По данным ВОЗ, лица с ограниченными возможностями составляют около 10% населения земного шара. Несмотря на значительный прогресс медицинских технологий, число инвалидов продолжает расти. Вместе с тем увеличивается доля лиц, занимающихся адаптивной физической культурой. В нашей стране, по сообщению Минспорта России, за период 2000–2009 гг. «число лиц с инвалидностью, занимающихся физической культурой, выросло в 3 раза (с 64,1 до 192,3 тысячи взрослых и с 10,8 до 32,4 тысячи детей), количество физкультурноспортивных клубов инвалидов — в 1,7 раза (с 688 до 1200), число субъектов РФ, осуществляющих развитие адаптивного физического воспитания и спорта, — в 2,8 раза (с 15 до 42)» [1]. В общем медальном зачете XI Паралимпийских зимних игр (2014 г.) отечественные спортсмены заняли первое место. В 2016 г. количество инвалидов, занимающихся физической культурой и спортом, в России составило 977 600 человек, или 12,1% от общего числа инвалидов. На сегодняшний день проблемы реабилитации лиц, занимающихся адаптивной физической культурой и спортом, крайне актуальны [2, 3].
В последние десятилетия возможности реабилитации существенно расширились благодаря появлению инновационных аппаратнопрограммных комплексов с биологической обратной связью (БОС), помогающих дозировать механическую нагрузку при выполнении движений, моделировать локомоторные акты движения верхних и нижних конечностей, поддерживая устойчивое физическое состояние пациента.
К числу инновационных направлений в нейрореабилитации относится активная механотерапия с БОС под контролем электромиограммы (ЭМГ) [4, 5]. Механотерапия является одной из базовых форм лечебной физкультуры с большим опытом использования [6]. С точки зрения традиционных классификаций содержание механотерапии составляют дозированные, ритмически повторяющиеся физические упражнения на специальных аппаратах и приборах, способствующие восстановлению подвижности и амплитуды движения в суставах, облегчению движений и увеличению силы мышц, повышению специальной и общей физической работоспособности, увеличению вентиляции легких, развитию основных физических качеств [6, 7]. Доказано, что локальные воздействия при применении аппаратов механотерапии через возбуждение проприоцепторов и центральных зон моторного анализатора оказывают общеукрепляющее, тренирующее влияние на организм в целом [8, 9].
Целью исследования явилось изучение эффективности активной механотерапии с применением БОС у лиц с травматической болезнью спинного мозга (ТБСМ) с поясничным уровнем повреждения, занимающихся адаптивной физической культурой.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Под наблюдением на базе Центра восстановительной медицины и реабилитации ГАУЗ «Госпиталь для ветеранов войн» г. Казани Министерства здравоохранения Республики Татарстан находились 48 пациентов мужского пола в возрасте 25,8 ± 2,1 года с ТБСМ с поясничным уровнем повреждения различной степени тяжести (табл. 1). Давность заболевания составляла от 1,5 года до 6 лет.
Таблица 1
Распределение пациентов с травматической болезнью спинного мозга по степени тяжести поражения (классификация American Spinal Injury Association)
Примечание. А — полное нарушение проводимости: отсутствие сенсорных и моторных функций в сегментах S4–S5; B — неполное нарушение: наличие ниже уровня поражения (в том числе в сегментах S4–S5) чувствительности при отсутствии движений; C — неполное нарушение: наличие ниже уровня поражения движений при силе большинства ключевых мышц менее 3 баллов; D — неполное нарушение: наличие ниже уровня поражения движений при силе большинства ключевых мышц 3 балла и более; E — полная сохранность чувствительных и двигательных функций.
Больные были рандомизированы на две группы: первую (основную) и вторую (контрольную).
В первую группу вошли 18 пациентов. Эти больные на фоне стандартной терапии (нейропротекторов, сосудистых препаратов, витаминов, физиотерапии, лечебной гимнастики, массажа) получали активную механотерапию с БОС под контролем ЭМГ мышц верхних и нижних конечностей и мышц спины. Занятия проводили с помощью аппаратнопрограммного комплекса ENTreeM (Нидерланды), состоящего из универсального тренажера с датчиком движения, компьютера с программным обеспечением и миографа для проведения синхронной поверхностной миографии. Первое занятие начинали с тестирования на ENTreeM, после подбора адекватной нагрузки больные приступали к тренировкам. Длительность тренировок составляла 45–60 минут, продолжительность курса — 10–12 занятий на увеличение мышечной силы и 10–12 занятий на повышение выносливости мышц нижних конечностей (в зависимости от степени повреждения).
Вторая группа включала 30 пациентов, в ней проводилась только стандартная терапия.
Для оценки эффективности лечения использовали клинические показатели (шкалы Американской ассоциации спинальной травмы — англ. American Spinal Injury Association, ASIA; Шкалы функциональной независимости — англ. Functional Independence Measure, FIM; Опросника для оценки самочувствия, активности, настроения (САН); Шкалы депрессии Бека), инструментальные данные, а также результаты тестирования по протоколу ENTreeM, отражающие силу, мощность, амплитуду, среднюю скорость свободного движения при концентрических и эксцентрических сокращениях мышц, которые являются одними из объективных критериев оценки.
Статистический анализ проводили на персональном компьютере под управлением операционной системы MS Windows 7 (Microsoft) с использованием программы для работы с электронными таблицами MS Excel из пакета Office 365 (Microsoft).
Статистическую значимость различий между основной и контрольной группами до и после проведения активной медицинской реабилитации оценивали с помощью непараметрического Uкритерия Манна — Уитни в Microsoft Office Excel для независимых переменных. Для изучения связи между показателями с учетом характера распределения применяли коэффициент ранговой корреляции Спирмена. Различия считали статистически значимыми при p ˂ 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Поражение поясничного отдела спинного мозга наблюдалось у 100% пациентов с ТБСМ (n = 48). Для данного уровня поражения была характерна неравномерность двигательных нарушений с преимущественным поражением одной ноги у 45,8% пациентов (n = 22) и преобладанием патологических симптомов в дистальных отделах нижних конечностей. Полные параличи были отмечены у 37,5% больных (n = 18). В 41,7% наблюдений (n = 20) определялись атрофии мышц нижних конечностей, локализация которых обусловливалась топикой поражения спинальных сегментов поясничного утолщения.
Наряду с нарушениями двигательной системы у больных имелись чувствительные нарушения, которые были преимущественно сегментарными и носили асимметричный характер. Болевой синдром в области конечностей и позвоночника беспокоил 12,5% пациентов (n = 6). Нарушения функции тазовых органов наблюдались у 60,4% больных (n = 29). Из осложнений фиксировались рецидивирующие воспалительные поражения мочеполовой системы у 14,6% больных (n = 7), пролежни у 2,1% (n = 1) и контрактуры суставов нижних конечностей у 20,8% пациентов (n = 10).
Согласно данным, полученным по шкале ASIA, среди пациентов с поясничным уровнем поражения преобладали больные с повреждениями группы C — 58,3% (см. табл. 1).
Как следует из данных, приведенных на рисунке 1, после курса активной механотерапии с БОС у пациентов основной группы суммарный показатель по шкале FIM увеличился на 11,6% (p < 0,001). В контрольной группе изменение этого показателя не имело статистической значимости: увеличение составило 4,2% (p = 0,19).
Рис. 1. Динамика суммарного показателя Шкалы функциональной независимости у больных травматической болезнью спинного мозга с поясничным уровнем повреждения, баллы.
* P < 0,001
При оценке по шкале САН в основной группе пациентов отмечался рост показателей на 17,7% (до реабилитации 44,6 ± 3,3 балла, после — 52,5 ± 3,4 балла; p = 0,007), тогда как в контрольной группе — на 4,5%, достоверной динамики не выявлено (до реабилитации 44,2 ± 3,1 балла, после — 46,2 ± 2,4 балла; p = 0,08) (рис. 2).
Рис. 2. Динамика переменной Опросника для оценки самочувствия, активности, настроения у больных травматической болезнью спинного мозга с поясничным уровнем повреждения до и после реабилитации, баллы (M ± σ)
Показатели свободного движения при концентрических и эксцентрических сокращениях мышц, определенные у пациентов с ТБСМ поясничного уровня основной и контрольной групп при тестировании на аппаратно-программном комплексе EN-TreeM до и после лечения, представлены в таблице 2.
Таблица 2
Динамика показателей свободного движения при концентрических и эксцентрических сокращениях мышц по результатам тестирования на аппаратно-программном комплексе EN-TreeM
Примечание. Статистический анализ проведен с помощью U-критерия Манна — Уитни.
У больных основной группы установлено увеличение силы на 18,2% (p < 0,001) при концентрических сокращениях мышц и на 15,5% (p < 0,001) при эксцентрических сокращениях. В контрольной группе рост этого показателя составил 2,3% (p = 0,39) и 1,4% (p = 0,09) соответственно (см. табл. 2).
В основной группе выявлено повышение мощности на 84,1% (p < 0,001) при концентрических сокращениях мышц и на 88,5% (p < 0,001) при эксцентрических сокращениях. В контрольной группе в первом случае мощность повысилась на 14,6% (p = 0,31), во втором — на 3,9% (p = 0,09) (см. табл. 2).
Анализ динамики амплитуды движения в основной группе показал ее увеличение на 68,1% (p < 0,001) при концентрических сокращениях мышц и на 79,2% (p < 0,001) при эксцентрических сокращениях. В контрольной группе амплитуда стала больше на 6,5% (p = 0,11) и 6,0% (p = 0,82) соответственно (см. табл. 2).
При изучении средних скоростей при концентрических и эксцентрических сокращениях мышц в основной группе обнаружено повышение скорости на 28,3% (p = 0,002) и 18,2% (p < 0,001) соответственно, а в контрольной группе — на 1,5% (p = 0,06) и 2,4% (p = 0,07) (см. табл. 2).
Увеличение мощности, средней скорости и амплитуды при концентрических и эксцентрических сокращениях мышц в основной группе пациентов с ТБСМ на поясничном уровне связано с повышением эластичности и выносливости мышц нижних конечностей, что обусловлено многократной ежедневной тренировкой мышц, участвующих в ходьбе.
Полученные результаты подтверждаются исследованиями ряда авторов, которые показали, что тренировка мышц с использованием аппаратов с БОС по ЭМГ с активным вовлечением пациента является перспективным и эффективным методом реабилитации данных больных [3, 8, 9].
Изучены наличие и сила влияния показателей тяжести повреждения структуры нервной системы (по шкале ASIA), самочувствия, активности, настроения (по опроснику САН), уровня депрессии (по шкале Бека) и основных данных механограммы на степень функциональной независимости, активности и участия в повседневной жизни по шкале FIM у исследуемых больных. Статистически значимые корреляционные связи этих показателей представлены в таблице 3.
Таблица 3
Статистически значимые корреляционные связи исследуемых данных у больных травматической болезнью спинного мозга с поясничным уровнем повреждения
Примечание. Опросник САН — опросник для оценки самочувствия, активности, настроения; ASIA — American Spinal Injury Association (Американская ассоциация спинальной травмы); FIM — Functional Independence Measure (функциональная независимость).
В результате корреляционного анализа установлено, что у пациентов с ТБСМ на поясничном уровне на степень независимости в повседневной жизни по шкале FIM сильное влияние оказывают тяжесть повреждения структуры нервной системы (двигательная функция по шкале ASIA: r = 0,79; p = 0,007; чувствительная функция по шкале ASIA: r = 0,87; p < 0,001), уровень депрессии (r = –0,84; p < 0,001), самочувствие, активность и настроение (r = 0,75; p < 0,001), а также занятия лечебной гимнастикой и механотерапия, особенно упражнения, направленные на увеличение мощности (r = 0,79; p < 0,001) и амплитуды (r = 0,91; p < 0,001) движения при концентрических сокращениях мышц нижних конечностей.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Включение в комплексную реабилитацию активной механотерапии с биологической обратной связью под контролем электромиограммы позволяет объективно оценить восстановление двигательных функций, повысить эффективность реабилитации, улучшить качество жизни у пациентов с повреждением поясничного отдела спинного мозга, занимающихся адаптивной физической культурой.
В последние десятилетия возможности реабилитации существенно расширились благодаря появлению инновационных аппаратнопрограммных комплексов с биологической обратной связью (БОС), помогающих дозировать механическую нагрузку при выполнении движений, моделировать локомоторные акты движения верхних и нижних конечностей, поддерживая устойчивое физическое состояние пациента.
К числу инновационных направлений в нейрореабилитации относится активная механотерапия с БОС под контролем электромиограммы (ЭМГ) [4, 5]. Механотерапия является одной из базовых форм лечебной физкультуры с большим опытом использования [6]. С точки зрения традиционных классификаций содержание механотерапии составляют дозированные, ритмически повторяющиеся физические упражнения на специальных аппаратах и приборах, способствующие восстановлению подвижности и амплитуды движения в суставах, облегчению движений и увеличению силы мышц, повышению специальной и общей физической работоспособности, увеличению вентиляции легких, развитию основных физических качеств [6, 7]. Доказано, что локальные воздействия при применении аппаратов механотерапии через возбуждение проприоцепторов и центральных зон моторного анализатора оказывают общеукрепляющее, тренирующее влияние на организм в целом [8, 9].
Целью исследования явилось изучение эффективности активной механотерапии с применением БОС у лиц с травматической болезнью спинного мозга (ТБСМ) с поясничным уровнем повреждения, занимающихся адаптивной физической культурой.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Под наблюдением на базе Центра восстановительной медицины и реабилитации ГАУЗ «Госпиталь для ветеранов войн» г. Казани Министерства здравоохранения Республики Татарстан находились 48 пациентов мужского пола в возрасте 25,8 ± 2,1 года с ТБСМ с поясничным уровнем повреждения различной степени тяжести (табл. 1). Давность заболевания составляла от 1,5 года до 6 лет.
Таблица 1
Распределение пациентов с травматической болезнью спинного мозга по степени тяжести поражения (классификация American Spinal Injury Association)
Примечание. А — полное нарушение проводимости: отсутствие сенсорных и моторных функций в сегментах S4–S5; B — неполное нарушение: наличие ниже уровня поражения (в том числе в сегментах S4–S5) чувствительности при отсутствии движений; C — неполное нарушение: наличие ниже уровня поражения движений при силе большинства ключевых мышц менее 3 баллов; D — неполное нарушение: наличие ниже уровня поражения движений при силе большинства ключевых мышц 3 балла и более; E — полная сохранность чувствительных и двигательных функций.
Больные были рандомизированы на две группы: первую (основную) и вторую (контрольную).
В первую группу вошли 18 пациентов. Эти больные на фоне стандартной терапии (нейропротекторов, сосудистых препаратов, витаминов, физиотерапии, лечебной гимнастики, массажа) получали активную механотерапию с БОС под контролем ЭМГ мышц верхних и нижних конечностей и мышц спины. Занятия проводили с помощью аппаратнопрограммного комплекса ENTreeM (Нидерланды), состоящего из универсального тренажера с датчиком движения, компьютера с программным обеспечением и миографа для проведения синхронной поверхностной миографии. Первое занятие начинали с тестирования на ENTreeM, после подбора адекватной нагрузки больные приступали к тренировкам. Длительность тренировок составляла 45–60 минут, продолжительность курса — 10–12 занятий на увеличение мышечной силы и 10–12 занятий на повышение выносливости мышц нижних конечностей (в зависимости от степени повреждения).
Вторая группа включала 30 пациентов, в ней проводилась только стандартная терапия.
Для оценки эффективности лечения использовали клинические показатели (шкалы Американской ассоциации спинальной травмы — англ. American Spinal Injury Association, ASIA; Шкалы функциональной независимости — англ. Functional Independence Measure, FIM; Опросника для оценки самочувствия, активности, настроения (САН); Шкалы депрессии Бека), инструментальные данные, а также результаты тестирования по протоколу ENTreeM, отражающие силу, мощность, амплитуду, среднюю скорость свободного движения при концентрических и эксцентрических сокращениях мышц, которые являются одними из объективных критериев оценки.
Статистический анализ проводили на персональном компьютере под управлением операционной системы MS Windows 7 (Microsoft) с использованием программы для работы с электронными таблицами MS Excel из пакета Office 365 (Microsoft).
Статистическую значимость различий между основной и контрольной группами до и после проведения активной медицинской реабилитации оценивали с помощью непараметрического Uкритерия Манна — Уитни в Microsoft Office Excel для независимых переменных. Для изучения связи между показателями с учетом характера распределения применяли коэффициент ранговой корреляции Спирмена. Различия считали статистически значимыми при p ˂ 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Поражение поясничного отдела спинного мозга наблюдалось у 100% пациентов с ТБСМ (n = 48). Для данного уровня поражения была характерна неравномерность двигательных нарушений с преимущественным поражением одной ноги у 45,8% пациентов (n = 22) и преобладанием патологических симптомов в дистальных отделах нижних конечностей. Полные параличи были отмечены у 37,5% больных (n = 18). В 41,7% наблюдений (n = 20) определялись атрофии мышц нижних конечностей, локализация которых обусловливалась топикой поражения спинальных сегментов поясничного утолщения.
Наряду с нарушениями двигательной системы у больных имелись чувствительные нарушения, которые были преимущественно сегментарными и носили асимметричный характер. Болевой синдром в области конечностей и позвоночника беспокоил 12,5% пациентов (n = 6). Нарушения функции тазовых органов наблюдались у 60,4% больных (n = 29). Из осложнений фиксировались рецидивирующие воспалительные поражения мочеполовой системы у 14,6% больных (n = 7), пролежни у 2,1% (n = 1) и контрактуры суставов нижних конечностей у 20,8% пациентов (n = 10).
Согласно данным, полученным по шкале ASIA, среди пациентов с поясничным уровнем поражения преобладали больные с повреждениями группы C — 58,3% (см. табл. 1).
Как следует из данных, приведенных на рисунке 1, после курса активной механотерапии с БОС у пациентов основной группы суммарный показатель по шкале FIM увеличился на 11,6% (p < 0,001). В контрольной группе изменение этого показателя не имело статистической значимости: увеличение составило 4,2% (p = 0,19).
Рис. 1. Динамика суммарного показателя Шкалы функциональной независимости у больных травматической болезнью спинного мозга с поясничным уровнем повреждения, баллы.
* P < 0,001
При оценке по шкале САН в основной группе пациентов отмечался рост показателей на 17,7% (до реабилитации 44,6 ± 3,3 балла, после — 52,5 ± 3,4 балла; p = 0,007), тогда как в контрольной группе — на 4,5%, достоверной динамики не выявлено (до реабилитации 44,2 ± 3,1 балла, после — 46,2 ± 2,4 балла; p = 0,08) (рис. 2).
Рис. 2. Динамика переменной Опросника для оценки самочувствия, активности, настроения у больных травматической болезнью спинного мозга с поясничным уровнем повреждения до и после реабилитации, баллы (M ± σ)
Показатели свободного движения при концентрических и эксцентрических сокращениях мышц, определенные у пациентов с ТБСМ поясничного уровня основной и контрольной групп при тестировании на аппаратно-программном комплексе EN-TreeM до и после лечения, представлены в таблице 2.
Таблица 2
Динамика показателей свободного движения при концентрических и эксцентрических сокращениях мышц по результатам тестирования на аппаратно-программном комплексе EN-TreeM
Примечание. Статистический анализ проведен с помощью U-критерия Манна — Уитни.
У больных основной группы установлено увеличение силы на 18,2% (p < 0,001) при концентрических сокращениях мышц и на 15,5% (p < 0,001) при эксцентрических сокращениях. В контрольной группе рост этого показателя составил 2,3% (p = 0,39) и 1,4% (p = 0,09) соответственно (см. табл. 2).
В основной группе выявлено повышение мощности на 84,1% (p < 0,001) при концентрических сокращениях мышц и на 88,5% (p < 0,001) при эксцентрических сокращениях. В контрольной группе в первом случае мощность повысилась на 14,6% (p = 0,31), во втором — на 3,9% (p = 0,09) (см. табл. 2).
Анализ динамики амплитуды движения в основной группе показал ее увеличение на 68,1% (p < 0,001) при концентрических сокращениях мышц и на 79,2% (p < 0,001) при эксцентрических сокращениях. В контрольной группе амплитуда стала больше на 6,5% (p = 0,11) и 6,0% (p = 0,82) соответственно (см. табл. 2).
При изучении средних скоростей при концентрических и эксцентрических сокращениях мышц в основной группе обнаружено повышение скорости на 28,3% (p = 0,002) и 18,2% (p < 0,001) соответственно, а в контрольной группе — на 1,5% (p = 0,06) и 2,4% (p = 0,07) (см. табл. 2).
Увеличение мощности, средней скорости и амплитуды при концентрических и эксцентрических сокращениях мышц в основной группе пациентов с ТБСМ на поясничном уровне связано с повышением эластичности и выносливости мышц нижних конечностей, что обусловлено многократной ежедневной тренировкой мышц, участвующих в ходьбе.
Полученные результаты подтверждаются исследованиями ряда авторов, которые показали, что тренировка мышц с использованием аппаратов с БОС по ЭМГ с активным вовлечением пациента является перспективным и эффективным методом реабилитации данных больных [3, 8, 9].
Изучены наличие и сила влияния показателей тяжести повреждения структуры нервной системы (по шкале ASIA), самочувствия, активности, настроения (по опроснику САН), уровня депрессии (по шкале Бека) и основных данных механограммы на степень функциональной независимости, активности и участия в повседневной жизни по шкале FIM у исследуемых больных. Статистически значимые корреляционные связи этих показателей представлены в таблице 3.
Таблица 3
Статистически значимые корреляционные связи исследуемых данных у больных травматической болезнью спинного мозга с поясничным уровнем повреждения
Примечание. Опросник САН — опросник для оценки самочувствия, активности, настроения; ASIA — American Spinal Injury Association (Американская ассоциация спинальной травмы); FIM — Functional Independence Measure (функциональная независимость).
В результате корреляционного анализа установлено, что у пациентов с ТБСМ на поясничном уровне на степень независимости в повседневной жизни по шкале FIM сильное влияние оказывают тяжесть повреждения структуры нервной системы (двигательная функция по шкале ASIA: r = 0,79; p = 0,007; чувствительная функция по шкале ASIA: r = 0,87; p < 0,001), уровень депрессии (r = –0,84; p < 0,001), самочувствие, активность и настроение (r = 0,75; p < 0,001), а также занятия лечебной гимнастикой и механотерапия, особенно упражнения, направленные на увеличение мощности (r = 0,79; p < 0,001) и амплитуды (r = 0,91; p < 0,001) движения при концентрических сокращениях мышц нижних конечностей.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Включение в комплексную реабилитацию активной механотерапии с биологической обратной связью под контролем электромиограммы позволяет объективно оценить восстановление двигательных функций, повысить эффективность реабилитации, улучшить качество жизни у пациентов с повреждением поясничного отдела спинного мозга, занимающихся адаптивной физической культурой.
