Эффективность активных физических упражнений в комплексной когнитивной реабилитации взрослых и детей с рассеянным склерозом

Рассеянный склероз (РС) — хроническое аутоиммунно-воспалительное, нейродегенеративное и демиелинизирующее заболевание с многоочаговым поражением ЦНС, протекающее в большинстве случаев с обострениями и ремиссиями или прогредиентно, является одной из наиболее важных в медико-социальном плане патологий нервной системы.

Сегодня мировая медицина уделяет большое внимание этому заболеванию, поскольку число пациентов неуклонно растет. Дебют РС в 5—10% приходится на возраст до 16 лет. Рост заболеваемости РС происходит в первую очередь за счет увеличения процента больных подростков и детей (особенно молодых девушек) [1, 2].

В клиническую картину РС в детском возрасте входят расстройства психических и интеллектуально-мнестических функций. Нарушения высших психических функций у больных РС различны — от незначительных до тяжелых расстройств уже на ранних стадиях заболевания. Отмечаются изменения в эмоционально-личностной сфере: маниакально-депрессивный синдром, дисфория, выраженная депрессия, сочетанная с эмоциональной лабильностью. Когнитивные нарушения при РС распространяются на процессы памяти, внимания, вербально-логического мышления, зрительно-пространственные и двигательные функции.

Под когнитивными функциями понимают наиболее сложные функции головного мозга, при помощи которых осуществляется процесс рационального познания мира и обеспечивается целенаправленное взаимодействие с ним [3]. Этот процесс включает несколько основных компонентов, взаимодействующих между собой, — восприятие информации, обработку и анализ информации, запоминание и хранение информации, обмен информацией, построение и осуществление программы действий.

С каждым из этапов познавательной деятельности связана определенная когнитивная функция: восприятие (гнозис) — способность к распознаванию информации, поступающей от органов чувств (зрение, слух, обоняние, осязание, вкус и тактильное чувство); память — способность запечатлевать, сохранять и многократно воспроизводить полученную в течение жизни информацию; праксис — способность приобретать, сохранять и использовать различные двигательные навыки; речь — способность к вербальной (словесной) коммуникации (общению), которая включает в себя понимание обращенной речи, построение собственного речевого высказывания, чтение и письмо; управляющие функции — способность управлять своей познавательной деятельностью и поведением (в том числе самостоятельно ставить перед собой ту или иную задачу и контролировать ее выполнение); в отечественной нейропсихологии в качестве самостоятельной высшей психической функции выделяют также интеллект (мышление) — способность к анализу информации, выделению сходств и различий, общего и частного, главного и второстепенного, а также способность к вынесению суждений и логических умозаключений. Базовые когнитивные функции формируются в онтогенезе к 6—7 годам, наиболее сложные — к 12—15 годам и могут совершенствоваться в течение всей жизни [2].

Когнитивные нарушения являются распространенным и инвалидизирующим фактором у пациентов с РС. По оценкам нейропсихологического тестирования, у 40—70% пациентов отмечаются снижение скорости обработки информации, нарушения управляющих функций, снижение качества обучения и памяти [4]. Исследование динамики когнитивных функций, начавшихся в детском или взрослом возрасте, показало, что в зрелом возрасте у пациентов с РС с детским началом заболевания наблюдается более выраженное снижение обработки информации и большая подверженность когнитивным нарушениям, чем при РС, дебютировавшем во взрослом возрасте [5]. Когнитивная дисфункция часто ассоциируется с депрессией и снижением качества жизни пациентов с РС [1, 2, 6]. У детей с РС нарушения когнитивных функций прямо и сильно влияют на инвалидизацию и социализацию ребенка [7].

Существует два наиболее распространенных способа немедикаментозной коррекции когнитивных нарушений: когнитивная реабилитация и физические упражнения. Однако влияние физических упражнений на когнитивные функции пока недостаточно изучено.

Впервые структурные и функциональные физиологические изменения в головном мозге под воздействием физической активности были обнаружены в лабораторных исследованиях на животных. Так, регулярные физические упражнения вызывают у грызунов формирование новых нейронных связей с гиппокампом, которые связаны с консолидацией памяти и способностями к научению [8]. Большое количество исследований на животных привело к формированию гипотезы о нейрогенных резервах, в которой предполагается, что физическая активность в раннем детском возрасте оптимизирует нейронные сети, вовлеченные в запоминание, а также создает резерв клеток-предшественников, влияющих на способность человека к обучению на протяжении всей его жизни [9].

Взаимосвязь между физической активностью и когнитивными функциями у здоровых детей и подростков уже многие годы находится под пристальным наблюдением исследователей. В систематическом обзоре J. Donelly и соавт. [10] приходят к выводу о положительном влиянии физической активности на когнитивные функции, обучение, структурную и функциональную организацию головного мозга у детей. Изначально установленные у детей влияния физической активности на структурные и функциональные изменения в головном мозге наиболее полно раскрыты в исследованиях с пожилыми людьми. Регулярные физические упражнения изменяют специфические нейронные связи и положительно влияют на когнитивные функции пожилых людей, особенно на управляющие функции, которые позволяют планировать текущие действия в соответствии с общей целью, изменять реакцию в зависимости от контекста, избирательно уделять внимание нужным стимулам. Предполагается, что физические упражнения могут вызывать нейронный рост и изменение способов синаптической передачи, т.е. стимулировать нейропластичность [11].

Управляющие функции оказывают решающее влияние на адаптивное поведение детей и служат основой для социального поведения на протяжении всей жизни. Также существуют доказательства, что регулярная физическая активность в школе положительно влияет на такие компоненты исполнительных функций, как саморегуляция, контроль поведения, скорость обработки информации и способность принимать решения [12].

На основании этих данных высказано предположение о положительном влиянии регулярной физической активности на когнитивные функции детей и подростков [3, 13], однако полученные результаты неоднозначны, поэтому необходимы дальнейшие исследования для определения механизмов воздействия и долгосрочного эффекта, особенно при очаговом поражении мозга у детей.

В литературе имеются данные о положительном влиянии регулярных физических упражнений и физической активности на когнитивные функции взрослых пациентов с РС. В одном из первых рандомизированных исследований в США в Университетских клиниках Иллинойса и Алабамы было изучено влияние аэробной активности и тренировки мышечной силы нижних конечностей на когнитивные функции (скорость когнитивной обработки, вербальная память, зрительная память) у 33 больных, а затем валидизировано на 62 пациентах РС с легкими, средними и тяжелыми нарушениями [14—16]. В общей выборке отмечалось положительное влияние силовых и в большей степени аэробных нагрузок на скорость когнитивной обработки информации; статистически значимые улучшения зрительной и вербальной памяти под воздействием физических упражнений наблюдались только в группе пациентов с легкими нарушениями. Полученные результаты легли в основу предложений авторов по включению физической реабилитации в комплекс поведенческой терапии и коррекции когнитивных нарушений при РС [17]. Сейчас эта группа исследователей проводит клиническое рандомизированное контролированное исследование влияния активных упражнений на когнитивные функции взрослых пациентов с РС [18, 19].

В 2019 г. неврологи Швейцарии и Ирана опубликовали результаты совместного исследования, целью которого являлась оценка влияния регулярных физических упражнений на сон, депрессию, парестезии, усталость и когнитивные функции [20]. После 3 нед регулярных занятий авторы отметили положительные изменения субъективных и объективных показателей сна, снижение депрессивных реакций, парестезий. Также отмечаются значительные улучшения глобальных когнитивных показателей, свойств внимания, повышение концентрации внимания и скорость обработки информации. В этом же году исследователи из Нидерландов и Бельгии представили данные пилотного исследования, свидетельствующее об улучшении зрительно-пространственной памяти у взрослых пациентов с РС после 12 нед беговых тренировок [21, 22]. Авторы связывают улучшения когнитивных функций пациентов с такими нейрофизиологическими изменениями в головном мозге, как увеличение нейронных связей между гиппокампом и дефолт-системой мозга. Однако еще предстоит выяснить, как долго этот эффект сохраняется, и могут ли регулярные физические упражнения на выносливость привести к более устойчивому формированию нейронных сетей, поддерживающих производительность памяти [22].

Исследователи из Турции представили данные о положительном влиянии физических тренировок по системе пилатес на ходьбу, равновесие, риски падения, дыхание и когнитивные функции (проведено сравнение данных 21 больного РС на фоне тренировок и 21 больного без использования занятий пилатесом в комплексном лечении) [23]. Это исследование в целом подтверждает связь между моторными и когнитивными функциями, так как и в активной, и в контрольной группах (пациенты выполняли упражнения на баланс, усиление и стабилизацию поясничного отдела) отмечается положительное влияние на когнитивные функции. Однако изменения показателей скорости обработки информации в экспериментальной группе оказались выше, чем в контрольной [23].

Похожие результаты получены при исследованиях эффективности занятий по системе йога у пациентов с РС [24, 25]. В первом исследовании в Иране 30 больных с РС получали курс йоги, 30 — активную аэробную нагрузку и 30 (контрольная группа) — не занимались упражнениями. Только в активных группах отмечено уменьшение хронической усталости и улучшение общего состояния пациентов [24]. В другом исследовании, в Турции, на фоне 6-месячного курса йоги у 27 больных РС отметили уменьшение депрессии и ощущения хронической усталости, но не объективных показателей неврологического статуса пациентов [25]. Недавний систематический обзор и метаанализ 18 исследований по изучению влияния йоги и физических упражнений на состояние больных РС показал, что на фоне аэробных клинических упражнений отмечается улучшение когнитивных функций d = 0,42 (95% ДИ = 0,11—0,72) и социализация пациентов d = 0,42 (95% ДИ = 0,15—0,69), что не отмечалось на фоне занятий по системе йоги [26].

В практических рекомендациях по назначению физических упражнений для пациентов с РС также отмечают, что регулярную физическую активность следует рассматривать как эффективное и безопасное средство реабилитации пациентов с РС [27]. Существующие данные показывают, что контролируемая индивидуальная программа тренировок может улучшить физическую форму, функциональные возможности и качество жизни пациентов.

Опубликован протокол совместного исследования в ряде европейских клиник по изучению влияния различных видов упражнений (как единичных, так и регулярных) на состояние противовоспалительной иммунной системы, когнитивные и функциональные способности у пациентов с РС [28]. Это первое подобное мультицентровое исследование пока не завершено, но предполагается, что снижение воспалительного процесса с помощью физических упражнений явится одним из ключевых механизмов, который обеспечит положительный эффект от физических упражнений в контексте РС.

Таких исследований в педиатрической популяции пациентов с РС пока не проведено. Поиск связи между управляющими функциями, утомляемостью и эмоциональным функционированием у детей с РС показал, что хотя уровни тревожности, депрессии, утомляемости и трудности управляющих функций, о которых сообщали родители детей с РС, сильно различались, выявлено, что показатели управляющих функций значительно коррелируют с показателями утомляемости и эмоциональным функционированием и не связаны с возрастом начала или длительностью заболевания [29]. Недавно S. Stephens и соавт. опубликовали результаты длительного (наблюдение составило в среднем 3,6±2,7 года) исследования о динамике показателей депрессии и утомляемости у 48 подростков с РС, показав позитивное влияние физической активности [30]. Полученные данные демонстрируют связь уменьшения депрессивных симптомов и утомляемости у детей с РС при умеренной или высокой физической активности (соответственно с коэффициентами –0,09, p<0,001 и 0,13, p=0,02) [30].

Все систематические обзоры по данной теме отмечают методологические проблемы и неточности при проведении исследований по связи физической активности и когнитивных функций при РС: малые размеры выборки и сроки наблюдения, недостаточно определенные вмешательства, отсутствие адекватных контрольных групп, включение когнитивных функций только в качестве вторичной конечной точки [6, 31, 32]. Кроме того, не разработана единая концепция «системы упражнений» для исследования их влияния на группу пациентов с РС. В разных исследованиях встречаются разные формы воздействия: физические упражнения, к которым относятся плановые, структурированные и повторяющиеся движения тела, выполняемые для улучшения или поддержания одного или нескольких компонентов физической формы; физическая активность как любое движение тела, вызванное скелетными мышцами, которое приводит к расходу энергии; физическая подготовка как набор достигнутых показателей (мышечная сила, баланс и др.), связанных со способностью выполнять физическую активность. Учитывая различия между физическими упражнениями, физической активностью и физической подготовкой, можно предположить их различное влияние на когнитивные функции при РС, однако это пока недостаточно изучено. Также остается открытым вопрос о влиянии активных физических упражнений на когнитивные функции пациентов с различной степенью тяжести нарушений. Продолжают разрабатываться единые подходы к оценке когнитивных функций у детей с РС [13, 33, 34], как и подходы к стандартизации функциональной оценки результатов реабилитационных воздействий и упражнений [35].

Таким образом, сегодня в литературе имеются данные о положительном влиянии регулярных физических упражнений на когнитивные функции здоровых детей и подростков, а также взрослых пациентов с РС. Исследований о возможности использования таких подходов у детей и подростков с РС пока нет. Выдвигаются гипотезы о нейрофизиологических изменениях в головном мозге под воздействием регулярной физической активности, которые обусловливают положительное влияние на когнитивные функции. Можно предположить, что регулярная физическая активность у детей и подростков с РС может приводить к нейрофизиологическим изменениям в головном мозге и положительно влиять на развитие и восстановление когнитивных функций и социализацию такой категории пациентов. Данная область нуждается в дальнейшей разработке, открывает поле для новых исследований и методических разработок.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.