Эффективность предоперационной подготовки мышц к реконструкции передней крестообразной связки коленного сустава

Среди профессионалов спорта травматическое повреждение передней крестообразной связки (ПКС) является наиболее актуальной проблемой, практически всегда требующей оперативного лечения и последующей длительной комплексной физической и психологической реабилитации, составляющей в среднем 160—220 сут [1, 2]. Травма ПКС часто сочетается с разрывами менисков и в дальнейшем сопровождается высоким риском повторного повреждения, по данным литературы, от 15 до 30% в течение последующих 5 лет [3, 4]. Преобладающим механизмом травмы ПКС среди представителей игровых видов спорта (футбол, волейбол, баскетбол, бейсбол) является бесконтактный, имеющийся приблизительно в 45% случаев [4, 5]. Рецидивные повреждения чаще происходят в ипсилатеральном суставе — до 18% случаев, реже — около 10%, в контралатеральном коленном суставе. Сочетание травмы ПКС и менискового аппарата в долгосрочной перспективе неизбежно приводит к развитию остеодистрофических изменений коленного сустава [6]. Важно понимать, что высокая частота травматизма среди профессионалов спорта приводит не только к снижению спортивной активности спортсмена, но и является причиной досрочного окончания спортивной карьеры [7]. Как правило, после первичной травмы ПКС в большой спорт возвращаются до 70% спортсменов, после повторного повреждения в среднем только около 40% профессиональных футболистов продолжают спортивную карьеру [1, 8].

Наиболее значимыми факторами риска развития травматизма связочного аппарата коленного сустава являются женский пол, состояние нервно-мышечного аппарата, гормональный статус, интенсивность физической активности [9] и генетическая предрасположенность, заключающаяся в анатомических особенностях межмыщелковой вырезки дистального отдела и соотношения латеральных мыщелков бедренной кости [10]. Травма ПКС примерно в ½ случаев сопровождается феноменом артрогенного мышечного торможения (АМТ), возникающего в результате функциональной неспособности произвольной активации четырехглавой мышцы поврежденной конечности, приводящей к гипотрофии и потере мышечной силы, что является одним из основных ограничивающих факторов в успешном оперативном лечении и последующей реабилитации [11, 12].

В то же время комплекс лечебно-реабилитационных мероприятий, рекомендуемых после оперативного лечения, в ряде случаев не позволяет достичь полного восстановления функционирования капсульно-связочного аппарата коленного сустава [13], что требует пересмотра и/или дополнения терапевтической и реабилитационной стратегии при данной патологии.

С позиций доказательной медицины, на сегодняшний день рассматриваются три основных варианта лечения повреждений ПКС: 1) реабилитация в качестве терапии первой линии с возможной последующей оперативной реконструкцией ПКС; 2) оперативная реконструкция ПКС и послеоперационная реабилитация; 3) предоперационная реабилитация, далее оперативная реконструкция ПКС с послеоперационной реабилитацией [14, 15].

Цель исследования — клинико-функциональная оценка эффективности пассивной электромиостимуляции (ЭМС) в качестве предоперационной подготовки мышц к артроскопической аутотрансплантации ПКС коленного сустава.

Для решения поставленной задачи осуществлен пилотный проект, в котором принимали участие 47 мужчин-спортсменов в возрасте от 25 до 35 лет с травматическим повреждением ПКС, поступивших в отделение травматологии и ортопедии для оперативного лечения, с давностью травмы не более 4 мес. Диагноз выставляли по данным рентгенографии, мультиспиральной компьютерной томографии, гониометрии, при наличии положительных тестов Лахмана, «переднего выдвижного ящика», теста pilot-shift, результатам сравнительного измерения окружностей бедра. Критериями невключения являлись наличие остеоартроза коленного сустава (II—IV стадия по классификации Kellgren) и также повреждения контралатерального коленного сустава.

В структуре жалоб, предъявляемых пациентами, преобладающими были средней интенсивности болевые ощущения, субъективное чувство гипермобильности в суставе, слабость четырехглавой мышцы травмированной конечности. Амплитуду угловых движений в коленном суставе регистрировали с применением угломера, классическим «ноль проходящим» методом с вычислением максимальной амплитуды (в градусах). Все пациенты при поступлении проходили электромиографическое (ЭМГ) исследование прямой головки четырехглавой мышцы бедра травмированной конечности на 4-канальной системе ЭМГ/ВП Viking Quest (Nicolet, США). Проводили суммарную поверхностную ЭМГ при развитии максимального произвольного мышечного напряжения с оценкой среднеквадратичной амплитуды (Root Mean Square amplitude) (мкВ).

В качестве группы контроля (1-я группа) были однократно изучены показатели ЭМГ средней трети бедра 18 здоровых мужчин того же возраста.

По результатам исследования в основную группу (2-я группа) были отобраны 28 пациентов со сниженными параметрами ЭМГ, которые методом простой рандомизации были разделены на 2 подгруппы — 2а и 2б (табл. 1). Группы пациентов были сопоставимы по срокам повреждения и характеру травмы.

Таблица 1. Характеристика пациентов с ПКС перед началом реабилитации

В качестве предоперационной реабилитации подгруппа 2а получала курс ЭМС четырехглавой мышцы бедра в течение 10 сут до оперативного лечения. Курс ЭМС проводили в режиме «TENS-асимметричный двухфазный ток», при этом рабочий цикл ЭМС составлял 10 с стимуляции, затем 10 с расслабления в течение 20 мин на физиотерапевтическом аппарате комбинированной терапии INTELECT Advanced (Chattanooga (DJO), США), с нарастанием силы тока в диапазоне от 0 до 70 мА, частотой 30 Гц через каждые 2—3 цикла после начала воздействия до появления ощутимых мышечных сокращений. Пациенты подгруппы 2б не проходили курс предоперационной реабилитации.

В группу сравнения (3-я группа) вошло 19 пациентов с повреждением ПКС и нормальными показателями ЭМГ четырехглавой мышцы бедра поврежденной конечности.

Следующий этап включал проведение артроскопической аутопластики ПКС трансплантатом сухожилия малоберцовой мышцы (артроскоп Karl Storz, Германия). Со вторых суток после оперативного лечения пациенты группы сравнения и подгрупп 2а и 2б на протяжении двухнедельной иммобилизации конечности получали пассивную ЭМС в описанном выше режиме, с 3-й недели после достижения угла сгибания в коленном суставе более 90° и снятия ортеза все пациенты перешли к режиму активных нагрузочных тренировок. С 3-й по 7-ю неделю режим тренировок состоял из 45-минутных занятий с 48-часовым отдыхом между ними и включал мобилизацию надколенника с массажем рубца, упражнения на восстановление разгибания (фиксация на 0°) и растяжение мышечных цепей (стретчинг), увеличение интенсивности изометрической работы задней группы мышц бедра с коактивацией, упражнения на баланс и проприоцепцию с нагрузкой на твердой опоре. С 7-й недели тренировки на восстановление объема и тонуса мышц в соответствии с практикуемым видом спорта. В динамике ЭМГ проводили через 2 и 7 нед после операции.

Полученные результаты были статистически обработан с применением программы Statistica v. 10.0 (StatSoft Inc., США). Для сравнения данных использовали критерий Манна—Уитни с учетом поправки Бонферрони, значимыми считали различия при p≤0,02.

Результаты клинического обследования и функциональных тестов пациентов при поступлении представлены в табл. 2.

Таблица 2. Характеристика функциональных тестов пациентов (Me [Q₂₅; Q₇₅])

Примечание. Сравнение групп проводили с помощью критерия Манна—Уитни при p≤0,02. * — значимые различия с 1-й группой; ** — с 3-й группой.

При исходной оценке амплитуды угловых движений у пациентов с повреждением ПКС (2-я и 3-я группы) установлены значимые различия в показателях сгибания и разгибания поврежденной конечности, выраженных в угловых градусах, в сравнении с показателями здоровых лиц. Явления гипотрофии в верхней и средней трети четырехглавой мышцы поврежденной конечности были значимо выражены у пациентов со сниженными параметрами ЭМГ (подгруппы 2а и 2б) в сравнении с показателями 1-й и 3-й групп. Все функциональные тесты были положительны у травмированных спортсменов в сравнении со здоровыми лицами.

По результатам исследования показателей ЭМГ при поступлении получены данные, свидетельствующие о наличии наиболее высокой средней амплитуды (СА, мкВ) в группе здоровых лиц по медиане (523,6 [479,5; 571,3]) и в 3-й группе сравнения (505,3 [470,3; 515,9]). У пациентов подгрупп 2а и 2б зафиксированы значимо меньшие величины СА — 251,1 [188,1; 273,9] и 248,8 [198,2; 318,2] соответственно (рисунок).

Показатели ЭМГ при поступлении и в динамике реабилитационного процесса.

Показатели ЭМГ здоровых лиц представлены для наглядности в виде сплошной линии после однократного измерения при включении в исследование.

После проведения 10-дневной ЭМС в подгруппе 2а отмечено значимое увеличение показателя СА (565,7 [452,3; 572,3]) до значений здоровых лиц (523,6 [479,5; 571,3]) и 3-й группы (505,7 [482,5; 569,3]), в то время как показатели подгруппы 2б (без ЭМС) оставались значимо низкими (251,3 [186,3; 278,1]) относительно всех остальных групп. В динамике через 2 нед после оперативного лечения, даже на фоне пассивной ЭМС, показатель СА был снижен во всех группах относительно здоровых лиц, однако максимально низкое значение было зафиксировано в подгруппе 2б (221,4 [214,1; 231,4]), что не позволяло пациентам активно включиться в режим активных тренировок после снятия ортеза. Через 7 нед после оперативного лечения и 5 нед активных мышечных тренирующих нагрузок на оперированную конечность показатели ЭМГ в подгруппе 2б оставались на прежнем низком уровне (326,4 [315,8; 340,1]), с небольшой тенденцией улучшения СА, в то время как показатели ЭМГ подгруппы 2а (557,5 [496,7; 561,1]) практически достигли уровня здоровых лиц и были сравнимы с показателями 3-й группы (559,4 [541,7; 562,1]), что отражает хороший уровень восстановления четырехглавой мышцы бедра поврежденной конечности.

Результаты функциональных тестов, отражающие общую динамику восстановления мышц и структур коленного сустава спустя 7 нед после аутопластики, также демонстрируют лучшие результаты в подгруппе 2а, сравнимые с показателями здоровых лиц и 3-й группы сравнения (табл. 3).

Таблица 3. Характеристика функциональных тестов пациентов в динамике реабилитационного процесса (Me [Q₂₅; Q₇₅])

Примечание. Сравнение групп проводили с помощью критерия Манна—Уитни при p≤0,02. * — значимые различия с подгруппой 2б; ** — с 3-й группой; ^# — с 1-й группой.

Анализ результатов клинико-функциональных данных свидетельствует о значимо лучших показателях восстановления мышечно-суставного аппарата коленного сустава через 7 нед после проведения оперативного вмешательства в подгруппе 2а у пациентов с исходно сниженными показателями ЭМГ, получающими ЭМС в течение 10 сут предоперационной подготовки. Амплитуда движений как сгибания, так и разгибания, показатели гипотрофии бедра оказались сравнимы с показателями здоровых лиц и 3-й группы, что отражает клинико-функциональную эффективность проведения предоперационной пассивной ЭМС мышц бедра у пациентов с исходно сниженными показателями ЭМГ на предоперационном этапе.

В доступной литературе за последние годы довольно часто встречаются публикации о включении технологии ЭМС в реабилитационный процесс после оперативного вмешательства или в рамках консервативного лечения травм капсульно-связочного аппарата коленного сустава. В частности, доказана эффективность селективной миостимуляции внутренней широкой мышцы бедра при реабилитации спортсменов с пателлофемолярным болевым синдромом [15]. Согласно данным систематического обзора по реабилитации после оперативного лечения ПКС, дополнительные функциональные реабилитационные преимущества в силе и выносливости дает как послеоперационная реабилитация в виде длительной пассивной ЭМС, так и выполнение комплекса динамических упражнений с открытой кинетической цепью, а также симметричная вибрационная и водная нагрузка на нижние конечности [16]. Показана клиническая эффективность ЭМС в движении у спортсменов с посттравматической лимфовенозной недостаточностью [17]. Однако практически отсутствуют работы, доказывающие клинико-функциональную эффективность селективной ЭМС в качестве предоперационной подготовки к артроскопической аутотрансплантации ПКС. У части пациентов повреждения ПКС сочетаются с травмой мениска, что может затруднять и удлинять сроки послеоперационной реабилитации [18]. В то же время очевидно, что возникающее после травмы рефлекторное артрогенное мышечное торможение приводит к быстрой, в течение 1—2 нед, гипокинезии и последующей гипотрофии четырехглавой мышцы бедра, что впоследствии затрудняет проведение восстановительного лечения и препятствует восстановлению силы и объемов мышечной массы. Полученный в настоящем исследовании позитивный эффект от курса предоперационной селективной пассивной миостимуляции обусловлен прежде всего выбросом в кровь ряда миокинов, обладающих мультимодальными эффектами, включающими модуляцию иммунного ответа, усиление репаративного потенциала мышечной ткани и оказывающих ремоделирующие влияния [19—21]. Ряд пациентов имели сочетанную травму ПКС и менисков, тем не менее в целом по группе применение ЭМС позволило достичь оптимального клинико-функционального результата после 7 нед восстановительного лечения.

Таким образом, полученные в настоящем исследовании данные о клинико-функциональной эффективности курса предоперационной пассивной ЭМС четырехглавой мышцы бедра у пациентов с травмой ПКС с исходно сниженными параметрами ЭМГ позволяют рекомендовать данную технологию предоперационной подготовки мышц для включения в комплексную программу лечения и реабилитации пациентов как с изолированной травмой ПКС, так и в сочетании с повреждением менисков.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — Давыдова Е.В.; сбор, статистическая обработка материала и написание статьи — Ахметьянов Р.Р.; редактирование — Давыдова Е.В.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.