Оценка эффективности безынерционных тренажеров в реабилитации подростков с детским церебральным параличом

В реабилитации больных детским церебральным параличом (ДЦП) остается нерешенной проблема несогласованности процессов расслабления и напряжения мышц, в связи с чем возникает потребность поиска новых, более эффективных методов восстановления двигательных функций [1]. Нами была предпринята попытка решения указанной проблемы с помощью безынерционных тренажеров линии heyvus, в которых в качестве сопротивления используется упругий элемент (резиновое кольцо или пружина) [2].

Упражнения, выполняемые на любом тренажере линии heyvus, направлены на своевременное произвольное расслабление мышц, которые участвуют в выполнении движения. В элементарном цикле упражнения мышца сокращается в концентрическом режиме. После завершения сокращения в этом режиме происходит произвольное переключение на расслабление, минуя эксцентрический режим сокращения. Возвратная сила упругого элемента «заставляет» мышцу мягко растянуться (удлиниться). Доказано [3], что подобное стимулирование мышцы в виде длительного однократного или серии коротких по времени потягиваний вызывает усиление биосинтеза мышечных белков, причем во втором случае более выраженное, чем в первом.

У изобретателей тренажеров линии heyvus имеется богатый практический опыт работы в системе подготовки и реабилитации спортсменов, в том числе и после травм опорно-двигательного аппарата (ОДА) различного генеза [4]. Логично предположить, что релаксационные упражнения, выполняемые на тренажерах heyvus, способны инициировать восстановление функциональных систем организма, мышечных структур и элементов ОДА у подростков с ДЦП.

Цель исследования — оценить эффективность упражнений, разработанных на основе тренажеров линии heyvus, для реабилитации подростков с ДЦП.

Материал и методы

Под нашим наблюдением находились 20 подростков со спастической диплегией (ДЦП, форма Литтла) в возрасте 13—15 лет — учащихся школы-интерната №86, Набережные Челны. Десять подростков составили основную группу (ОГ), остальные десять — контрольную (КГ). Подростки обеих групп в соответствии с программой обучения в школе посещали занятия по физической культуре, а также проходили курс физиотерапии и двигательной реабилитации. Кроме того, подростки из ОГ в течение 6 мес, с января по июль 2012 г., прошли курс физической реабилитации с использованием тренажеров линии heyvus. Эти тренажеры отличаются от традиционных грузоблочных, применяемых в физической реабилитации таких больных, следующими особенностями: 1) при выполнении упражнения на тренажере линии heyvus после завершения сокращения в концентрическом режиме происходит произвольное переключение на расслабление, минуя эксцентрический режим, при котором, как известно, высока вероятность разрушения структур ОДА [3, 5]; 2) овладеть упражнениями миорелаксации практически просто и психологически комфортно. Соответствующий режим мышечного сокращения запатентован [6], получив название режима пассивной миорелаксации.

Специальные реабилитационные занятия (СРЗ) на тренажерах линии heyvus проводились 2 раза в неделю и были разделены на 3 этапа. Первый этап соответствовал началу исследования, третий — окончанию исследования, второй этап — промежуточный.

Метод полимиографии. Для изучения функционального состояния нервно-мышечного аппарата (НМА) и ЦНС у подростков с ДЦП нами использовался реабилитационно-диагностический комплекс РДК-2, в основу которого положен метод полимиографии. Метод был разработан проф. Ю.В. Высочиным [7] и использовался для подготовки спортсменов сборных команд СССР к Олимпийским играм, чемпионатам мира, Европы и другим крупным соревнованиям.

Метод полимиографии основан на синхронной графической регистрации силы (динамограмма — ДГ) и биоэлектрической активности четырехглавой мышцы бедра (электромиограмма — ЭМГ) при ее произвольном напряжении в изометрическом режиме с последующим расслаблением.

При расшифровке полимиограмм (ПМГ) автор метода выделяет 12 параметров (см. рисунок),

Рисунок 1. ПМГ квадрицепса бедра подростка: а — здорового.

Рисунок 1. ПМГ квадрицепса бедра подростка: б — больного ДЦП.

из которых для нас представляют интерес следующие:

— латентное время напряжения по ЭМГ (ЛВНэ) и ДГ (ЛВНд);

— латентное время расслабления по ДГ (ЛВРд);

— полный период расслабления по ЭМГ (ППР);

— максимальная произвольная сила (Fmax);

— время расслабления по ДГ (tр), в течение которого происходит снижение напряжения мышц от Fр до 0.

В дополнение к указанным на рисунке параметрам ПМГ, Ю.В. Высочиным была разработана методика оценки функций напряжения и расслабления мышц расчетными показателями, отражающими микроструктуру движений [3], в том числе:

— скорость произвольного расслабления СПР=1/tр;

— скорость двигательной реакции расслабления СДРР=1/ЛВР;

— скорость развития тормозного процесса СРТ=1/(ЛВР+tр);

— показатель функционального состояния мышц ФСм=(СПНо+МПСо)/2+СПР,

где СПНо — относительная скорость произвольного напряжения, а МПСо — относительная максимальная произвольная сила.

Методика физической реабилитации. Упражнения на тренажерах линии heyvus выполнялись в двух вариантах: 1) обычном, при котором в цикле движения присутствовал как концентрический, так и эксцентрический режим мышечного сокращения; 2) релаксационном, при котором эксцентрический режим заменялся режимом пассивной миорелаксации.

Каждое СРЗ проводилось в течение 60 мин на двух тренажерах линии heyvus: 1) «Бегунок» для четырехглавой и двуглавой мышц бедра; 2) «Пресс/спина» для прямой мышцы живота и длинного разгибателя спины. В табл. 1

приведен типовой план СРЗ.

Выполнение упражнений на тренажерах линии heyvus дает возможность подростку с ДЦП от цикла к циклу адаптироваться к высокой скорости возврата биокинематической цепи тела в исходное положение. По истечении ряда занятий подросток переносит на привычные для него двигательные действия сформированные навыки к акцентированному расслаблению.

Методы математической статистики. Полученные данные подвергались математико-статистической обработке с помощью программы SPSS 13.0. Достоверность различий между средними арифметическими (X) и их стандартными ошибками (S_Х) оценивалась t-критерием Стьюдента.

Результаты и обсуждение

В табл. 2

приведены результаты статистической обработки данных тестирования ОДА и НМА подростков с ДЦП в начале первого этапа реабилитационных занятий. До реабилитации у подростков исследуемых групп была выявлена мышечная гипертония, которая проявлялась ограничением движений в суставах. Мышцы ног при пальпации были твердыми и с трудом продавливались пальцами (2—3 мм). Сила мышц ног была снижена, а функция расслабления мышц грубо нарушена. Статистически достоверных различий по вышеуказанным параметрам и расчетным показателям ПМГ в начале исследования не выявлено.

В табл. 3

приведены результаты статистической обработки данных тестирования подростков с ДЦП на промежуточном этапе реабилитационных занятий, когда подростки из ОГ приобрели навыки расслабления. Статистически достоверные различия установлены по параметру Fmax и расчетному показателю ФСм ПМГ, что доказывает эффективность упражнений, выполняемых на тренажерах линии heyvus в развитии силы мышц бедра и в улучшении функций расслабления и напряжения исследуемых мышц у подростков с ДЦП. Более того, к моменту промежуточного тестирования отмечено увеличение времени и скорости ходьбы, увеличение амплитуды движений в коленных суставах исследуемых подростков.

В табл. 4

приведены результаты статистической обработки данных тестирования подростков с ДЦП в конце третьего этапа реабилитационных занятий. Статистически достоверные различия между группами исследуемых установлены по всем параметрам и расчетным показателям ПМГ, кроме тех, которые отражают функцию напряжения мышц, — ЛВНэ и ЛВНд. Скорее всего, это связано с тем, что в нашем исследовании был сделан акцент на совершенствование функции расслабления мышц. По окончании реабилитации у больных из ОГ увеличилось время и скорость ходьбы, увеличилась амплитуда движения в коленных суставах, уменьшилась мышечная гипертония исследуемых мышц. Возможно, отмеченный эффект связан с улучшением баланса нервных процессов в коре головного мозга подростков с ДЦП, что требует дополнительного исследования.

Таким образом, упражнения, выполняемые на тренажерах линии heyvus в режиме пассивной миорелаксации, эффективны как в совершенствовании функции расслабления мышц, так и в увеличении мышечной силы занимающихся, что приводит к снижению выраженности патологических синкинезий подростков с ДЦП.