. Они также могут помочь пациентам научиться справляться с задачами повседневной жизни (activities of daily living - ADL), при наличии проприепционных расстройств.

Существует множество доказательств того, что тренировка проприоцепции может привести к значительному улучшению соматосенсорной и сенсомоторной функции. [14] Востановление соматосенсорной функции включает любые мероприятия, направленные на исправление соматосенсорных модальностей. К таким вмешательствам относятся:

  • Обучение;
  • Повторяющаяся практика и обратная связь при обнаружении, локализации, различении или распознавании различных сенсорных сигналов, давления или объектов; ПРАКТИКА, ПРАКТИКА, ПРАКТИКА!
  • Тренировка проприоцепции;
  • Тренировка чувства равновесия (шаткие поверхности, непредсказуемые ситуации с внешними раздражителями);
  • Обучение выполнению двойной задачи (например, при отсутствии визуальной обратной связи)
  • Соматосенсорная стимуляция, [15]

Результаты изучения и анализа вмешательств, направленных на восстановление сенсорной функции ноги после инсульта, выполненных в 2019 г., свидетельствуют о том, что вмешательства, направленные на восстановление соматосенсорной функции ноги, значительно улучшили эту функцию и чувство равновесия, но не походку, что предполагает специфичность тренировочного эффекта. [15]

В систематическом обзоре 2005 г. касательно влияния проприоцептивных упражнений и упражнений на равновесие на людей с поврежденными или реконструированными передними крестообразными связками сообщается, что проприоцептивные упражнения и упражнения на равновесие улучшают результаты у людей с дефектом ПКС коленного сустава. [16] Аналогичным образом, в 2015 году обзор случаев растяжения связок голеностопного сустава среди спортсменов выявил, что программы проприоцептивных тренировок эффективны для снижения частоты повторных травм, особенно у тех, кто имел в анамнезе растяжение связок голеностопного сустава. [17]

Эффективность физиотерапевтического лечения при дисфункции равновесия и постуральной неустойчивости у людей с болезнью Паркинсона: систематические исследования и метаанализ в 2016 году показали, что физиотерапевтические вмешательства, такие как тренировка равновесия в сочетании с укреплением мышц, расширением диапазона движений и тренировкой ходьбы эффективны для улучшения чувства равновесия у пациентов с болезнью Паркинсона. Поскольку проприоцепцию также можно улучшить с помощью тренировки равновесия, это, вероятно, также может способствовать восстановлению проприоцепции у этой группы населения. [18]

Восстановление проприоцепции часто включает:

  1. Упражнения на равновесие.

Сохранение равновесия стоя на доске для балансирования часто используется для восстановления или улучшения проприоцепционных способностей, особенно в качестве физиотерапии при травмах лодыжки или колена. Вы также можете выполнять упражнения с отягощением на неустойчивой поверхности (например, балансировочной полусфере Bosu Ball или балансировочном диске) для верхних конечностей (например, отжимания или просто весовая нагрузка на локти или в положении с вытянутыми руками). 

  1. Гимнастика Тайцзи, улучшающая проприоцепцию нижних конечностей, и йога, улучшающая равновесие и мышечную силу. Медленные, сосредоточенные движения тайцзи создают среду, посредством которой проприоцептивная информация, передаваемая обратно в мозг, стимулирует интенсивную, динамичную «среду слушания», чтобы еще больше усилить интеграцию разума и тела.
  2. Тренировка соматосенсорной стимуляции, например, вибрационная терапия, различные текстуры (ватный шарик или липучка);
  3. Тренировка на изменение положения суставов (задания на воспроизведение положения суставов).

 

Источники

  1. Ager, A.L.,  Borms, D., Deschepper, L., Dhooghe, R., Dijkhuis, J., Roy, J.S., &  Cools, A.Proprioception and shoulder pain: A Systematic Review. J Hand Ther. 2019 Aug 31. pii: S0894-1130(19)30094-8. doi: 10.1016/j.jht.2019.06.002. 
  2. Guyton AC. Textbook of Medical Physiology. 8th ed. Philadelphia, PA  WB Saunders; 1992.
  3.  Riemann, B. L., & Lephart, S.M. (2002). The sensorimotor system, part 1: the physiological basis of functional joint stability. Journal of Athletic Training, 37(1),71-79.
  4. Sherrington CS. On the proprio-ceptive system, especially in its reflex aspect. Brain. 1907;29:467–482.
  5. Hung, Y. J. (2015). Neuromuscular control and rehabilitation of the unstable ankle. World Journal of Orthopedics, 6(5), page 434.
  6.  Gilman, S., Joint position sense and vibration sense: anatomical organisation and assessment.Journal of neurology, neurosurgery, and psychiatry, 2002. 73(5): p. 473-7.
  7. Shakoor, N., A. Agrawal, and J.A. Block, Reduced lower extremity vibratory perception in osteoarthritis of the knee.Arthritis and rheumatism, 2008. 59(1): p. 117-21.
  8.  Blanche, E.I., Bodison, S., Chang, M.C., & Reinoso, G. (2012). Development of the Comprehensive Observations of Proprioception (COP): Validity, Reliability, and Factor Analysis. Am J Occup Ther. 66(6): 691–698. doi:10.5014/ajot.2012.003608.
  9. Suetterlin KJ, Sayer AA. Proprioception: where are we now? A commentary on clinical assessment, changes across the life course, functional implications and future interventions. Age and ageing. 2013 Nov 14;43(3):313-8. Available from: https://academic.oup.com/ageing/article/43/3/313/16765 (last accessed 31.10.19)
  10. Michelson JD, Hutchins C. (1995). Mechanoreceptors in human ankle ligaments. The Journal of Bone and Joint Surgery. British Volume. 77 (2): 219–24. PMID 7706334.
  11. W Deloriea Proprioceptors Available from: https://www.youtube.com/watch?v=Dzlkz8j-8rg ( last accessed 30.10.2019)
  12. Anderson, V. B., & Wee, E. (2011). Impaired joint proprioception at higher shoulder elevations in chronic rotator cuff pathology. Arch Phys Med Rehabil, 92(7), 1146-1151. doi:10.1016/j.apmr.2011.02.004
  13.  Ager, A.L.,Roy, J.S., Roos, M., Belley, A.F., Cools, A., & Hebert, L.J. (2017). Shoulder proprioception: How is it measured and is it reliable? A systematic review. J Hand Ther.,30(2), 221-231. doi: 10.1016/j.jht.2017.05.003.
  14. Aman JE, Elangovan N, Yeh I, Konczak J. The effectiveness of proprioceptive training for improving motor function: a systematic review. Frontiers in human neuroscience. 2015 Jan 28;8:1075. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4309156/ (last accessed 31.10.2019)
  15.  Chia FS, Kuys S, Low Choy N. Sensory retraining of the leg after stroke: systematic review and meta-analysis.Clinical rehabilitation. 2019 Jun;33(6):964-79. Available from: https://journals.sagepub.com/doi/full/10.1177/0269215519836461 (last accessed 31.10,2019)
  16. Cooper RL, Taylor NF, Feller JA. A systematic review of the effect of proprioceptive and balance exercises on people with an injured or reconstructed anterior cruciate ligament. Research in sports medicine. 2005 Apr 1;13(2):163-78. Available from: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15438620590956197 (last accessed 31.10.2019)
  17. Schiftan GS, Ross LA, Hahne AJ. The effectiveness of proprioceptive training in preventing ankle sprains in sporting populations: a systematic review and meta-analysis. Journal of Science and Medicine in Sport. 2015 May 1;18(3):238-44. Available from: https://www.jsams.org/article/S1440-2440(14)00074-7/fulltext (last accessed 31.10.2019)
  18. Yitayeh A, Teshome A. The effectiveness of physiotherapy treatment on balance dysfunction and postural instability in persons with Parkinson’s disease: a systematic review and meta-analysis. BMC sports science, medicine and rehabilitation. 2016 Dec;8(1):17. Available from: https://bmcsportsscimedrehabil.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13102-016-0042-0(last accessed 31.10.2019)
КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Телефон: +7 (495) 128-21-29
E-mail: info@physiotherapist.ru
Instagram Telegram WhatsApp

г. Москва, Люсиновская улица, 36, стр. 2
метро Добрынинская / Серпуховская
ежедневно 10:00-22:00