При повреждениях и заболеваниях позвоночника возникают как морфологические изменения, так и функциональные нарушения. У спортсменов и артистов балета в таких случаях очень быстро снижаются работоспособность и выносливость к физическим нагрузкам, нарушается координация движений. Это ведет к ухудшению или потере основных двигательных качеств и утрате специальных двигательных навыков. В последующем на восстановление приходится тратить много сил, что значительно увеличивает сроки возвращения спортсмена или артиста балета в строй. Таким образом, раннее и адекватное функциональное обследование пациентов способствует скорейшей профессиональной реабилитации.

Цель исследования — разработка методики функционального обследования пациентов — спортсменов и артистов балета с пояснично-крестцовым болевым синдромом (ПКБС).

Обследовали 898 пациентов с ПКБС — спортсменов, артистов балета и цирка (537 мужчин и 361 женщина) в возрасте от 15 до 45 лет (средний возраст 25,8 года). Из них у 409 болевой синдром был обусловлен остеохондрозом поясничного отдела позвоночника, у 238 — спондилолизом нижнепоясничных позвонков, у 172 — фасеточным синдромом, спондилоартрозом и у 79 — патологией связок пояснично-крестцового отдела позвоночника.

Характеристика пациентов представлена в табл. 1.

Из общего числа пациентов были 776 спортсменов и 122 артиста балета. Из артистов балета 65 были классическими танцорами, 17 — исполнителями народного, 20 — современного эстрадного танца, 20 — учащимися хореографического училища и ведущих танцевальных коллективов. Поскольку 57 артистов цирка (акробаты, силовые жонглеры, наездники) в прошлом занимались спортом и имели высокую спортивную квалификацию, они были отнесены к группе спортсменов.

Консервативное лечение было проведено 701 пациенту, хирургическое — 197, из них 95 пациентам с дискорадикулярным конфликтом была произведена лазерная вапоризация межпозвонкового диска, 102 с фасеточным синдромом — чрескожная радиочастотная деструкция фасеточных нервов.

В настоящей работе приведены данные по функциональному обследованию пациентов, которые лечились консервативно.

Для субъективной оценки болевого синдрома была использована анкета, которая заполнялась пациентом до и после лечения (табл. 2).

Особое значение для спортсменов и артистов балета имеет пункт № 9, в котором оценивается функциональная пригодность позвоночника. При самом неблагоприятном варианте течения заболевания больной может набрать 35 баллов, а при полном отсутствии боли — 0 баллов.

В заключении опроса уточнялась общая самооценка соответствия состояния поясничного отдела позвоночника уровню функциональных притязаний пациента, которую регистрировали, соотнося с соответствующими шкалами (табл. 3).

При патологии позвоночника его подвижность обычно нарушается в различных плоскостях, однако чаще страдают сгибание и разгибание. Для измерения амплитуды движений в позвоночнике использовались линейные измерения с помощью сантиметровой ленты.

Для определения амплитуды движений позвоночника в сагиттальной плоскости измеряли расстояние от остистого отростка СVII до крестца в положении стоя при максимальном сгибании и разгибании позвоночника. При латерофлексии (наклон в сторону) определяли расстояние от гребня подвздошной кости до расположенной над ним точки XII ребра. Амплитуда ротационных движений соотносилась с расстоянием от верхнего угла ромба Михаэлиса до мечевидного отростка грудины при вращении туловища в соответствующую сторону.

Оценка нарушений движений в позвоночнике осуществлялась по соответствующей шкале (табл. 4).

Исследование мышечной силы является важным показателем функции опорно-двигательного аппарата. В настоящем исследовании применялся метод мануального мышечного тестирования (ММТ), предложенный проф. Р. Ловеттом и в последующем модифицированный. ММТ дает сведения о силе определенной мышцы или мышечной группы при их активном сокращении и их способности участвовать в необходимом движении. Наиболее принята градация, ориентированная на силу нормальной мышцы.

Степень 5 (норма 100%), определяет силу, соответствующую нормальной мышце, которая может совершать движения с полной амплитудой, преодолевая максимальное мануальное сопротивление.

Степень 4 (хорошая — 75% нормы), определяет силу мышцы, способной совершать движение с полной амплитудой при умеренном мануальном сопротивлении.

Степень 3 (удовлетворительная — 50% нормы), определяет силу мышцы, способной совершать движение с полной амплитудой и преодолением веса перемещаемого сегмента без внешнего мануального сопротивления.

Степень 2 (плохая — 25–30% нормы), определяет силу мышцы, способной совершать движения с полной амплитудой только в облегченных условиях (не может преодолеть вес перемещаемого сегмента).

Степень 1 (очень плохо — 5–10% нормы). При попытке совершить движение отмечается видимое и пальпируемое сокращение мышцы, недостаточное для выполнения какого-либо движения.

Степень 0 — при попытке совершить движение не удается выявить признаки сокращения мышцы.

Важным показателем, характеризующим функциональное состояние мышц, является выносливость к продолжительной статической и динамической работе.

Для оценки выносливости к статической работе проводили пробы со стандартной нагрузкой в виде тестовых заданий. Так, для тестирования мышц спины (мышц-разгибателей) больному предлагали в положении лежа на животе разогнуть туловище, положив руки на голову. При удовлетворительном физическом развитии время удержания туловища на весу составляет не менее 3 мин, при хорошем — более 5 мин. Для тестирования мышц брюшной стенки (мышц-сгибателей) предлагалось удерживать нижние конечности под углом 30° в положении лежа на спине или туловище с руками на затылке при согнутых коленях и фиксированных стопах. Время удержания поз у пациентов с удовлетворительным физическим развитием составляет 1,5–2 мин, при хорошем — более 3 мин.

Очень важной характеристикой функционального состояния спортсменов и артистов балета являются пробы с динамической нагрузкой для мышц туловища. Тестирование выносливости к динамическим нагрузкам осуществлялось с помощью стандартных динамических упражнений с заданным ритмом и амплитудой движений до отказа от нагрузки. Подсчитывалось время выполнения пробы или число выполненных движений.

Тонус мышц — длительное не сопровождающееся их утомлением сокращение, которое возникает и поддерживается рефлекторно. О тонусе мышцы судят по ее упругости, измеряемой специальным прибором — тонометром. На основании разности показателей между «тонусом покоя» и «тонусом напряжения» оценивают сократительную способность мышц. Чем больше разница, тем лучше показатель [Каптелин А.Ф., Большакова М.Б., Крупаткин А.И., 1990]. Наиболее важным для клинической интерпретации полученных данных является вычисление разницы между показателями тонуса покоя и максимального произвольного напряжения.

Для измерения мышечного тонуса использовался миотонометр Pat. D «SZIRMAI» (Венгрия), имеющий шкалу, тарированную в условных единицах (у.е.) сопротивления, которое оказывает мышца при погружении в нее датчика.

Обследование проводилось в положении больного лежа на животе. Измерения упругости паравертебральных мышц в симметричных точках с обеих сторон осуществляли трижды как в состоянии покоя, так и при максимальном изометрическом напряжении. После этого вычисляли разницу между максимальным и минимальным значением (показатель эффективности сокращения мышц). Для определения симметричности поражения мышц использовали коэффициент асимметрии тонуса мышц в покое и при максимальном напряжении, который оценивал цифровым отношением показателей на больной и здоровой стороне. Измерения проводились до лечения, а также в динамике процесса восстановления или компенсации функции позвоночника. При этом существенное значение имело изменение мышечного тонуса как ответ на лечебные мероприятия.

Для объективной оценки функциональных возможностей мышц используются различные изокинетические динамометры, например аппарат системы BIODEX (США).

Процедура тренировки или тестирования отдельного звена кинематической цепи заключается в следующем: пациент располагается в кресле, с помощью ремней фиксируют туловище к специальной насадке, закрепленной на оси силовой установки. В зависимости от задач тестирования, электродвигатель силовой установки оказывает сопротивление движению позвоночника либо обеспечивает его пассивное перемещение.

Применяемый в настоящем исследовании аппарат системы BIODEX позволял с достаточной точностью регистрировать углы перемещения, силу сопротивления движению в пассивном режиме, мышечную силу и работу в изотоническом, изометрическом, изокинетическом, эксцентрическом режимах. Все параметры записывались и обрабатывались персональным компьютером.

Тестирование осуществляли следующим образом. Пациента фиксировали по стандартной методике BIODEX Corporation. В режиме программирования задавали полный объем безболезненных пассивных движений в позвоночнике, затем аппарат переключали на изокинетический режим и устанавливали константы скоростей сгибания и разгибания. Больному предлагалось с максимальной силой наклоняться вперед и назад. Компьютер регистрировал работу мышц, производимую при перемещении позвоночника и рычага прибора. При анализе записанных данных оценивалась работоспособность мышц в изокинетических условиях в каждой точке заданного объема пассивных движений, которую представляли в реальном масштабе времени в виде графиков.

Использование приведенных инструментальных тестов давало возможность объективно оценить силовые возможности мышц, их утомляемость, соотношение работоспособности мышц-агонистов и антагонистов в зависимости от вида патологии пояснично-крестцового отдела позвоночника.

При всех вариантах пояснично-крестцовых болей наблюдался пологий характер кривой с плато вместо остроконечного пика на максимуме нагрузки разгибателей спины. При некоторых вариантах вертеброгенных болей, например при положительных симптомах ПВН и Наффцигера, момент вращения плавно увеличивается, а затем резко уменьшается, что находит отражение в характере кривой. При дискорадикулярных конфликтах, сопровождающихся боковым наклоном позвоночника, картина аналогичная, однако значение максимального момента вращения существенно ниже. При патологии пояснично-подвздошных связок картина иная. Момент вращения быстро увеличивается до значений, регистрируемых в норме, а затем, когда связки натягиваются, отмечаются резкое падение, затем вновь подъем. Это отражается в виде специфичной М-образной кривой. Подобная картина наблюдается и при спондилоартрозе.

В процессе лечения проводилось изокинетическое тестирование мышц-стабилизаторов. При подостром болевом синдроме наблюдалось быстрое нарастание момента вращения с последующим резким сбросом. При этом отмечалось преобладание мышц-разгибателей. В процессе лечения вследствие уменьшения боли и восстановления функциональных возможностей мышц, возрастала амплитуда мышечного сокращения, ликвидировался мышечный дисбаланс с преобладанием уже мышц брюшной стенки.

Тестирование на установке BIODEX в процессе лечения помогало оценить адекватность реабилитационных мероприятий и при необходимости внести коррективы в программу лечения.

При восстановлении функции позвоночника у спортсменов, кроме указанных характеристик, выявляемых с помощью изокинетических тестов, оценивали также способность мышц к выполнению координированных (точных) движений. Координация движений обеспечивается тонко организованным взаимодействием рецепторного и сократительного аппаратов мышц, смысл которого состоит в обработке информации рецепторов, расположенных в мышцах, сухожилиях, капсульно-связочных структурах, коже, надкостнице, и в генерации стимулов сокращения двигательных единиц в необходимом объеме с адекватной двигательной задаче частотой. Существует множество методик оценки характеристик проприоцепции и ее влияния на реализацию двигательного акта. Большинство из них основаны на регистрации точности воспроизведения сегментом конечности заданного положения или амплитуды движений. Однако при этом условия приближены к облегченным и не соответствуют реальным.

Для повышения точности оценки способности выполнять координированные движения применялся модифицированный М.Б. Цыкуновым, И.С. Косовым (1998) динамометрический тест Ю.М. Уфлянда (1965). Методика была реализована на аппарате BIODEX в изометрическом режиме. Таз и поясничный отдел позвоночника пациента фиксировали в положении небольшого кифозирования (сгибания под углом 30°). Пациенту предлагалось с максимальной силой разгибать позвоночник в течение 5 с. По графику силы определяли достигнутый уровень. После 5-секундной паузы напряжение мышц повторяли 5 раз на уровне 50% от максимальной силы циклами по 5 с (пауза 5 с). Ориентиром интенсивности напряжения для больного служила кривая силы на мониторе. Три последних цикла пациент выполнял с закрытыми глазами (без обратной связи).

Учитывая, что точность силовой дифференцировки характеризует состояние проприоцепторного аппарата (мышечные веретена, контролирующие степень растяжения, сухожильные органы, отслеживающие напряжение мышц и др.) полагаем, что оценка силовых дифференцировок с зрительным самоконтролем и без него позволяет более точно характеризовать состояние проприоцепторного аппарата элементов позвоночного столба при различных его патологических состояниях.

Для объективной оценки такого важного двигательного качества, как способность длительно выполнять статическую работу, использовали комбинированный тест с изометрическим напряжением, равным 50% от максимального. Динамография при выполнении теста осуществлялась так же, как было описано ранее, одновременно устанавливались стандартные накожные электроды на двигательные точки мышц сгибателей и разгибателей туловища и записывалась их биоэлектрическая активность. Вся информация регистрировалась с помощью компьютеризированной системы ConAn по четырем каналам, что обеспечивало синхронизацию.

В начале исследования одновременно регистрировались максимальное усилие и биоэлектрическая активность мышц. Пациент удерживал напряжение мышц-разгибателей на уровне более 50% от максимального напряжения до отказа от нагрузки. Отказом считалось снижение интенсивности напряжения ниже заданного уровня. Затем проводился спектральный анализ частот биопотенциалов отдельных мышц с использованием пакета программ ConAn [4].

Для оценки состояния нервно-мышечного аппарата применялась интегральная электромиография (ЭМГ) с помощью поверхностных электродов. В настоящей работе для этого использовали 8-канальную миографическую приставку системы ConAn и другие электромиографы.

Регистрировалась интегральная биоэлектрическая активность симметричных участков мышц спины в состоянии покоя и максимальном напряжении мышц (проба «ласточка»), при стандартном, дозированном и произвольном максимальном напряжении. Конкретный протокол исследования зависел от его задач. Так, при оценке функционального состояния мышц до и после лечения оценивалась биоэлектрическая активность паравертебральных мышц правой и левой сторон при максимальном напряжении. При выявлении степени участия мышц в выполнении определенных упражнений фиксировалась биоэлектрическая активность при стандартном противодействии. Комбинированные усталостные тесты выполнялись в процессе лечения для контроля функционального состояния мышц. В частности, осуществлялась проба на выносливость паравертебральных мышц: при утомлении мышцы наблюдалось уменьшение числа осцилляций (с 50–60 до 30 Гц) и увеличение их амплитуды.

В соответствии с характером выявленных нарушений функции при пояснично-крестцовых болях у спортсменов составлялась индивидуальная программа медицинской реабилитации, принципы составления которой были опубликованы ранее [5, 6].

Для интегральной оценки функции позвоночника у спортсменов и артистов балета была разработана оригинальная система комплексной оценки функционального состояния позвоночника. Результаты большинства клинических и части инструментальных методов (гониометрия, миотонусометрия, мануальное мышечное тестирование) соотносились с размерностью шкал, которые были необходимы для получения интегрального показателя.

В зависимости от функционального состояния позвоночника каждому признаку выставляли определенный балл — 5, 4, 3, 2, 1 или 0: 5 баллов — при отсутствии патологических изменений, что соответствует компенсации функции; 3–4 балла — при умеренно выраженных изменениях, если состояние позвоночника субкомпенсировано; 2–0 баллов — при выраженных изменениях, если его состояние декомпенсировано.

Интегральный показатель равен среднему баллу исследованных признаков. Компенсации функции соответствуют показатели более 4 баллов, субкомпенсации — 3–4 балла, декомпенсации — менее 3 баллов.

Данные гониометрии, полученные при обследовании 155 пациентов (достоверность p<0,05) представлены в табл. 5.

Наибольшее ограничение движений в сагиттальной плоскости наблюдалось при остеохондрозе, а именно — при дискорадикулярном конфликте. Значительно были ограничены движения и при спондилолизе вследствие выраженного защитного напряжения мышц поясничного отдела и болезненности дуги позвонка. При фасеточном синдроме, наряду с некоторым ограничением наклонов вперед, было отмечено значительное ограничение разгибания позвоночника. Связочная патология практически не влияла на движения позвоночника в сагиттальной плоскости.

Наклоны в сторону были ограничены при остеохондрозе и фасеточном синдроме, в меньшей степени — при спондилолизе и лигаментопатиях.

Ротационные движения в поясничном отделе позвоночника были уменьшены у всех пациентов, однако в большей степени — при остеохондрозе и фасеточном синдроме.

После лечения подвижность позвоночника увеличивалась вплоть до полного восстановления. Это было отмечено у большей части пациентов с лигаментопатиями. Сохранялось небольшое ограничение движений в позвоночнике у пациентов с остеохондрозом и фасеточным синдромом. При спондилолизе амплитуда наклонов вперед и назад не достигала нормальных значений, что было обусловлено длительностью процессов костной перестройки. Амплитуда наклонов вперед и назад свидетельствует о субкомпенсации функции.

Миотонусометрия паравертебральных мышц поясничной области в покое и максимальном напряжении производилась у 43 больных. Аналогичное исследование было проведено 20 здоровым, не предъявлявшим жалоб на боли в позвоночнике и нарушение его функции (контрольная группа) (табл. 6).

При болевом поясничном синдроме, обусловленном остеохондрозом позвоночника, тонус мышц в состоянии покоя был увеличен, а при максимальном напряжении уменьшался по сравнению с контрольной группой. При этом показатель сократительной способности мышц уменьшился в 1,47 (68,3%) раза. Кроме того, была отмечена асимметрия показателей мышечного тонуса как в состоянии покоя, так и при напряжении, что было обусловлено преобладанием в основной группе пациентов одностороннего дискорадикулярного конфликта. После лечения в связи с уменьшением напряжения паравертебральных мышц уменьшился и показатель тонуса в покое. Наоборот, показатель тонуса при максимальном напряжении возрос. Показатель сократительной способности мышц приблизился к показателю контрольной группы (97,6%). Также уменьшился и коэффициент асимметрии как в покое, так и при максимальном напряжении.

При фасеточном синдроме разница с контролем не была настолько выраженной, как при остеохондрозе позвоночника, хотя также отмечалось повышение тонуса в покое и некоторое снижение при максимальном напряжении (p>0,05). Показатель сократительной способности мышц только в 1,1 (90,1%) раза был меньше показателя контрольной группы. Асимметрия показателей тонуса в покое не была выражена, она наблюдалась при максимальном напряжении. После лечения снизился тонус в покое и увеличился при напряжении, следовательно, увеличилась сократительная способность мышц — она достигла показателя контрольной группы (98,8%). Уменьшился показатель асимметрии при максимальном напряжении, хотя он и не достиг уровня контрольной группы. Очевидно, это было также обусловлено преобладанием у пациентов основной группы одностороннего процесса.

При спондилолизе отмечался также высокий показатель тонуса в покое, как и при остеохондрозе, и более резкое падение его при максимальном напряжении. В связи с выраженным болевым синдромом сократительная способность мышц была меньше показателя контрольной группы в 1,53 (65,4%) раза. Коэффициент асимметрии тонуса в покое и максимальном напряжении был близок к уровню контрольной группы. После лечения определялось уменьшение тонуса в покое и увеличение его при максимальном напряжении. Улучшилась и сократительная способность мышц, хотя она все же осталась ниже уровня контрольной группы.

Лигаментопатии связок пояснично-крестцового отдела позвоночника и таза характеризовались снижением мышечного тонуса в покое и при максимальном напряжении по сравнению с контролем. Сократительная способность мышц составила 86,5%. После лечения у пациентов наблюдалось повышение тонуса в покое (p>0,05) и при максимальном напряжении. Сократительная способность мышц приблизилась к контролю (98,5%). Бо́льшая часть показателей миотонусометрии имела достоверные различия (p<0,05).

Для оценки интегрального показателя функционального состояния паравертебральных мышц была использована соответствующая шкала (табл. 7).

Таким образом, исходя из анализа результатов миотонусометрии, можно сделать вывод о высоких функциональных возможностях паравертебральных мышц у спортсменов и артистов балета. Несмотря на наличие дегенеративно-дистрофических изменений в позвоночнике и выраженность болевого синдрома, сократительная способность мышц была на достаточно высоком уровне: 4 балла у пациентов с остеохондрозом и спондилолизом и 5 баллов у пациентов с фасеточным синдромом и лигаментопатиями. После лечения у всех пациентов функциональное состояние оценивалось в 5 баллов.

Мануальное мышечное тестирование (ММТ) позволяет весьма точно определить силу сгибателей и разгибателей позвоночника. Эта методика была использована у 173 пациентов до и после лечения. Для сравнения подобные измерения были произведены 12 здоровым спортсменам контрольной группы. Оценка силовых возможностей мышц проводилась по 5-балльной шкале (табл. 8).

Как следует из приведенных данных, в норме коэффициент, показывающий соотношение силы сгибателей и разгибателей, приближается к единице. При различных патологических состояниях позвоночника это соотношение нарушается в сторону снижения силы сгибателей туловища и преобладания мышц-разгибателей. Особенно это выражено при лигаментопатии связок пояснично-крестцового отдела и таза и при спондилолизе. После проведенного лечения коэффициент приблизился к единице. На основании проведенных исследований был сделан вывод, что определение коэффициента мышечного баланса «сгибатели/разгибатели» поясничного отдела позвоночника очень важно при проведении восстановительного лечения. Это обусловлено тем, что даже у высококвалифицированных спортсменов и танцоров нередко встречается мышечный дисбаланс с преобладанием мышц-разгибателей, который приводит к срыву адаптации и развитию патологических изменений в различных элементах позвоночного двигательного сегмента.

При ЭМГ наиболее информативными показателями функционального состояния паравертебральных мышц являются интегральная биоэлектрическая активность и асимметрия биоэлектрической активности при максимальном мышечном напряжении, о чем свидетельствует ее коэффициент асимметрии (отношение биоэлектрической активности мышц-разгибателей справа от позвоночника к биоэлектрической активности мышц-разгибателей слева от позвоночника). Были обследованы 39 пациентов с патологией позвоночника. Контрольная группа состояла из 12 здоровых спортсменов и танцоров. Результаты исследования представлены в табл. 9.

У всех пациентов до лечения имелось снижение интегральной биоэлектрической активности паравертебральных мышц. Кроме того, наблюдалось увеличение биоэлектрической активности мышц на стороне болевого синдрома. Наиболее выраженная асимметрия выявлялась у пациентов с дискорадикулярным конфликтом (p<0,05). Менее выраженная асимметрия определялась у пациентов с фасеточным синдромом. У пациентов со спондилолизом и лигаментопатией показатели суммарной биоэлектрической активности были практически одинаковы с обеих сторон. После лечения отмечалось достоверное увеличение биоэлектрической активности у всех больных и уменьшение коэффициента асимметрии биоэлектрической активности.

С помощью функциональных методов исследования (ММТ, миотонусометрии, ЭМГ) были выявлены изменения функционального состояния мышц брюшной стенки и спины у спортсменов и артистов балета с ПКБС, обусловленным остеохондрозом позвоночника, фасеточным синдромом, спондилолизом или лигаментопатией, что соответствует представлениям многих исследователей [7, 8]. По данным ММТ был отмечен дисбаланс мышц сгибателей и разгибателей, а именно — преобладание силы мышц-разгибателей. Согласно настоящим наблюдениям, мышечный дисбаланс является одной из главных причин ПКБС у артистов балета и спортсменов. Как показало исследование функционального состояния паравертебральных мышц, до лечения имелось их асимметричное нарушение, проявляющееся снижением биоэлектрической активности (p<0,05) и эффективности мышечного сокращения (p<0,05).

После лечения определялось достоверное (p<0,05) увеличение силы сгибателей позвоночника у всех пациентов и приближение коэффициента соотношения сгибатели/разгибатели к 1 (показатель контрольной группы). Состояние паравертебральных мышц также улучшилось: их сократительная способность достоверно увеличилась (остеохондроз до 97,6%, синдром фасеток до 98,8%, спондилолиз до 94%, лигаментопатии до 98,5%), выросли и показатели биологической активности во всех группах больных, уменьшился ее коэффициент асимметрии у пациентов с остеохондрозом и синдромом фасеток.

Следует отметить, что в последнее время появилась возможность объективно оценивать нарушения функции мышц-стабилизаторов позвоночника при пояснично-крестцовых болях более точно с помощью 3D-тестирования в изокинетическом режиме, результаты этих исследований были опубликованы ранее [9, 10].

Заключение. Таким образом, комплексное функциональное обследование пациентов — спортсменов и артистов балета с использованием современных и инструментальных методов тестирования позволяет оценить их функциональное состояние, что особенно важно при выборе адекватного метода лечения и объективного контроля эффективности проводимого комплекса реабилитационных мероприятий.

Сведения об авторах

Для контактов: Цыкунов М.Б. — e-mail: rehcito@mail.ru