Соломон Геллерштейн - Методология психотехники. Предвосхищение. Эволюция. Труд. Избранные психологические труды. Том 2

Восстанавливая движения, необходимо знать, от каких факторов зависит в основном количество доступных каждому суставу степеней свободы, чем определяется форма того или другого движения и границы его подвижности. Решающим фактором является форма соприкасающихся поверхностей. Мы уже указывали на то, что шаровая поверхность, скользящая в шаровой впадине и позволяющая звену совершать движения вокруг трех взаимно-перпендикулярных осей, обладает наибольшей подвижностью, т. е. обеспечивает три степени свободы. Между количеством степеней свободы и размахом движений нет связи. Если бы головка плеча, скользя по впадине лопатки, встретила на своем пути то или иное препятствие или если бы существовало иное соотношение между размером соприкасающихся поверхностей, то размах движений был бы иным. Следовательно, размер подвижности того или иного рычага определяется в основном наличием или отсутствием препятствий к свободному движению в суставе. Такими препятствиями являются бугорки, закраины, не говоря уже о мышцах и связках.

Рассмотрим с этой точки зрения в самом общем виде основные суставы верхней конечности, поскольку центр тяжести восстановительной трудовой терапии переносится на борьбу с нарушениями функций верхней конечности.

Редкие суставы сочленяются по шаровидному способу. Чаще встречаются суставы, дающие возможность рычагам совершать движения вокруг двух или одной осей. В частности, седловидный способ соприкосновения поверхностей принадлежит к числу нередких способов, обеспечивающих две степени свободы. Рычаги ведут себя в этих суставах так, как всадник на английском седле: благодаря выпуклости седла в поперечном разрезе и вогнутости в продольном всадник имеет возможность наклоняться вперед и назад и в обе стороны. Вокруг вертикальной оси движение оказывается невозможным. Примером такого сустава является запястно-пястный сустав большого пальца.

Форма сустава лишь теоретически определяет мыслимую степень его подвижности. Реально далеко не всегда мышечный аппарат способен осуществить теоретически доступные суставу движения. Это относится, в частности, к пястно-фаланговым суставам, имеющим шаровидную форму. Теоретически они должны были бы обладать тремя степенями свободы. В действительности они могут совершать движения только вокруг поперечной оси (сгибание – разгибание пальцев) и передне-задней оси (приведение – отведение пальцев). Активные движения вокруг вертикальной оси оказываются невозможными, вследствие отсутствия соответствующих мышц.

Возможны и обратные случаи, когда степень подвижности сустава под влиянием определенных факторов отклоняется от теоретически предполагаемой не в сторону уменьшения, а в сторону увеличения подвижности. Такое увеличение достигается обычно за счет гибкости хряща.

Так, лучезапястный сустав имеет две степени свободы: ему доступны движения сгибания – разгибания и отведения – приведения. Однако благодаря податливости хрящей можно добиться пассивного вращения кисти вокруг продольной оси, правда, весьма ограниченного.

Верхняя конечность обладает также одноосными суставами. К ним принадлежат, например, межфаланговые и плечелоктевой суставы. Наконец, мы встречаем на руке плоские суставы. Они дают возможность одной поверхности скользить вдоль другой. Движения эти обычно бывают ограниченны вследствие прочности охватывающих эти суставы связок.

Каким максимальным количеством степеней свободы обладают наши суставы? Теоретически можно мыслить в одном подвижном теле 6 степеней свободы, образующихся из вращения вокруг трех осей и соответствующих поступательных движений вдоль этих осей. Шестью степенями свободы в действительности обладает только не закрепленное ни в одной точке тело. Достаточно закрепить в одной точке тело, и оно сразу лишается трех степеней свободы. Закрепив тело в двух точках, мы оставляем ему только одну степень свободы. Закрепив тело в трех точках, мы лишаем его и этой единственной степени свободы. Все подвижные звенья нашего скелета представляют собой рычаги, закрепляющиеся в одной и больше точек. Поэтому максимальное количество степеней свободы одного звена по отношению к другому, рассматриваемому как неподвижное, не превышает трех (например, плечевой сустав).

Форма человеческой руки с цепью последовательно сочленяющихся звеньев, число которых увеличивается по мере перехода от проксимальных отделов к дистальным, обеспечивает в силу биомеханической конструкции руки очень большое количество степеней свободы для кисти, так как кисть способна перемещаться в любую точку так называемого рабочего пространства, используя свою связь с предплечьем, связь предплечья с плечом, плеча с лопаткой и т. д. Благодаря такому устройству, кисть, которая при неподвижном предплечье, плече и т. д. имеет только две степени свободы в лучезапястном суставе, оказывается в состоянии совершать очень сложные и разнообразные переместительные движения. При этом одно и то же положение в пространстве кисть и ее элементы могут занять с помощью самых различных движений. Это обстоятельство имеет для нас особенное значение, так как в необходимых случаях, в частности при наличии тех или иных двигательных дефектов, один вариант движения может быть заменен другим. В процессе трудовой восстановительной терапии приходится весьма часто пользоваться этой возможностью.