9 Obecná teorie řízení hybnosti

Tento komplexní pohled chápe pohybový aparát člověka jako 3D anatomický koncept, který sestává z více 3D kinematických soustav. Hlavním rozdílem mezi 2D anatomickým (analytickým) konceptem a 3D systémem kinematických soustav je to, že 2D koncept má jen malý a konečný počet stupňů volnosti (tj. nezávislých způsobů, jak se může její stav změnit), zatímco pro 3D systém je počet stupňů volnosti prakticky nekonečný.

V matematice jsou známé technické postupy, jak se s tímto problémem vypořádat. Pokud by to tak nebylo, nemohly by takovéto složité 3D soustavy být vůbec řízeny. Celek se zde jasně ukazuje být něčím víc než jen součinem jednotlivých částí.

Vlastní pohyb a jeho „výkonné orgány“ – svaly – jsou řízeny v globálních vzorcích. Takovýto pohled na pohybový aparát a jeho řízení je základem pro syntetický terapeutický koncept a také budoucí léčebné a posilovací zařízení.

Vojta nabídl dynamický model pohybového aparátu vycházející z pozorování pohybového vývoje dítěte od narození do samostatné chůze cca v 1. roce věku. Začal s popisem dynamiky jednotlivých svalových součinností, jejich vzájemné interakce a následně vznikajících koordinačních svalových souher, až dospěl ke globálním vzorcům.

Koncept řízení pohybu ve 3D zahrnuje mimo jiné i spirální svalovou dynamiku vycházející z trojrozměrného prostoru, tedy i trojrozměrnosti anatomických struktur a pohybu ve všech třech osách.

Lidské pohybové ústrojí má obrovský regenerační potenciál, pokud je tělo používáno (řízeno) koordinovaně. Špatný pohyb (rozladěné řízení pohybu) naopak negativně ovlivňuje prakticky všechny anatomické struktury těla.

Systém řízení pohybu má skrze trvalé kontrolní mechanismy schopnost sebeorganizace, avšak jen do určité míry. Pak nastupuje nutnost aktivního zásahu zvnějšku, tedy „spuštění“ opravného programu. Cílem opravného programu je znovunastolení možností pro automatickou kompenzaci poruch. Zásah opravného programu je nezbytný, pokud možnost spontánního snížení entropie dynamického systému vlivem sebeorganizace je již nedostatečná.

Trvalé přijímání informací a kontrola účelového a na cíl zaměřeného jednání (pohybu) jsou základní vlastnosti vědomí a života. Domnívám se, že vědomé řízení lidského pohybu sotva může obsáhnout kontrolu toho, jak přesně poskládat složité nastavení struktur v lidském těle, kde přesně má být jaký sval v daném momentě zapojen a jaké má být jeho napětí, úhlová rychlost atd. Skutečně účelné řízení pohybového aparátu musí být z velké části mimo přímé vědomé řízení, tedy musí vycházet z nevědomých podkorových struktur mozku.

Dosavadní základní modely, které popisují pohybový aparát jako systém otevřených a uzavřených kinematických řetězců, jsou hrubě nedostatečné. Zcela chybí přesnější biomechanický a matematický popis takovýchto řetězců.

Pro představu, jak obtížné je řízení průběhu pohybu, poslouží příklad ohnutí končetiny, kdy musíme vzít v potaz, že výsledná dráha, po níž se bude končetina pohybovat, je součtem celé řady silových vektorů, které generují jednotlivé svaly končetiny, ale také ostatní svaly těla, které se podílejí na automatickém držení a dalších stereotypech. Ač jsou výsledky pohybu v principu předvídatelné, jeho konkrétní podoba citlivě závisí na jemných detailech momentálních poloh všech částí těla vůči sobě a také v gravitačním poli, také na úhlech zrychlení a silových vektorech, což vytváří zdání náhodnosti.

Kybernetický pohled vnímá uzavřenost explicitně a zkoumá systémy spíše s ohledem na to, že mohou být uzavřené a současně otevřené ve vztahu k různým vlastnostem. Proto je daleko vhodnější popis funkcí a výstupů pohybového aparátu jako uzavřených a současně otevřených kinematických řetězců.

Lze si představit, že kybernetické modelování může vygenerovat velice užitečné predikce. Jako příklad lze uvést cyklické procesy, kdy důsledek se prostřednictvím zpětné vazby stává příčinou, jak je tomu ve stereotypu chůze.

Řízení lidského pohybu sotva může obsahovat informace o tom, jak přesně poskládat složité struktury v lidském těle, kde přesně má být jaký kloub či sval a jaké má být jeho nastavení či úhlová rychlost, respektive nemůže mít takové informace zakódované přímo. Musí tedy obsahovat spíše jednoduchá pravidla, jejichž aplikace dá ve výsledku složité struktury. Vnucuje se tedy jistá analogie s fraktály.

Formativní a deformativní vliv programů řídicích motoriku hybného aparátu

Deformace na pohybovém aparátu, o kterých chceme pojednávat, se netýkají primárních poruch vzniklých vlivem teratogenního (vzniklých chybným vývojem před narozením) působení, ale poruch vývojových po narození. Tento typ poruch je daleko méně nápadný než poruchy teratogenní, a také jejich rozvoj je jen pozvolný.

Pohybový aparát lidského těla prodělává během zrání, zvláště v prvním roce života, výrazné změny, na rozdíl od ostatních savců, jejichž kosterně svalový aparát u mláďat je prakticky jen zmenšeninou těla dospělých jedinců.

Pohybový aparát dítěte po narození je z pohledu funkčního uzpůsobení pro bipedální chůzi nehotový. Teprve velmi intenzivním zráním se mění úhly kostí zvláště dolních končetin a také zakřivení páteře tak, aby se kolem jednoho roku mohlo dítě samostatně postavit a chodit.

Toto zrání je výsledkem působení dvou zásadních faktorů, zevního působení gravitace a vnitřního spuštění geneticky naprogramovaného programu motoriky.

V průběhu nitroděložního života se motorické projevy dítěte zaznamenávají již v prvních týdnech po početí a složité koordinované pohyby jsou patrné v posledním trimestru. V tomto období je dítě schopno v děloze provádět rotační pohyby celého těla, koordinovaně uchopovat rukama i nohama. Všechny tyto pohybové schopnosti jakoby po narození dítěte rázem zmizely.

Vysvětlení, proč k tomuto zákonitě dochází, spočívá v přechodu ze stavu beztíže do prostoru působení gravitace.

Gravitace se stává velmi silným podnětem a „vypne“ dosavadní pohybové schopnosti dítěte. Po narození je dítě v běžných podmínkách prakticky neschopné koordinovaného pohybu.

Řízení koordinovaných pohybů se zdá být fakticky vypnuté a vládu nad tělem dítěte převezme řízení na úrovni primitivních reflexů. Toto řízení se projevuje tzv. „holokinetickou motorikou“. Tento pohled však platí v běžných, řekněme provozních podmínkách života narozeného dítěte. Avšak již v roce 1955 Aršavskij a Krju

ková (viz V. Vojta, 1974)1 svým výzkumem ukázali zcela jiný pohled. Jejich pozorování doložila, že automatika držení a pohyb novorozence může být globální a zcela precizně koordinovaný, pokud jsou mu pro takovýto pohyb vytvořené optimální podmínky. Tyto poznatky nejsou dosud ve vývojové neurologii dostatečně známy. Tvrzení, že pohyb novorozence je „holokinetický“, bylo poznatky Aršavského a Krjučkové jasně vyvráceno. Byly to právě tyto názory, které umožnily V. Vojtovi postavit základy vývojové neurologie a vývojové kineziologie na novém základě. Viz V. Vojta/Edith Schweizer: Die Entdeckung der idealen Motorik.2

Postupné zrání motorického programu má formativní vliv na celý pohybový aparát. To, jak bude v budoucnu kosterně svalový aparát vypadat, jak po stránce morfologické, tak i funkční, se určuje právě v prvním roce života.

Po narození dítěte pohybový aparát nevykazuje prakticky žádné známky, které by mohly predikovat, zda jeho budoucí vývoj bude dokončen úspěšně, ponese-li nějaké omezení, nebo bude morfologicky mimo normu a funkčně omezený.

To, jak celý průběh dopadne, ukáže až další vývoj, zvláště ukončení jeho základní etapy cca ve dvanáctém až šestnáctém měsíci věku dítěte.

Po narození je motorický program dítěte nezralý a neschopný přizpůsobit se nárokům, které na pohybový aparát klade pohyb v gravitaci. Tento program je, na rozdíl od jiných savců, mimořádně složitý. Jeho složitost vyplývá z nároků, které jsou kladeny na pohyb bipedální lokomocí.

Program je také z hlediska své velikosti, a tedy i potřebné „výpočetní kapacity“ tak obrovský, že se nevejde do prostoru, který poskytuje mozek narozeného dítěte. V. Vojta používal příměr, že lidský jedinec se rodí předčasně, na rozdíl od jiných savců, kteří za pár hodin (u kopytníků) či do několika týdnů (u kočkovitých šelem) jsou schopny samostatné kvadrupedální chůze.

Motorické programy ostatních savců kladou na schopnosti pohybového aparátu neskonale nižší nároky, a to jak na základní pohybové stereotypy, tak zvláště na schopnost dalšího motorického učení.