Концептуальные подходы к формированию двигательных функций младенца с патологией центральной нервной системы

Центральная нервная система и ОДА ребенка первого года жизни весьма пластичны, поэтому использование целенаправленных физических тренировок способно оказать стимулирующее влияние на физическое и психомоторное развитие младенца, обеспечить формирование компенсаторных изменений. Каждое из рассмотренных направлений восстановительного лечения — проведение тренировок в воде, на пеленальном столе, на мяче, стимуляция безусловных рефлексов, использование приемов массажа и мануальной терапии, иппотерапия — имеет свои уникальные достоинства. В то же время, во всех описанных методиках базой для формирования поз и движений служит имеющаяся рефлекторная активность ребенка.

Ребенок рождается, имея определенный набор безусловных рефлексов. Эти рефлексы составляют основу морфофункционального развития ЦНС и служат фундаментом для формирования более сложных сенсомоторных и ассоциативных координаций. В течение первого года жизни младенец осваивает контроль положения головы, перевороты, подъем на четвереньки, ползание, сидение, подъем на ноги, двуногую локомоцию. Этот естественный путь двигательного развития свидетельствует о нормальном развитии нервной системы, опорно-двигательного аппарата.

Существует точка зрения, что нейроонтогенез определен генетически, но в рамках нормы реакции адекватные воздействия внешней среды, особенно в раннем возрасте, могут стимулировать формирование внутриполушарных и межполушарных связей, расширяя функциональные возможности ЦНС. Мощное стимулирующее влияние на дозревание ЦНС оказывает афферентный приток, что и составляет нейрофизиологическую основу становления и восстановления функций нервной системы физическими методами.

Специальные тренировки здорового младенца, направленные на формирование вертикальных и горизонтальных связей в ЦНС, полимодальный афферентный синтез способны увеличить набор двигательных координаций, который ляжет в основу всего разнообразия двигательного поведения человека, расширить функциональные возможности ЦНС в целом. Поэтому тренировки важны для здорового младенца, а младенцу с патологией ЦНС они необходимы.

Гимнастика, плавание и гигиенический массаж оказывают на организм здорового ребенка разностороннее благотворное воздействие. Являясь мощными тактильными и проприоцептивными раздражителями, они стимулируют развитие анализаторных систем, рефлекторных реакций, способствуют формированию положительных эмоций.

Проприоцептивный анализатор филогенетически более древний, чем зрительный и слуховой. Он созревает к моменту рождения, когда зрительный и слуховой анализаторы еще не полностью созрели. Поэтому ребенок с первых дней жизни адекватно воспринимает воздействие на кожу и опорно-двигательный аппарат. Прикосновение вызывает эмоциональный ответ и рефлекторные двигательные реакции. Массаж, гимнастика, занятия в воде должны учитывать зрелость ЦНС и ОДА младенца. Под влиянием гимнастики, массажа, движений в воде от рецепторов покровных тканей, ОДА, интероцепторов в нервную систему идет мощный поток афферентной импульсации, исключительно важный для стимуляции процессов созревания ЦНС и становления двигательных функций.

В идеале недоношенный младенец и младенец с перинатальной патологией ЦНС должны пройти тот же путь созревания ЦНС и сформировать те же двигательные функции, что и здоровый младенец. Однако недоношенному младенцу или младенцу с перинатальной патологией ЦНС для этого требуется больше времени, он нуждается в специально созданных условиях и более детально построенных тренировках.

Анализ клинических и электрофизиологических данных, приведенных в гл. 2—4, демонстрирует сходство клинической симптоматики и перспектив развития ЦНС глубоко недоношенных младенцев и младенцев с перинатальной патологией ЦНС. У тех и других существует несоответствие степени зрелости координирующих связей в составе нейромоторных систем организма календарному возрасту. В обеих группах наряду с незрелостью ЦНС в целом имеет место несформированность отдельных координаций, возникающая вследствие недостаточной зрелости, наличия очагового и (или) диффузного поражения мозга.

Для построения комплексов реабилитирующих воздействий определяющее значение имеют порядок формирования двигательных функций в онтогенезе здорового человека, исходный уровень развития анализаторных систем, сформированности и сохранности нейромоторных связей, являющийся базой двигательного развития данного младенца, и концептуальный подход к стимуляции дозревания ЦНС и формирования нейромоторных связей.

В качестве концептуальной основы для организации условий морфофункционального дозревания ЦНС воспользуемся учением П. К. Анохина о ФС, как динамической саморегулирующейся центрально-периферическая организации, обеспечивающей на основе постоянной обратной афферентации важный для организма приспособительный результат.

В нашем случае приспособительным результатом служат позы и положения, которые младенец должен освоить: контроль положения головы, перевороты, сидение, стояние на четвереньках, ползание, стояние, ходьбу. Они выступают в роли ведущих системообразующих факторов, поскольку имеют самостоятельное прикладное значение для младенца. В то же время сформированность и правильность движений служит маркером созревания и здоровья ЦНС.

Функциональная система — это избирательное образование целого организма, объединяющее различные отделы ЦНС, анализаторы, звенья ОДА, другие структуры организма, необходимые для достижения результата. Таким образом, состав ФС не ограничивается структурами ЦНС, которые выполняют в ней интегрирующую и регулирующую роль. Роль ЦНС состоит в формировании двусторонних центрально-периферических связей, благодаря которым рабочая периферия определяет и реализует достижение полезного приспособительного результата, например, поддержание позы, выполнение движения. Задача реабилитолога — вмешаться в процесс формирования ФС таким образом, чтобы движение выполнялось правильно, например, вырабатывалась правильная осанка, красивая походка с правильной постановкой стоп и т. д.

Состав ФС определяется не топографической близостью анатомических структур или принадлежностью к одной анатомической системе, а их востребованностью для достижения поставленного результата. ФС может включать в свой состав фрагменты любых анатомических систем. Единственный фактор, определяющий состав ФС, — биомеханическая и анатомо-физиологическая архитектура функции, для реализации которой создана ФС. Критерием полноценности объединения структур в ФС служит достижение результата. В нашем случае это успешное поддержание позы или выполнение двигательных функций.

ФС создается в процессе любой целенаправленной деятельности, в том числе для формирования поз и двигательных функций младенца. В процессе выполнения функции в ЦНС постоянно поступает информация о полученных результатах, идет сравнение с тем, что планировалось получить, и, при необходимости, вносятся исправления. Таким образом, весь процесс освоения двигательной функции приобретает циркулярный характер. Любые отклонения от заданного жизненно важного результата приводят к дополнительному избирательному включению различных отделов ЦНС, анализаторов, звеньев ОДА, деятельность которых призвана обеспечить достижение поставленного результата. При формировании двигательных функций таким жизненно важным результатом, способным мобилизовать для своего достижения все возможности организма, служит функция равновесия.

Для сравнения ожидаемого и получаемого результатов в организме формируется специальная структура — акцептор результата действия — разветвленная динамическая организация, функционально объединяющая различные отделы мозга в горизонтальном и вертикальном направлениях. Широкое представление акцептора результата действия в структурах мозга обусловлено тем, что полезный результат, в том числе поддержание позы и целенаправленная двигательная активность, объединяет много параметров, информация о его достижении поступает к структурам мозга по различным сенсорным каналам: тактильным, проприоцептивным, зрительным, вестибулярным, слуховым, температурным и т. д. Вся эта информация должна быть где-то собрана воедино. Структура акцептора результата действия включает проекционные зоны соответствующих анализаторов. Благодаря этому возникает принципиальная возможность встречи опережающих возбуждений, составляющих акцептор результата действия, с возбуждениями, реально возникающими при выполнении действия. Причем встреча этих возбуждений для каждого параметра достигнутого результата может происходить в различных отделах мозга, на разных уровнях. Формирование этой функциональной структуры стимулирует рост дендритов, образование связей между нейронами, определяя, тем самым, созревание мозга ребенка.

Акцептор результата действия включает врожденные и приобретенные механизмы. Последние определяют возможность изменения его структуры для адаптации к меняющимся условиям. Акцептор результата действия — не постоянная функциональная организация, но структура динамичная. Изменение условий достижения результата приводит к изменению его структуры, давая следующий толчок развитию мозга.

Акцептор результата действия пошагово программирует пространственно-временной континуум этапов, программу и последовательность действий, приводивших в прошлом к достижению результата. По мере неоднократного, однотипного удовлетворения потребности происходит процесс запечатления в структурах соответствующего акцептора результата действия специфической мозаики возбуждений, программирующей основные параметры подкрепления. В качестве ведущего фактора, выявляющего соответствующие энграммы подкрепления, выступают доминирующие мотивации. Поэтому очень важно сформировать эти мотивации. Например, положение неустойчивого равновесия создает мотивацию удержания позы.

Структура акцептора результата действия на основе предшествующего генетического и индивидуального опыта включает эмоциональный компонент, предвидение той положительной эмоции, которая сопровождает удовлетворение доминирующих потребностей. Поэтому важно строить тренировки, направленные на формирование двигательных функций младенца на фоне положительных эмоций, хвалить детей за их достижения.

Результат является системообразующим фактором. ФС мобилизует все возможности организма именно для достижения результата. При достаточности результата организм переходит к формированию другой ФС для достижения другого результата. Таким образом, двигательная активность младенца формируется от результата к результату. Например, освоив перевороты, младенец может начинать осваивать сидение. При недостаточности результата необходима стимуляция активирующих механизмов, подбор новых компонентов системы, перемена степеней свободы и т. д. Так, если младенец не поворачивает голову в сторону звукового или зрительного сигнала, можно одновременно с предъявлением упомянутых сигналов стимулировать рефлексы орального автоматизма на соответствующей стороне, использовать точечную стимуляцию мышц, ответственных за поворот головы. Порой бывает трудно получить результат в воздушной среде. В таких случаях можно сделать основной акцент на тренировки младенца в водной среде, изменив условия работы ФС: масса тела при тренировках в воде меньше, сопротивление среды больше, афферентный поток меняет модальность с акцентом на составляющие от температурных, тактильных и барорецептторов.

ФС существует благодаря постоянной афферентации от периферических рецепторов. Каждая ФС имеет определенный комплекс афферентных сигнализаций, который направляет и корригирует выполнение ее функций. Отдельные афферентные импульсы в ФС могут исходить от разных, топически удаленных друг от друга органов, иметь разные модальности. Например, для сохранения равновесия афферентные импульсы идут от лабиринта, зрительных и слуховых рецепторов, тактильных рецепторов стоп и кистей, других частей тела, проприоцепторов стоп, поясничного отдела позвоночника, шеи, других областей тела. Несмотря на различное происхождение, эти импульсы объединяются в ЦНС благодаря тончайшим временным отношениям между ними. В то же время, необходимость установления взаимодействия между афферентными импульсами различной модальности, поступающими от различных частей тела младенца, необходимость быстро формировать двигательный ответ стимулируют образование вертикальных, горизонтальных, ассоциативных связей в ЦНС, способствуя ее дозреванию.

Важный компонент работы ФС — афферентный синтез — это этап интегрирования всей информации, поступающей в ЦНС через различные органы чувств и имеющей различное функциональное значение. Любой внешний раздражитель, поступая в мозг, взаимодействует с другими афферентными возбуждениями, каждый из которых имеет свои содержание и смысл. В зависимости от синтеза этих афферентаций создаются условия для формирования целенаправленного действия. Затем это взаимодействие обогащается новыми афферентными раздражениями, активно подбираемыми с помощью ориентировочно-исследовательской реакции. Физиологический смысл любого из внешних и внутренних раздражений состоит в том, что оно может иметь пусковой характер, т. е. явиться стимулом для появления реакции, или быть фактором, подготавливающим реакцию, которая пребывает в скрытом виде. Все формы таких раздражений составляют органическое единство, но каждая из них вносит в это единство свою специфическую долю. Так, при формировании активности сегментарного аппарата шейного утолщения СМ, точечное раздражение паравертебральной области на уровне С₇ имеет пусковой характер. При недостаточности этого раздражения для формирования рефлекторного ответа, поворот головы младенца в сторону вызывания рефлекса является фактором, подготавливающим реакцию, и облегчает получение рефлекса.

При формировании двигательных функций младенца акцентируют афферентный синтез для формирования нужной двигательной функции, используя всю имеющиеся у данного младенца рефлекторную активность, задействуют все афферентные входы. В начале работы применяют облегченные ИП, создавая условия для формирования нужного движения, затем добиваются выполнения движения из нейтральных, позже — из усложненных ИП, стимулируя ориентировочно-исследовательские реакции и обогащая формируемую ФС новыми афферентными раздражениями.

ФС формируется через ряд характерных стадий (системогенез). Наиболее отчетливая закономерность при формировании системной деятельности — прогрессивное устранение афферентных влияний из общей суммы афферентаций данной системы, как только она переходит на стационарное функционирование — принцип «сужения афферентации». Конечным итогом является сохранение какой-то остаточной, иногда очень ограниченной «ведущей афферентации». Интегративный характер ФС сказывается в том, что при любом нарушении ведущих афферентных импульсаций актуализируются «резервные афферентации», которые действовали при формировании ФС и были устранены по мере ее созревания. В результате ФС как целое сохраняет полезную для организма архитектуру.

С учетом описанной закономерности по мере формирования двигательных ФС, дозревания их центральных механизмов и периферических звеньев, необходимо уменьшать количество одновременно задействованных афферентных входов. Например, при формировании функции контроля положения головы используют звуковые и зрительные сигналы, рефлексы пищевого поведения, симметричные и асимметричные вестибулои шейнотонические рефлексы. В начале тренировочного процесса для получения необходимого движения предъявляют младенцу различные ансамбли стимулирующих сигналов. Затем, по мере формирования функции, предъявляют стимулирующие сигналы поочередно, добиваясь соответствующего ответа на каждый, независимо от его модальности. Этот момент тоже необходим, поскольку смена афферентного обеспечения вызывает смену программы позномоторной деятельности, следовательно, формирование адекватных двигательных ответов на различные афферентные сигналы служит формированию новых ассоциативных связей в ЦНС и расширению двигательных возможностей человека.

Отметим принцип минимального обеспечения ФС. Согласно этому принципу ФС не сразу является в полной форме, прежде объединяются элементы, созревшие к моменту консолидации. По мере созревания и присоединения остальных элементов возможности ФС расширяются, повышается точность достижения результата. Этот принцип позволяет, с одной стороны, рассчитывать на формирование соответствующей двигательной функции в редуцированном виде задолго до полного созревания всех компонентов ФС, а с другой — считать выполнение функции фактором, стимулирующим дозревание отдельных звеньев ФС, в частности, ЦНС, ОДА младенца. Как правило, первыми из двигательных рефлексов формируются защитные, хватательные, рефлексы пищевого поведения (табл. П. 5 Приложения 1), призванные обеспечить выживание младенца вне организма матери. На базе этих рефлексов начинается построение ФС обозначенных двигательных функций.

Порядок формирования двигательных функций больного младенца соответствует таковому в онтогенезе здорового, поскольку каждая предыдущая функция служит основанием для формирования следующей.

Подводя итог раздела, отметим, что естественный путь двигательного развития здоровый ребенок может пройти самостоятельно. Если младенец в течение первого года жизни занимается гимнастикой, плавает и получает массаж, он вырастает более здоровым и крепким, чем младенец, с которым специально не занимаются. Однако гимнастика и массаж, предназначенные для здоровых детей, не формируют целенаправленно двигательные функции, свойственные младенческому возрасту, а лишь косвенно подводят к ним. Этого достаточно для здорового ребенка, у которого ЦНС и ОДА развиваются в соответствии с календарным возрастом, а физиологические рефлексы формируются в срок. Применительно к недоношенным детям с неврологической или ортопедической патологией гимнастика и массаж, предназначенные для здорового младенца, недостаточно эффективны. Эти методики не способны активизировать все имеющиеся нейрофизиологические ресурсы ребенка, исключить патологические рефлексы и, позднее, сформировавшиеся на их основе патологические динамические стереотипы. Поэтому у больного младенца необходимо использовать всю имеющуюся рефлекторную активность, все доступные афферентные входы, добиваясь выполнения двигательной функции сначала в специально созданных облегченных условиях, затем в нейтральных и, на последнем этапе, в усложненных условиях. В процессе формирования каждой двигательной функции желательно постепенно сужать «пусковую» афферентацию, добиваясь двигательного ответа на каждый отдельно предъявляемый стимул: зрительный, слуховой, кинестетический с удержанием равновесия в специально созданных, облегченных, нейтральных и усложненных условиях. При этом очередность формирования двигательных функций больного младенца соответствует таковой у здорового.

Резюме. У младенцев с перинатальной патологией ЦНС, рожденных раньше положенного срока, имеет место несоответствие степени зрелости нейромоторных систем организма календарному возрасту и несформированность отдельных координаций вследствие очагового поражения ЦНС. Адекватные воздействия внешней среды в младенческом возрасте стимулируют формирование внутриполушарных и межполушарных связей, расширяя функциональные возможности ЦНС. В условиях незрелости ЦНС наиболее адекватны контактные механические воздействия: гимнастика и массаж. В процессе физических тренировок от рецепторов кожи, подкожной клетчатки, ОДА формируется мощный афферентный поток, что стимулирует процессы созревания ЦНС, формирования двигательных функций. Для построения комплексов реабилитирующих воздействий определяющее значение имеют порядок формирования двигательных функций здорового младенца. Базой двигательного развития конкретного младенца служат имеющийся у него уровень развития анализаторов, сформированность и сохранность нейромоторных связей. В процессе проведения реабилитации необходимо активизировать все имеющиеся нейрофизиологические ресурсы, исключить патологические рефлексы и сформированные на их основе патологические динамические стереотипы.

• 1. Анохин, П. К. Очерки по физиологии функциональных систем / П. К. Анохин. — М.: Медицина. — 1975.
• 2. Бомбардирова, Е. П. Комплексная реабилитация недоношенных детей с перинатальным поражением в стационаре второго этапа выхаживания / Е. П. Бомбардирова [и др.] // Педиатрия. — 2001. — № 3. — С. 96—99.
• 3. Ковалева, А. В. Нейрофизиология, физиология высшей нервной деятельности и сенсорных систем: учебник для академического бакалавриата / А. В. Ковалева., 2017.
• 4. Роль сенсорного притока в созревании функций мозга. — М.: Наука, 1987.
• 5. Физиология: основы и функциональные системы: курс лекций / под ред. К. В. Судакова. — М: Медицина, 2000.
• 6. Шилко, В. И. Опыт реабилитации новорожденных с перинатальными поражениями мозга / В. И. Шилко, В. Л. Зеленцова, Н. П. Попова // Российский вестник перинатологии и педиатрии. — 2003. — № 2. — С. 43—47.

Вопросы для самопроверки

• 1. Как физические тренировки влияют на развитие ЦНС здорового младенца?
• 2. Какой смысл вкладывают физиологи в понятие «функциональная система»?
• 3. Чем определяется состав ФС?

• 4. Что такое «акцептор результата действия»?
• 5. Чем обусловлена сложность и динамичность структуры акцептора результата действия?
• 6. Какие принципы действуют при формировании ФС?
• 7. Как используют принцип «сужения афферентации» при формировании двигательных функций младенцев?
• 8. Как используют принцип минимального обеспечения ФС при формировании двигательных функций младенцев?
• 9. Что определяет порядок формирования двигательных функций больного младенца?
• 10. Что служит критерием полноценности объединения структур в ФС?

Тестовые задания

В вариантах 1, 6 выберите один правильный ответ.

В вариантах 2, 7 выберите несколько правильных ответов.

В вариантах 3, 8 расставьте правую часть высказывания в соответствии с левой.

В вариантах 4, 9 определите верно или не верно приведенное высказывание. В вариантах 5, 10 определите последовательность.

• 1. Что служит приспособительным результатом при физических тренировках младенца?
• а) улучшение кровообращения;
• б) тренировка кардиореспираторной системы;
• в) формирование двигательных функций;
• г) улучшение работы ЖКТ.
• 2. Тренировки здорового младенца, направленные на формирование вертикальных и горизонтальных связей в ЦНС, полимодальный афферентный синтез, способствуют:
  • а) профилактике рахита;
  • б) предупреждению простудных заболеваний;
  • в) расширению функциональных возможностей ЦНС;
  • г) увеличению набора двигательных координаций.
• 3. Расставьте структуры ФС в соответствии с ролями, которые они исполняют:

• 4. Исходный уровень развития анализаторов, сформированность и сохранность нейромоторных связей служат базой для двигательного развития данного младенца:
  • а) верно;
  • б) не верно.
• 5. Двигательные функции младенца формируют в следующей последовательности:
  • а) перевороты; в) контроль положения головы;
  • б) ходьба; г) сидение.
• 6. Что служит жизненно важным результатом при тренировке двигательных функций младенцев? а) тренировка кардиореспираторной в) формирование движений; системы;
• б) хорошее настроение; г) поддержание равновесия.
• 7. Воздействие на кожу и ОДА вызывает у младенца:
  • а) рефлекторные реакции; в) реакции сосредоточения;
  • б) эмоциональные реакции; г) нистагм.
• 8. Расставьте правую часть таблицы в соответствии с левой:

• 9. Если не удается организовать искомые движения младенца в воздушной среде, тренировки в воде тоже организовать не удастся:
  • а) верно;
  • б) не верно.
• 10. Расставьте условия тренировок в последовательности, в которой их применяют для формировании двигательных функций у больных младенцев:
  • а) усложненные условия; в) нейтральные условия;
  • б) облегченные условия; г) специально созданные условия