Понина И.В.

ГБУЗ «НИИ неотложной детской хирургии и травматологии» Департамента здравоохранения Москвы, Российская Федерация

Новоселова И.Н.

ГБУЗ Москвы «Научно-исследовательский институт неотложной детской хирургии и травматологии» Департамента здравоохранения Москвы, Москва, Россия

Валиуллина С.А.

ГБУЗ «НИИ неотложной детской хирургии и травматологии» Департамента здравоохранения Москвы, Российская Федерация

Мачалов В.А.

ГБУЗ Москвы «Научно-исследовательский институт неотложной детской хирургии и травматологии» Департамента здравоохранения Москвы, Москва, Россия

Лукьянов В.И.

НИИ неотложной детской хирургии и травматологии Департамента здравоохранения Москвы, Москва, Россия

Персонализированный подход к составлению программы ранней двигательной реабилитации детей с позвоночно-спинномозговой травмой с учетом толерантности к физической нагрузке

Журнал: Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2019;96(4): 25-35

Просмотров : 891

Загрузок : 5

Как цитировать

Понина И. В., Новоселова И. Н., Валиуллина С. А., Мачалов В. А., Лукьянов В. И. Персонализированный подход к составлению программы ранней двигательной реабилитации детей с позвоночно-спинномозговой травмой с учетом толерантности к физической нагрузке. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2019;96(4):25-35. https://doi.org/10.17116/kurort20199604125

Авторы:

Понина И.В.

ГБУЗ «НИИ неотложной детской хирургии и травматологии» Департамента здравоохранения Москвы, Российская Федерация

Все авторы (5)

Обоснование

Актуальность реабилитации детей с позвоночно-спинномозговой травмой (ПСМТ) обусловлена неуклонным ростом числа пациентов этой группы.

В России число взрослых инвалидов с последствиями ПСМТ ежегодно увеличивается на 7—8 тыс. человек [1]. ПСМТ у детей встречается гораздо реже, чем у взрослых, но их реабилитация сложнее вследствие возрастных особенностей. Эпидемиологические исследования ПСМТ у детей в России не проводились. По данным Научно-исследовательского института неотложной детской хирургии и травматологии, повреждения позвоночника у детей составляют от 1,5 до 3% всех повреждений опорно-двигательного аппарата. Травма спинного мозга и его корешков встречается в 4—14% всех травм позвоночника у детей [2].

ПСМТ — сложный комплекс структурно-функциональных изменений центральной и периферической нервной системы, запускающий каскад морфологических нарушений мышечной ткани в виде атрофии волокон I и II типа скелетных мышц, потери контрактильных белков и уменьшения окислительной ферментативной активности. Это в свою очередь приводит к развитию гипотрофии, а затем атрофии мышц и, как следствие, к снижению мышечной силы и выносливости [3]. При обследовании через 6 нед после травмы у 18—44% взрослых пострадавших выявлено снижение площади поперечного сечения мышц ниже уровня поражения [4].

Основными причинами потери мышечной массы у пациентов с ПСМТ являются гиперкатаболизм острого периода, нарушение проводимости по спинному мозгу и его корешкам ниже уровня поражения, гипостатическое положение, отсутствие активной двигательной нагрузки, феномен not-use (неиспользования).

Гиперметаболизм острого периода тяжелой травмы запускает каскад патологических процессов, приводящих к нутритивной недостаточности, что в свою очередь способствует развитию вторичного иммунодефицита и инфекционных процессов, дистрофических нарушений в органах и тканях, органной дисфункции [5].

Наиболее доступными анаболическими факторами, способствующими снижению катаболизма у пациентов, перенесших критическое состояние, являются адекватная нутритивная поддержка и аэробные физические нагрузки. При аэробных нагрузках в организме действует аэробный, или кислородный, механизм энергообеспечения, являющийся энергетически менее затратным и способствующий сохранению кислотно-щелочного равновесия [6].

По данным Всемирной организации здравоохранения, физическая активность определяется как любое телесное движение, создаваемое скелетными мышцами, которое требует затрат энергии. Гипостатическое положение ребенка после травмы усугубляет имеющиеся функциональные изменения со стороны всех органов и систем, способствует развитию метаболических нарушений: мышечной гипотрофии, ожирению, остеопорозу с угрозой возникновения впоследствии патологических переломов. Все это приводит к снижению толерантности к физической нагрузке, степень которой напрямую коррелирует с тяжестью течения основного заболевания.

В последнее десятилетие многие исследователи пришли к мнению, что начинать реабилитационные мероприятия нужно как можно раньше, лучше сразу после стабилизации витальных функций пациентов в целях предотвращения развития феномена «non-use», который наряду с проявлениями самой травмы является дополнительной причиной развития как функциональных, так и (со временем) органических нарушений [7, 8].

Для того чтобы максимально сохранить угасающие естественные двигательные функции, не дать сформироваться патологическим двигательным стереотипам и вторичным соматическим осложнениям, существует ограниченный временной промежуток (узкий адаптивный коридор). Согласно данным литературы, у взрослых пациентов с угрозой формирования саркопении адекватная физическая нагрузка в пределах аэробного коридора на фоне субстратного обеспечения белковых потерь способствует сохранению мышечной массы [9].

Основным критерием дозирования физических нагрузок в системе подготовки спортсменов служит определение толерантности к физической нагрузке, а основным критерием оценки эффективности физического воспитания является характер ответной реакции на нагрузку и результативность. С помощью функциональных проб можно выявить не только функцио-нальные особенности, но и отклонения от нормы, т. е. скрытые пред- и патологические состояния [10].

Еще несколько десятилетий назад для определения эффективности влияния физических упражнений на организм пациента использовались только антропометрические измерения, динамометрия, гонио-метрия, миотонометрия и др. [11]. Сейчас, помимо перечисленных методов, для учета функционального состояния организма под влиянием физических упражнений применяются специфические функцио-нальные пробы и двигательные тесты: субъективные шкалы (Шестибалльная шкала оценки мышечной силы L. Mcpeak (1996), М. Вейсс (1986), Шкала оценки мышечной силы Harrison) и др. Кроме того, в настоящее время существует достаточно большое количество методов оценки толерантности к физической нагрузке, среди которых наиболее популярными являются тест с 6-минутной ходьбой, тредмил-тест и велоэргометрия. Однако имеются ограничения в использовании этих методов у пациентов с последствиями ПСМТ в силу двигательного дефицита, который не позволяет провести обследование в полном объ-еме и объективно оценить толерантность к физической нагрузке.

Еще в 1929 г. Гиллом определено, что способность мышц к выполнению механических усилий может быть оценена с помощью измерения количества кислорода, поглощенного ими в процессе выполнения работы. Для определения толерантности к физической нагрузке в кардиологии и спортивной медицине используется нагрузочное тестирование под контролем эргоспирометрии [12]. Пиковое потребление кислорода, измеренное во время сердечно-легочных нагрузочных тестов, признано в качестве общего показателя кардиореспираторного состояния здоровья [13].

Методика определения потребления кислорода основана на выполнении пациентом дозированной физической нагрузки, во время которой проводится измерение концентрации кислорода (VО2) во вдыхаемом воздухе и углекислого газа в выдыхаемом. Изменение поглощения VО2 линейно связано с интенсивностью выполняемой работы в единицу времени до достижения уровня пикового потребления кислорода (пикVО2). Снижение потребления VO2 на фоне дальнейшего увеличения нагрузки является показателем достижения анаэробного порога и косвенным критерием достижения максимальных возможностей пациента [14].

Травма спинного мозга приводит к значительному снижению активной мышечной массы ниже уровня поражения, и при тестировании активной двигательной нагрузки потребление кислорода значимо меньше, чем у здорового человека [15]. По сравнению с малоподвижными, но в остальном здоровыми взрослыми людьми (например, ампутантами) у взрослых пациентов с последствиями ПСМТ анаэробный порог и уровень пикVO2 ниже на 25% [13].

Обязательными условиями ранней двигательной реабилитации являются дозированность усилий, недопустимость утомления и перетренированности, постепенное увеличение нагрузок. Чрезмерная двигательная нагрузка может усугублять метаболические нарушения в сторону катаболизма, способствуя истощению функциональных систем энергообеспечения организма [15].

Реабилитационные мероприятия наиболее эффективны в первые 6 мес после травмы [16]. Соответственно существует узкий временной промежуток для того, чтобы предотвратить вторичные осложнения, максимально полно восстановить естественные двигательные функции, не дать сформироваться патологическим двигательным стереотипам.

Для составления индивидуальной двигательной программы необходимо определить количество нагрузки, которое пациент может переносить, учитывая особенности травмы, а также продолжительность нагрузки во время одного или нескольких занятий в течение дня как по объему, так и по интенсивности [17].

Пациенты с повреждением спинного мозга могут расширить двигательную активность только за счет усиления нагрузки на мускулатуру выше уровня поражения, а это значительно увеличивает риск травмы опорно-двигательного аппарата [18]. Получить объективную информацию о толерантности к физической нагрузке можно с помощью эргоспирометрического исследования. Это позволяет определить время начала реабилитационных мероприятий и безопасный адаптивный коридор, выявить индивидуальные пределы физической нагрузки, оценить эффективность выполненной реабилитационной программы [19]. Эргоспирометрия все чаще используется в широком спектре клинических исследований для объективной оценки функциональных возможностей и раннего выявления переутомления [20,21].

Нарушение вегетативной иннервации вследствие травмы спинного мозга является причиной развития брадикардии, поэтому частота сердечных сокращений не может служить достоверным критерием достижения анаэробного порога. Следовательно, для оценки интенсивности двигательной нагрузки необходим более сенситивный показатель [13].

Цель исследования — изучить возможность персонализации программы двигательной реабилитации у детей с тяжелой ПСМТ на основании оценки толерантности к физической нагрузке.

Методы

Дизайн исследования

В исследование были включены 25 пациентов с ПСМТ, поступивших в Научно-исследовательский институт неотложной детской хирургии и травматологии в 2015—2017 гг. Средний возраст детей составил 12,1±5,0 года.

В зависимости от уровня поражения спинного мозга и неврологического дефицита дети были разделены на две группы (табл. 1).

Таблица 1. Характеристика пациентов, участвовавших в обработке материалов

Неврологическую оценку осуществляли по шкале, предложенной Американской ассоциацией травмы спинного мозга (American Spinal Injury Association — ASIA) и являющейся международным стандартом неврологической и функциональной классификации повреждений спинного мозга. Оценивали силу, болевую и тактильную чувствительность, рефлекторную активность в аногенитальной зоне.

Двигательную функцию оценивали с помощью проверки силы 10 контрольных групп мышц, соотнесенных с сегментами спинного мозга по 6-балльной системе, где 0 — полный паралич, 5 — движения против полного сопротивления. Максимальное значение — 100 баллов.

Оценку чувствительности проводили в 28 сегментах с 2 сторон по 3-балльной системе: 0 — отсутствие, 1 — нарушенная, 2 — нормальная. Оценивали также расстройство чувствительности в аногенитальной зоне (да/нет). Максимальное значение для болевой и тактильной чувствительности — по 112 баллов.

Для оценки качества жизни использовали функцио-нальную оценочную шкалу для больных с травмой спинного мозга (Valutazione Fuczionale Mielolesi — VFM). Тестировали выполнение пациентами заданий (всего 61), разделенных на 8 блоков: перемещение в постели (5), прием пищи (6), перемещение вне постели (12), пользование креслом-коляской (4), начало движения (10), личная гигиена (7), одевание (8), социальные навыки (9). Выполнение каждого из заданий оценивается от 1 до 5 баллов, где 1 балл — больной не может выполнить задание и полностью зависим от окружающих, 5 баллов — больной может выполнить задание без затруднений и не требует никакой помощи.

Все пациенты участвовали в 25-дневной программе двигательной реабилитации.

Всем пациентам до начала и по окончании реабилитационных мероприятий проводили исследование трофологического статуса: антропометрическое обследование (длины тела при помощи горизонтального ростомера, веса с использованием подкроватных весов), расчет индекса массы тела (ИМС) по формуле Т.Дж. Коула.

Энергозатраты определяли методом непрямой калориметрии с использованием газоанализатора Quark RMR СРЕТ.

Исследование толерантности к физической нагрузке проводили 2 раза: перед назначением реабилитационных мероприятий и перед выпиской пациента через 23 дня под контролем эргоспирометрии с использованием газоанализатора Quark RMR СРЕТ. В исследовании оценивали величину максимального потребления кислорода — VO2 (мл/кг в/мин) и дыхательный коэффициент (RQ), время достижения анаэробного порога (VCO2/VO2 >1,0), а также время восстановления всех параметров до исходного состояния. Учитывая разный возраст пациентов, массу тела и физическую подготовку, для объективного анализа полученных данных мы использовали показатели потребления кислорода (мл/кг в/мин). Перед каждым исследованием, согласно инструкции производителя, проводили калибровку модуля.

Тестирование проводили в 3 режимах: I — в покое, II — при пассивной нагрузке (рис. 1),

Рис. 1. Диаграмма тестирования пассивной нагрузки.
III — при активной работе (рис. 2, 3).
Рис. 3. Тестирование активной работы на втором этапе.
Рис. 2. Тестирование активной работы на первом этапе.

Пассивную нагрузку выполняли с помощью механотренажера Moto-med со ступенчатым увеличением электромотором скорости движения педалей на 5 об/мин каждые 2,5 мин в течение 10 мин в исходном положении лежа на спине.

Диаграмма работы в этом режиме показана на рис. 1.

Активная работа выполнялась в два этапа. Первым этапом предлагалось упражнение «сгибание и разгибание верхних конечностей в плечевых суставах» с максимально возможной для пациента скоростью (см. рис. 2) до достижения аэробного порога или отказа пациента. Также проводили временн’ую оценку аэробного коридора.

Вторым этапом предлагалась ступенчато нарастающая нагрузка с использованием отягощения. Во время тестирования использовали упражнения на верхние конечности: на счет «раз» согнуть руки в локтевых суставах ладонями к плечам, на счет «два» разогнуть руки в локтевых и плечевых суставах перед грудью, на счет «три» согнуть руки в плечевых и локтевых суставах ладонями к плечам, на счет «четыре» — разогнуть руки в локтевых суставах и вернуться в исходное положение. Пациенту давали словесную инструкцию выбрать для себя комфортный темп выполнения упражнения. Во время выполнения 1-й ступени использовали утяжелители массой 0,5 кг, закрепленные на запястьях ребенка, затем каждую ступень отягощение увеличивали на 0,5 кг вплоть до 2 кг на 4-й ступени. Выполнение каждой ступени нагрузочного тестирования длилось 5 мин, отдых между ступенями составлял 1 мин (см. рис. 3).

Условием прекращения тестирования являлось достижение анаэробного порога (RQ=VCO2/VO2>1,1) или отказ пациента от дальнейшей работы. На основании полученных во время тестирования данных (максимального VO2 и времени достижения анаэробного порога) рассчитывали режимы работы и отдыха.

Критерии соответствия

В исследование изначально были включены 28 па-циентов с изолированной ПСМТ в возрасте от 2 до 18 лет, которые поступили в Научно-исследовательский институт неотложной детской хирургии и травматологии в 2015—2017 гг.

В зависимости от уровня поражения спинного мозга и неврологического дефицита изначально дети были разделены на три группы по уровню поражения (шейный, грудной, пояснично-крестцовый).

После тестирования при обработке материалов решено было исключить 1 пациента с тетраплегией, поскольку проведение теста с активной двигательной нагрузкой на верхние конечности было невозможно и результаты не были достоверными. Кроме того, были исключены 2 пациента в возрасте до 5 лет в связи с невозможностью адекватно выполнить требования тестов. А пациенты 2-й и 3-й групп были объединены в 1 группу по неврологическому дефициту и на тестировании нагрузки на верхние конечности это не отражалось.

Условия проведения

В исследование были включены только пациенты с ПСМТ, госпитализированные в Научно-исследовательский институт неотложной детской хирургии и травматологии в 2015—2017 гг.

Перед проведением тестирования пациентов просили воздержаться от еды и питья чая или кофе в течение не менее 2 ч до исследования. Обязательным условием начала теста было опорожнение мочевого пузыря во избежание boosting-синдрома (от английского boosting — улучшение, повышение давления, стимулирование).

Продолжительность исследования

Продолжительность исследования: 25-дневная программа двигательной реабилитации. Тестирование проводили на 2-й и 23-й дни программы.

Описание медицинского вмешательства

На основании полученных данных составляли индивидуальную программу двигательной реабилитации пациента. Учитывая низкие функциональные возможности пациента при первичном тестировании, моторная плотность занятия была низкой, использовались упражнения малой интенсивности с включением небольшого количества мышечных групп, преимущественно плечевого пояса и верхних конечностей. Дыхательные упражнения в соотношении 2:1. Основными исходными положениями являлись: лежа на спине, лежа на боку, лежа на животе, лежа на животе и стоя на локтях, стоя с фиксацией на поворотном столе. Темп выполнения упражнений был средним или медленным. Занятие проводилось интервальным методом с чередованием работы и отдыха, с постепенным увеличением интенсивности активной фазы. Пассивная часть занятий представляла собой обучение родителей лечебным укладкам, применению аппаратных технологий в пассивном режиме: стимуляция подошвенной зоны стоп с помощью имитатора опорной нагрузки Корвит в течение 15—20 мин ежедневно; тре-нировка с помощью прикроватного тренажера с электродвигателем в течение 30 мин 2 раза в день утром и вечером; пассивная вертикализация на поворотном столе в течение 20—30 мин 2 раза в день утром и вечером.

По мере роста функциональных возможностей пациента изменялась моторная плотность занятий за счет увеличения активной работы. Количество и качество исходных положений изменились в сторону увеличения активного сопротивления гравитации, уменьшения площади опоры, постурального контроля (сидя, коленно-ладонная стойка, стойка на коленях у опоры, стоя в коленном упоре с самостоятельным удержанием корпуса). Пассивная часть представляла собой сенсомоторную стимуляцию с по-мощью роботизированных комплексов с биологической обратной связью (Locomat, Pablo, Amadeo) и CPN-тренировку с помощью прикроватного тренажера с электродвигателем в течение 30 мин 2 раза в день утром и вечером.

На протяжении всего реабилитационного курса проводили коррекцию трофологического статуса дотацией сипингов к основному рациону.

Основной исход исследования

Анализ данных стандартной неврологической оценки повреждений спинного мозга по шкале ASIA показал, что на момент выписки из стационара у пациентов 1-й группы произошло значимое увеличение показателей как двигательной функции (в среднем на 55,4%), так и чувствительности: болевой на 40,2%, тактильной на 49,5% по сравнению с показателями на момент поступления.

Анализ данных пациентов 2-й группы на момент выписки из стационара показал увеличение показателей двигательной функции в среднем на 21,7%, болевой чувствительности на 28,3%, тактильной — на 29,6% по сравнению с показателями на момент поступления.

К окончанию 1-го курса реабилитации (25 дней) степень повреждения спинного мозга соответствовала типу В (неполное: чувствительность (но не движения) сохранена ниже неврологического уровня поражения (в том числе в сегментах SIV—SV)) у 7 детей 1-й группы и 9 пациентов 2-й группы.

Анализ данных по шкале VFM показал, что на момент выписки у пациентов 1-й группы средние показатели самообслуживания увеличились на 39%, а у детей 2-й группы — на 40,6% от нормы по сравнению с показателями на момент поступления.

Дополнительные исходы исследования

В спортивной медицине используется тест для определения анаэробного порога по частоте сердечных сокращений, причем существует линейная зависимость между частотой сердечных сокращений и достижением анаэробного порога. Но в нашем исследовании не было отмечено корреляции между пиковым потреблением кислорода и изменением частоты сердечных сокращений.

Анализ в подгруппах

В анализ включены пациенты в возрасте от 6 до 18 лет: 10 девочек, 15 мальчиков.

На момент осмотра у всех детей, включенных в исследование, степень повреждения спинного мозга соответствовала типу, А — полное.

Методы регистрации исходов

В исследовании использовали шкалы ASIA и VFM, проводили расчет ИМТ по формуле Т.Дж. Коула.

Этическая экспертиза

Комитет по биомедицинской этике ГБУЗ Москвы «Научно-исследовательский институт неотложной детской хирургии и травматологии» Департамента здравоохранения Москвы протоколом № 3 от 25.01.18 постановил: исследование соответствует этическим нормам.

Статистический анализ

Статистическую обработку данных проводили с помощью компьютерной программы Statistica v. 6.0 («StatSoft Inc.», США). Использовали вычислительные и графические возможности редактора электронных таблиц Excel. Данные проверяли на соответствие нормальному закону распределения с помощью теста Лиллиефорса и W-теста Шапиро—Уилка. Применяли дисперсионный анализ, t-критерий Стьюдента, непараметрические тесты: критерий знаков и парный тест Вилкоксона. При всех видах статистичес-кого анализа различия считались достоверными при p≤0,05. Данные представлены в виде средних значений и стандартного отклонения.

Результаты

Объекты (участники) исследования

В исследование были включены 25 пациентов с ПСМТ, поступивших в Научно-исследовательский институт неотложной детской хирургии и травматологии в 2015—2017 гг. Средний возраст детей составил 12,1±5,0 года. Данные клинического осмотра, инструментального исследования и шкальной оценки (ASIA, VFM) заносили в базу данных (регистр пациентов с ПСМТ).

Основные результаты исследования

При первичном обследовании трофологический статус у пациентов 1-й группы оценивался как «нормотрофия» (ИМТ 19,62±5,56 кг/м2), у пациентов 2-й группы — как «недостаточность питания I степени» (ИМТ — 16,18±5,78 кг/м2). При повторном обследовании в 1-й группе отмечалось снижение показателя ИМТ до 18,41±3,78 кг/м2, так как при поступлении у 2 пациентов трофологический статус оценивался как «повышенное питание» (ИМТ >23 кг/м2), а по окончании курса реабилитации росто-весовые показатели приблизились к нормотрофии. Во 2-й группе пациентов не отмечалось значимых колебаний в ростовесовых показателях, ИМТ перед выпиской у пациентов 2-й группы составил 16,96±3,78 кг/м2 (рис. 4).

Рис. 4. Динамика изменения ИМТ у пациентов с ПСМТ в процессе реабилитации.

При первичном обследовании показатели VO2 в покое составили у пациентов 1-й и 2-й групп 4,03 и 4,91 мл/кг/мин соответственно. При проведении пассивной нагрузки показатели VO2 увеличились до 6,02 и 6,0 мл/кг/мин соответственно (табл. 2).

Таблица 2. Показатели потребления кислорода (мл/кг/мин) у пациентов с ПСМТ в процессе реабилитации
Показатели VO2 при пассивной нагрузке у пациентов обеих групп сопоставимы, поскольку тестировались нижние, плегированные конечности.

При оценке активной двигательной нагрузки в 1-й группе увеличения VO2 по сравнению с пассивной не отмечалось. Это объясняется тем, что у пациентов с верхним парапарезом (а в раннем периоде реабилитации с грубым парапарезом, до плегии в дистальных отделах) количество активных мышечных единиц, задействованных в движении, ограничено. Поэтому у 2-й группы пациентов, у которых функция верхних конечностей оставалась сохранной, разница между максимальным потреблением кислорода при пассивной и активной работе существенна.

При обследовании по окончании курса реабилитации выявлено, что потребление кислорода у пациентов 1-й группы и в покое, и при пассивной нагрузке сопоставимо, поскольку тестировались по-прежнему плегированные нижние конечности. Потребление кислорода при активной нагрузке возросло до 9,52±1,7 мл/кг/мин (на 22,6%) (рис. 5),

Рис. 5. Пик VО2 у пациентов 1-й группы.
что свидетельствует об увеличении количества активных мышечных единиц, участвующих в движении. У всех пациентов произошло значимое увеличение показателей как чувствительности, так и двигательной функции.

При оценке результатов обследования перед выпиской во 2-й группе также отмечался прирост максимального потребления кислорода до 14,51±3,94 мл/кг/мин (на 40,8%) (рис. 6).

Рис. 6. Пик VО2 у пациентов 2-й группы.

Для тестирования общей выносливости необходимо определение времени достижения анаэробного порога. При первичном обследовании в обеих группах пациентов время достижения анаэробного порога составило 70±12 с, при повторном исследовании (перед выпиской) — увеличилось до 160±23 с, что свидетельствует об увеличении выносливости пациентов.

При оценке выполнения первичного тестирования со ступенчатым повышением нагрузки ни один из пациентов обеих групп не смог преодолеть 2-ю ступень. При повторном тестировании (перед выпиской) в 1-й группе отказались от выполнения программы на 2-й ступени 2 пациента, во 2-й группе — 1 пациент, все остальные пациенты прошли три ступени программы без достижения анаэробного порога.

Дополнительные результаты исследования

У детей, исключенных из обработки материалов, результаты тестирования потребления кислорода в покое и при пассивной нагрузке не отличались от результатов, полученных в исследуемых группах. При попытке тестирования потребления кислорода во время активной работы у пациента 17 лет с высокой шейной травмой выполнение упражнений не состоялось в связи с отсутствием движений ниже уров-ня СIII. У 2 детей в возрасте до 5 лет адекватное выполнение нагрузочного теста оказалось невозможным в связи с непониманием условий тестирования.

Нежелательные явления

Возникновение приступа автономной вегетативной дизрефлексии.

Обсуждение

Эргоспирометрия является объективным методом оценки толерантности к физической нагрузке у детей с тяжелой ПСМТ, но имеются и ограничения к его использованию. В педиатрической практике, например, применение его невозможно у детей в возрасте до 1 года и массой тела менее 10 кг. Кроме того, в связи с большой стоимостью оборудования ограничено его применение в широкой практике.

Резюме основного результата исследования

1. Определение толерантности к физической нагрузке позволяет персонализировать составление программы ранней двигательной реабилитации у детей с ПСМТ.

2. Полученные в результате тестирования показатели максимального потребления кислорода и времени достижения анаэробного порога позволяют подобрать режим двигательной активности, учитывая индивидуальные возможности пациента.

3. Постепенное увеличение моторной плотности занятий позволяет избежать перетренированности и в конечном итоге получить увеличение толерантности к физической нагрузке.

4. Пассивная нагрузка не является эквивалентом активной, а служит одним из методов профилактики осложнений гипостатического положения.

Обсуждение основного результата исследования

Полученные результаты прироста максимального VO2 при активной нагрузке и расширения аэробного коридора в обеих группах пациентов свидетельствуют о повышении толерантности к физической нагрузке за счет увеличения силы мышц и общей выносливости организма.

Моторная плотность занятий у пациентов 1-й и 2-й групп в начале курса составила 7,50±3,2 (16,7%) из 45 мин. Пассивная нагрузка во время занятия составляла 37,50±3,2 (83,3%) мин.

К концу курса реабилитации моторная плотность занятия у всех пациентов увеличилась до 29,2±4,3 (64,9%) из 45 мин. Пассивная нагрузка уменьшилась до 15,8±4,3 (35,1%) мин.

Таким образом, постепенное увеличение нагрузки является предпочтительным при составлении прог-раммы двигательной реабилитации у данного контингента пациентов.

В результате проведенных реабилитационных мероприятий в 1-й группе пациентов (поражение шейного отдела спинного мозга) к окончанию срока ре-абилитации все 12 (100%) детей выдерживали ортостатическую нагрузку на столе-вертикализаторе в течение 30—40 мин и были высажены в кресло-коляску. Переворачиваться на бок и самостоятельно передвигаться в кресле-коляске научились 10 (83,3%) детей, 9 (75%) человек освоили элементарные гигиенические навыки (умывание, чистка зубов), питье из чашки и прием пищи с применением специальных приспособ-лений.

Во 2-й группе (поражение грудного и пояснично-крестцового отделов спинного мозга) все 13 (100%) пациентов научились переворачиваться на живот, пересаживаться в коляску, передвигаться на ней без посторонней помощи и к моменту выписки выдерживали ортостатическую нагрузку на балансировочном тренажере в течение 15 мин.

Кроме того, 6 (50%) пациентов из 1-й группы и 13 (100%) детей из 2-й группы были подготовлены к вертикализации в замковых аппаратах на нижние конечности с полукорсетом, что и было осуществлено во время следующей госпитализации через 5—6 мес после травмы, после приобретения специальных приспособлений.

Ограничения исследования

Возникновение соматических осложнений в период проведения реабилитационных мероприятий: инфекционные, трофические, приступы автономной вегетативной дизрефлексии.

Заключение

В настоящее время широко применяется нагрузочное тестирование в спорте высоких достижений. В литературе встречаются данные о единичных исследованиях у взрослых больных с кардиологической патологией и взрослых пациентов с последствиями ПСМТ в позднем периоде (3 года после травмы). Исследования толерантности к физической нагрузке у детей с ПСМТ на этапе ранней реабилитации не проводилось.

Проведенная нами работа показала, что исследование толерантности к физической нагрузке на этапе ранней реабилитации детей с ПСМТ позволяет оценить индивидуальные возможности пациента и персонализировать программу двигательной реабилитации с последующей оценкой ее адекватности.

Оценка толерантности к физической нагрузке методом эргоспирометрии может быть использована не только у детей с ПСМТ, но и при другой патологии, что требует дальнейшего углубленного изучения.

Дополнительная информация

Благодарности

Авторы выражают благодарность руководству клиники, сотрудникам отдела реабилитации и нейрохирургии за помощь в проведении исследований.

Участие авторов: дизайн исследования, сбор и обработка материала, анализ полученных данных, написание текста — И.В. Понина; концепция и дизайн исследования, сбор и обработка материала, анализ полученных данных, написание текста — И.Н. Новоселова; сбор и обработка материала, анализ полученных данных, написание текста — В.А. Мачалов; руководство исследованием — С.А. Валиуллина; статистическая обработка данных исследования — В.И. Лукьянов.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие конфликта интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

The authors declare no conflicts of interest.

Сведения об авторах

Понина И.В. — врач-педиатр; https://orcid.org/0000-0002-0060-7895; е-mail: ponina.irina@mail.ru

Новоселова И.Н. — к.м.н., врач-невролог, врач лечебной физической культуры; https://orcid.org/0000-0003-2258-2913; е-mail: i.n.novoselova@gmail.com

Валиуллина С.А. — д.м.н., проф.; https://orcid.org/0000-0002-1622-0169; е-mail: vsa64@mail.ru

Мачалов В.А. — инструктор-методист лечебной физической культуры; https://orcid.org/0000-0003-4680-2044; е-mail: vmachalov@gmail.com

Лукьянов В.И. — с.н.с. отдела реабилитации; https://orcid.org/0000-0003-1489-2719; е-mail: vallukianov@yandex.ru

Понина Ирина Витальевна — врач-педиатр; https://orcid.org/0000-0002-0060-7895; е-mail:ponina.irina@mail.ru

Понина И.В., Новоселова И.Н., Валиуллина С.А., Мачалов В.А., Лукьянов В.И. Персонализированный подход к составлению программы ранней двигательной реабилитации детей с позвоночно-спинномозговой травмой с учетом толерантности к физической нагрузке. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2019;96(4):25-35. https://orcid.org/10.17116/kurort20199604125

?тационного курса проводили коррекцию трофологического статуса дотацией сипингов к основному рациону.

Основной исход исследования

Анализ данных стандартной неврологической оценки повреждений спинного мозга по шкале ASIA показал, что на момент выписки из стационара у пациентов 1-й группы произошло значимое увеличение показателей как двигательной функции (в среднем на 55,4%), так и чувствительности: болевой на 40,2%, тактильной на 49,5% по сравнению с показателями на момент поступления.

Анализ данных пациентов 2-й группы на момент выписки из стационара показал увеличение показателей двигательной функции в среднем на 21,7%, болевой чувствительности на 28,3%, тактильной — на 29,6% по сравнению с показателями на момент поступления.

К окончанию 1-го курса реабилитации (25 дней) степень повреждения спинного мозга соответствовала типу В (неполное: чувствительность (но не движения) сохранена ниже неврологического уровня поражения (в том числе в сегментах SIV—SV)) у 7 детей 1-й группы и 9 пациентов 2-й группы.

Анализ данных по шкале VFM показал, что на момент выписки у пациентов 1-й группы средние показатели самообслуживания увеличились на 39%, а у детей 2-й группы — на 40,6% от нормы по сравнению с показателями на момент поступления.

Дополнительные исходы исследования

В спортивной медицине используется тест для определения анаэробного порога по частоте сердечных сокращений, причем существует линейная зависимость между частотой сердечных сокращений и достижением анаэробного порога. Но в нашем исследовании не было отмечено корреляции между пиковым потреблением кислорода и изменением частоты сердечных сокращений.

Анализ в подгруппах

В анализ включены пациенты в возрасте от 6 до 18 лет: 10 девочек, 15 мальчиков.

На момент осмотра у всех детей, включенных в исследование, степень повреждения спинного мозга соответствовала типу, А — полное.

Методы регистрации исходов

В исследовании использовали шкалы ASIA и VFM, проводили расчет ИМТ по формуле Т.Дж. Коула.

Этическая экспертиза

Комитет по биомедицинской этике ГБУЗ Москвы «Научно-исследовательский институт неотложной детской хирургии и травматологии» Департамента здравоохранения Москвы протоколом № 3 от 25.01.18 постановил: исследование соответствует этическим нормам.

Статистический анализ

Статистическую обработку данных проводили с помощью компьютерной программы Statistica v. 6.0 («StatSoft Inc.», США). Использовали вычислительные и графические возможности редактора электронных таблиц Excel. Данные проверяли на соответствие нормальному закону распределения с помощью теста Лиллиефорса и W-теста Шапиро—Уилка. Применяли дисперсионный анализ, t-критерий Стьюдента, непараметрические тесты: критерий знаков и парный тест Вилкоксона. При всех видах статистичес-кого анализа различия считались достоверными при p≤0,05. Данные представлены в виде средних значений и стандартного отклонения.

Результаты

Объекты (участники) исследования

В исследование были включены 25 пациентов с ПСМТ, поступивших в Научно-исследовательский институт неотложной детской хирургии и травматологии в 2015—2017 гг. Средний возраст детей составил 12,1±5,0 года. Данные клинического осмотра, инструментального исследования и шкальной оценки (ASIA, VFM) заносили в базу данных (регистр пациентов с ПСМТ).

Основные результаты исследования

При первичном обследовании трофологический статус у пациентов 1-й группы оценивался как «нормотрофия» (ИМТ 19,62±5,56 кг/м2), у пациентов 2-й группы — как «недостаточность питания I степени» (ИМТ — 16,18±5,78 кг/м2). При повторном обследовании в 1-й группе отмечалось снижение показателя ИМТ до 18,41±3,78 кг/м2, так как при поступлении у 2 пациентов трофологический статус оценивался как «повышенное питание» (ИМТ >23 кг/м2), а по окончании курса реабилитации росто-весовые показатели приблизились к нормотрофии. Во 2-й группе пациентов не отмечалось значимых колебаний в ростовесовых показателях, ИМТ перед выпиской у пациентов 2-й группы составил 16,96±3,78 кг/м2 (рис. 4).

Рис. 4. Динамика изменения ИМТ у пациентов с ПСМТ в процессе реабилитации.

При первичном обследовании показатели VO2 в покое составили у пациентов 1-й и 2-й групп 4,03 и 4,91 мл/кг/мин соответственно. При проведении пассивной нагрузки показатели VO2 увеличились до 6,02 и 6,0 мл/кг/мин соответственно (табл. 2).

Таблица 2. Показатели потребления кислорода (мл/кг/мин) у пациентов с ПСМТ в процессе реабилитации
Показатели VO2 при пассивной нагрузке у пациентов обеих групп сопоставимы, поскольку тестировались нижние, плегированные конечности.

При оценке активной двигательной нагрузки в 1-й группе увеличения VO2 по сравнению с пассивной не отмечалось. Это объясняется тем, что у пациентов с верхним парапарезом (а в раннем периоде реабилитации с грубым парапарезом, до плегии в дистальных отделах) количество активных мышечных единиц, задействованных в движении, ограничено. Поэтому у 2-й группы пациентов, у которых функция верхних конечностей оставалась сохранной, разница между максимальным потреблением кислорода при пассивной и активной работе существенна.

При обследовании по окончании курса реабилитации выявлено, что потребление кислорода у пациентов 1-й группы и в покое, и при пассивной нагрузке сопоставимо, поскольку тестировались по-прежнему плегированные нижние конечности. Потребление кислорода при активной нагрузке возросло до 9,52±1,7 мл/кг/мин (на 22,6%) (рис. 5),

Рис. 5. Пик VО2 у пациентов 1-й группы.
что свидетельствует об увеличении количества активных мышечных единиц, участвующих в движении. У всех пациентов произошло значимое увеличение показателей как чувствительности, так и двигательной функции.

При оценке результатов обследования перед выпиской во 2-й группе также отмечался прирост максимального потребления кислорода до 14,51±3,94 мл/кг/мин (на 40,8%) (рис. 6).

Рис. 6. Пик VО2 у пациентов 2-й группы.

Для тестирования общей выносливости необходимо определение времени достижения анаэробного порога. При первичном обследовании в обеих группах пациентов время достижения анаэробного порога составило 70±12 с, при повторном исследовании (перед выпиской) — увеличилось до 160±23 с, что свидетельствует об увеличении выносливости пациентов.

При оценке выполнения первичного тестирования со ступенчатым повышением нагрузки ни один из пациентов обеих групп не смог преодолеть 2-ю ступень. При повторном тестировании (перед выпиской) в 1-й группе отказались от выполнения программы на 2-й ступени 2 пациента, во 2-й группе — 1 пациент, все остальные пациенты прошли три ступени программы без достижения анаэробного порога.

Дополнительные результаты исследования

У детей, исключенных из обработки материалов, результаты тестирования потребления кислорода в покое и при пассивной нагрузке не отличались от результатов, полученных в исследуемых группах. При попытке тестирования потребления кислорода во время активной работы у пациента 17 лет с высокой шейной травмой выполнение упражнений не состоялось в связи с отсутствием движений ниже уров-ня СIII. У 2 детей в возрасте до 5 лет адекватное выполнение нагрузочного теста оказалось невозможным в связи с непониманием условий тестирования.

Нежелательные явления

Возникновение приступа автономной вегетативной дизрефлексии.

Обсуждение

Эргоспирометрия является объективным методом оценки толерантности к физической нагрузке у детей с тяжелой ПСМТ, но имеются и ограничения к его использованию. В педиатрической практике, например, применение его невозможно у детей в возрасте до 1 года и массой тела менее 10 кг. Кроме того, в связи с большой стоимостью оборудования ограничено его применение в широкой практике.

Резюме основного результата исследования

1. Определение толерантности к физической нагрузке позволяет персонализировать составление программы ранней двигательной реабилитации у детей с ПСМТ.

2. Полученные в результате тестирования показатели максимального потребления кислорода и времени достижения анаэробного порога позволяют подобрать режим двигательной активности, учитывая индивидуальные возможности пациента.

3. Постепенное увеличение моторной плотности занятий позволяет избежать перетренированности и в конечном итоге получить увеличение толерантности к физической нагрузке.

4. Пассивная нагрузка не является эквивалентом активной, а служит одним из методов профилактики осложнений гипостатического положения.

Обсуждение основного результата исследования

Полученные результаты прироста максимального VO2 при активной нагрузке и расширения аэробного коридора в обеих группах пациентов свидетельствуют о повышении толерантности к физической нагрузке за счет увеличения силы мышц и общей выносливости организма.

Моторная плотность занятий у пациентов 1-й и 2-й групп в начале курса составила 7,50±3,2 (16,7%) из 45 мин. Пассивная нагрузка во время занятия составляла 37,50±3,2 (83,3%) мин.

К концу курса реабилитации моторная плотность занятия у всех пациентов увеличилась до 29,2±4,3 (64,9%) из 45 мин. Пассивная нагрузка уменьшилась до 15,8±4,3 (35,1%) мин.

Таким образом, постепенное увеличение нагрузки является предпочтительным при составлении прог-раммы двигательной реабилитации у данного контингента пациентов.

В результате проведенных реабилитационных мероприятий в 1-й группе пациентов (поражение шейного отдела спинного мозга) к окончанию срока ре-абилитации все 12 (100%) детей выдерживали ортостатическую нагрузку на столе-вертикализаторе в течение 30—40 мин и были высажены в кресло-коляску. Переворачиваться на бок и самостоятельно передвигаться в кресле-коляске научились 10 (83,3%) детей, 9 (75%) человек освоили элементарные гигиенические навыки (умывание, чистка зубов), питье из чашки и прием пищи с применением специальных приспособ-лений.

Во 2-й группе (поражение грудного и пояснично-крестцового отделов спинного мозга) все 13 (100%) пациентов научились переворачиваться на живот, пересаживаться в коляску, передвигаться на ней без посторонней помощи и к моменту выписки выдерживали ортостатическую нагрузку на балансировочном тренажере в течение 15 мин.

Кроме того, 6 (50%) пациентов из 1-й группы и 13 (100%) детей из 2-й группы были подготовлены к вертикализации в замковых аппаратах на нижние конечности с полукорсетом, что и было осуществлено во время следующей госпитализации через 5—6 мес после травмы, после приобретения специальных приспособлений.

Ограничения исследования

Возникновение соматических осложнений в период проведения реабилитационных мероприятий: инфекционные, трофические, приступы автономной вегетативной дизрефлексии.

Заключение

В настоящее время широко применяется нагрузочное тестирование в спорте высоких достижений. В литературе встречаются данные о единичных исследованиях у взрослых больных с кардиологической патологией и взрослых пациентов с последствиями ПСМТ в позднем периоде (3 года после травмы). Исследования толерантности к физической нагрузке у детей с ПСМТ на этапе ранней реабилитации не проводилось.

Проведенная нами работа показала, что исследование толерантности к физической нагрузке на этапе ранней реабилитации детей с ПСМТ позволяет оценить индивидуальные возможности пациента и персонализировать программу двигательной реабилитации с последующей оценкой ее адекватности.

Оценка толерантности к физической нагрузке методом эргоспирометрии может быть использована не только у детей с ПСМТ, но и при другой патологии, что требует дальнейшего углубленного изучения.

Дополнительная информация

Благодарности

Авторы выражают благодарность руководству клиники, сотрудникам отдела реабилитации и нейрохирургии за помощь в проведении исследований.

Участие авторов: дизайн исследования, сбор и обработка материала, анализ полученных данных, написание текста — И.В. Понина; концепция и дизайн исследования, сбор и обработка материала, анализ полученных данных, написание текста — И.Н. Новоселова; сбор и обработка материала, анализ полученных данных, написание текста — В.А. Мачалов; руководство исследованием — С.А. Валиуллина; статистическая обработка данных исследования — В.И. Лукьянов.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие конфликта интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

The authors declare no conflicts of interest.

Сведения об авторах

Понина И.В. — врач-педиатр; https://orcid.org/0000-0002-0060-7895; е-mail: ponina.irina@mail.ru

Новоселова И.Н. — к.м.н., врач-невролог, врач лечебной физической культуры; https://orcid.org/0000-0003-2258-2913; е-mail: i.n.novoselova@gmail.com

Валиуллина С.А. — д.м.н., проф.; https://orcid.org/0000-0002-1622-0169; е-mail: vsa64@mail.ru

Мачалов В.А. — инструктор-методист лечебной физической культуры; https://orcid.org/0000-0003-4680-2044; е-mail: vmachalov@gmail.com

Лукьянов В.И. — с.н.с. отдела реабилитации; https://orcid.org/0000-0003-1489-2719; е-mail: vallukianov@yandex.ru

Понина Ирина Витальевна — врач-педиатр; https://orcid.org/0000-0002-0060-7895; е-mail:ponina.irina@mail.ru

Понина И.В., Новоселова И.Н., Валиуллина С.А., Мачалов В.А., Лукьянов В.И. Персонализированный подход к составлению программы ранней двигательной реабилитации детей с позвоночно-спинномозговой травмой с учетом толерантности к физической нагрузке. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2019;96(4):25-35. https://orcid.org/10.17116/kurort20199604125

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail