Оценка двигательной функции при парезе вследствие церебрального инсульта в процессе кинезотерапии
На правах рукописи
Булатова Мария Анатольевна
Оценка двигательной функции при парезе вследствие церебрального инсульта в процессе кинезотерапии
14.03.11 – восстановительная медицина, спортивная
медицина, лечебная физкультура, курортология
и физиотерапия.
14.01.11 – нервные болезни.
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата медицинских наук
Москва 2013
Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И.Пирогова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Научные руководители:
доктор медицинских наук, Иванова
профессор Галина Евгеньевна
чл.-корр. РАМН, Скворцова
профессор Вероника Игоревна
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук Цыкунов
профессор Михаил Борисович
Заведующий отделением реабилитации ФГУ «ЦИТО им. Н.Н.Приорова»
доктор медицинских наук, Стаховская
профессор Людмила Витальевна
Директор НИИ цереброваскулярной патологии и инсульта ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И.Пирогова Минздрава России
Ведущая организация: Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова Министерства здравоохранения Российской Федерации
Защита состоится «15» апреля 2013 г. в 14.00 на заседании диссертационного совета Д 208.072.07 на базе РНИМУ им.Н.И.Пирогова по адресу: 117997 Москва, ул. Островитянова, д.1.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РНИМУ им.Н.И.Пирогова по адресу: 117997 Москва, ул. Островитянова, д.1.
Автореферат разослан «14» «марта» 2013 г.
Ученый секретарь диссертационного совета
доктор медицинских наук, профессор В.В. Полунина
Общая характеристика работы.
Актуальность проблемы. Сосудистые заболевания головного мозга являются актуальной медицинской и социальной проблемой. Они являются одними из ведущих причин инвалидизации и смертности. На сегодняшний день в мире около 9 миллионов человек страдают цереброваскулярными болезнями. В России инсульт ежегодно развивается более чем у 500 тысяч человек. В то же время, в последние десятилетия отмечается тенденция к возрастанию заболеваемости и тяжести течения церебрального инсульта. В России свыше 1 миллиона лиц, перенесших инсульт, и более чем у 80% из них инвалидность разной степени тяжести (Гусев Е.И., Скворцова В.И., Стаховская Л.В., Киликовский В.В., Айриян Н.Ю., 2003). Более 30% пациентов требуют посторонней помощи и ухода за собой, а 20% не могут самостоятельно ходить. В настоящее время прослеживается тенденция к некоторому снижению смертности при инсульте за счет ранней и точной диагностики, развития системы интенсивной терапии инсульта, нейрохирургического лечения геморрагических инсультов. Наряду с этим, инвалидизация после инсульта увеличивается. Основные проявления постинсультных неврологических расстройств, обуславливающих инвалидизацию больных,– двигательный и речевой дефицит. Двигательный дефицит, как проявление нарушений произвольной моторики, возникающей у больных вследствие перенесенного мозгового инсульта, является ведущим симптомом, приводящим к инвалидизации (Кадыков А.С., 2003, 1978, Гусев Е.И., Гехт А.Б., Гаптов В.Б., Тихопой Е.В., 2000). Двигательные нарушения в остром периоде заболевания развиваются у больных (Wade D.T., 1992).
Лечебная физкультура является одним из важнейших видов восстановительного лечения. Однако до сих пор не выработан унифицированный алгоритм выбора максимально индивидуализированных и эффективных средств и методов лечебной физкультуры с целью коррекции определенных двигательных нарушений. Поиск методов более детальной и объективной диагностики двигательной функции наряду с классическими клиническими методами, такими как, оценка силы и тонуса мышц, координационных нарушений, является одним из актуальнейших направлений научных исследований в области нейрореабилитации на современном этапе. Одним из таких методов является видеоанализ движений с функциональной миографией, позволяющий в режиме реального времени одновременно во всех плоскостях пространства изучать особенности двигательной функции.
Цель исследования. Определить биомеханические и электромиографические особенности двигательной функции больных с церебральным ишемическим инсультом в остром периоде заболевания в зависимости от локализации очага поражения по данным видеоанализа тестовых движений для повышения эффективности физической реабилитации.
Задачи исследования:
- Изучить особенности выполнения тестовых движений по данным видеоанализа и функциональной электромиографии практически здоровыми пациентами.
- Изучить особенности выполнения тестовых движений по данным видеоанализа и функциональной электромиографии пациентами с церебральным инсультом в зависимости от латерализации очага поражения и исходного положения.
- Провести сравнительный анализ результатов видеокинематографии и функциональной электромиографии движений пациентов с церебральным инсультом и практически здоровых лиц.
- Разработать рекомендации по составлению программы коррекции движений в процессе физической реабилитации больных с церебральным инсультом в зависимости от латерализации очага поражения и исходного положения пациентов.
Научная новизна. Впервые в режиме реального времени проводилось одновременное изучение особенностей движений головы, верхних и нижних конечностей человека с помощью видеокинематографии и функциональной миографии. Определены паттерны движения практически здоровых лиц и пациентов с церебральным инсультом при выполнении тестовых движений, лежащих в основе онтогенетического подхода к процессу формирования постуральной функции и функции передвижения человека. Проведен сравнительный анализ выполнения тестовых движений практически здоровыми лицами и пациентами с церебральным инсультом.
Изучены особенности биомеханики движений головы, верхних и нижних конечностей у пациентов с церебральным инсультом при выполнении тестовых движений в зависимости от латерализации очага поражения и последовательно изменяющихся исходных положений.
По результатам функциональной миографии выявлены особенности ЭМГ- картины практически здоровых лиц и отличия ЭМГ-картины при постинсультных гемипарезах от таковой в норме.
Проведенный сравнительный анализ выявленных особенностей выполнения пациентами с церебральным инсультом тестовых движений позволил сформулировать методические рекомендации для более эффективного проведения реабилитационных мероприятий, как в зависимости от латерализации очага поражения, так и в зависимости от исходного положения.
Практическая значимость. Результаты исследования двигательной функции больных с церебральным инсультом в острый период течения заболевания в зависимости от латерализации очага поражения и исходного положения легли в основу формулирования особенностей унифицированных методических рекомендаций по физической реабилитации, которые необходимо учитывать в процессе восстановления больных с парезом вследствие церебрального инсульта.
Проведение дистанционной функциональной миографии в режиме реального времени позволило выявить особенности изменения биоэлектрической активности мышц конечностей и шеи при выполнении различных тестовых движений. Эта информация позволяет по новому представить инициацию движения в норме и при церебральном инсульте, что позволит использовать полученные данные в процессе восстановления двигательной функции больных с церебральным инсультом.
Исследование позволило определить роль и место видеоанализа движений для диагностики и управления процессом восстановления двигательной функции при двигательных нарушениях церебрального генеза.
Положения, выносимые на защиту:
- Видеокинематография в комплексе с функциональной электромиографией являются высокоинформативными методами оценки состояния двигательной функции человека в норме и при развитии патологических процессов.
- Особенностями осуществления движений больными с церебральным инсультом, независимо от локализации очага поражения, в сравнении с практически здоровыми пациентами являются: меньшая амплитуда движений поворотов головы независимо от исходного положения, меньшая амплитуда движений в крупных суставах на контралатеральной очагу поражения стороне, участие большого числа дополнительной мускулатуры при выполнении движений, более часто встречающийся тонический тип сокращения мышц.
- Особенностями осуществления двигательной функции пациентами с церебральным инсультом с локализацией очага в правом полушарии является большое количество общих биомеханических особенностей с практически здоровыми лицами: общие закономерности в асимметрии амплитуд между правой и левой стороной независимо от исходного положения, в асимметрии выраженности феномена паузы относительно правой и левой сторон, в проявлении симметричности цикла движения по времени.
- Особенностями осуществления двигательной функции пациентами с церебральным инсультом с локализацией очага в левом полушарии является более частая встречаемость симметричности между правой и левой сторонами тела: амплитуд движений в крупных суставах, феномена паузы при выполнении движений, симметричности цикла движения по времени.
Возможные области применения – медицина (лечебная физкультура и спортивная медицина, неврология), физическая и социальная реабилитация (неврологические и реабилитационные отделения клиник, санаториев, профилакториев для больных, перенесших инфаркт мозга), нейрофизиология.
Внедрение результатов исследования. Результаты проведенных исследований внедрены в работу неврологических отделений ГКБ №31 и №55; в программу обучения клинических ординаторов кафедры реабилитации и спортивной медицины РНИМУ им.Н.И.Пирогова МЗ РФ; в программу ФУВ НИИ инсульта и цереброваскулярной патологии ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И.Пирогова МЗ РФ.
Апробация работы. Диссертация выполнена в соответствии с планом научных исследований ГБОУ ВПО Российского национального исследовательского медицинского университета им. Пирогова Минздрава РФ. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на совместной научно-практической конференции кафедры лечебной физкультуры и спортивной медицины, кафедры фундаментальной и клинической неврологии ГБОУ ВПО Российского национального исследовательского медицинского университета им. Пирогова МЗ РФ.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ. Материалы исследования представлены и обсуждены на III международном конгрессе «Нейрореабилитация 2011», на X международной научной конференции студентов и молодых ученых «Актуальные вопросы спортивной медицины, лечебной физической культуры, физиотерапии и курортологии» (в рамках проведения VII Международной научной конференции по вопросам состояния и перспективам развития медицины в спорте высших достижений «СпортМед–2012»), зарубежные постеры на European Stroke Conference, May 2011, Hamburg, тезисы на XII International symposium on 3D analysis of human movement, 2012, Bologna (Italy).
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 138 страницах машинописного текста, содержит введение, обзор литературы, 3 главы, отражающие результаты собственных исследований, заключение, выводы, практические рекомендации. Библиографический указатель содержит 118 источников, из них – 44 отечественных и 74 зарубежных. Работа иллюстрирована 36 таблицами и 29 диаграммами.
Основное содержание работы.
Организация, материал и методы исследования. Исследование проводилось на кафедре реабилитации, лечебной физкультуры и спортивной медицины Российского национального исследовательского медицинского университета им. Пирогова Минздравсоцразвития России на базе неврологического отделения Городской клинической больницы № 31.
В диссертации проанализированы результаты обследования 36-ти пациентов с церебральным инсультом (26 мужчин, 10 женщин) в возрасте от 22 до 70 лет (средний возраст 55,1 ± 10,2 лет) с впервые возникшим церебральным полушарным ишемическим инсультом в бассейне правой или левой средней мозговой артерии (вошедших в основную группу, Таблица 1). А также 16 практически здоровых лиц (7 мужчин и 9 женщин) в возрасте от 23 – 62 лет (средний возраст 40,3 ± 16,1 лет), вошедших в контрольную группу.
Таблица №1
Локализация очага поражения у пациентов с церебральным инсультом
| Локализация очага | Группа пациентов (чел.) |
| Ишемический инсульт в бассейне л.с.м.а.* | 14 |
| Ишемический инсульт в бассейне п.с.м.а.* | 22 |
*л.с.м.а. - левая средняя мозговая артерия
п.с.м.а. - правая средняя мозговая артерия
Диагноз острого нарушения мозгового кровообращения ставился в неврологическом отделении для больных острым нарушением мозгового кровообращения на основании характерной клинической картины, данных лабораторных и инструментальных методов исследования в соответствии с Международной статистической классификацией болезней и проблем, связанных со здоровьем /10 пересмотр/.
Критериями включения в исследование для пациентов с церебральным инсультом были: возраст до 70 лет; рост не более 170 см (размеры лаборатории видеоанализа движений позволяли создать зону для исследования, не превышающую высоту 170 см); функциональная готовность к вертикализации; ясное сознание с уровнем бодрствования, достаточным для удержания и выполнения инструкций при проведении исследования; отсутствие сенсо-моторной афазии; отсутствие декомпенсированной соматической патологии, ишемических изменений на ЭКГ, сердечной недостаточности (II класс и выше по Killip); наличие впервые возникшего ишемического инсульта в бассейне правой или левой средней мозговой артерии; отсутствие заболевай центральной и периферической нервной системы помимо инсульта, сопровождающихся неврологическим дефицитом (последствия травм, опухоли, полинейропатии и т.п); отсутствие ортопедической патологии (суставные деформации и контрактуры, выраженный болевой синдром, ампутации конечностей и др.); возможность самостоятельно стоять в течение 15-20 секунд с разведенными в сторону руками (данное исходное положение является обязательным для проведения калибровки датчиков системы видеокинематографии).
Все пациенты с церебральным инсультом получали унифицированную комплексную медикаментозную терапию и реабилитационные мероприятия.
Включенные в исследование пациенты приступали к обследованию по достижении адекватной реакции сердечно-сосудистой системы на ортостатическую пробу. Для пациентов в остром периоде церебрального инсульта при соблюдении порядка оказания помощи больным с нарушением мозгового кровообращения (приказ МЗ РФ № 389н) устойчивая реакция на вертикализацию формируется в среднем к 15 дню от развития церебрального инсульта.
Исследование пациентов с церебральным инсультом проводилось в остром периоде течения заболевания в среднем с 15,6 ± 3,7суток.
Каждый из участников проходил первичное обследование, которое включало: исследование силы мышц с помощью Шкалы Комитета Медицинских Исследований (Medical Research Council Scale, 1984), исследование тонуса мышц по модифицированной шкале спастичности Ашфорт, оценка способности больного к самообслуживанию - шкала Бартел, оценка функциональной готовности пациентов – адекватность реакции на пробу с ортостазом перед проведением исследования (использование данного подхода повышало безопасность проведения исследования у пациентов с церебральным инсультом в острый период).
После проведения первичного обследования пациенты и практически здоровые лица в специальной лаборатории видеоанализа выполняли ряд тестовых движений, лежащих в основе онтогенетически обусловленного подхода к процессу становления функции поддержания вертикального положения и ходьбы, эффективность которого доказана многочисленными исследованиями (Д.В.Скворцов 2001, 2004, В.И.Скворцова 1988) (таблица №2). Эти тестовые движения лежат в основе подавляющего большинства двигательных актов человека.
Таблица №2
Тестовые движения, выполняемые испытуемыми
| № | Движения | |
| 1. | Исх. положение: лежа на спине. Активный поворот головы вправо и влево с максимально возможной амплитудой. | |
| 2. | Исх. положение: лежа на спине. Активное одновременное сгибание рук в плечевых суставах до 90о. | |
| 3. | Исх. положение: лежа на спине. Активное одновременное сгибание ног в тазобедренных и коленных суставах до 90 о. | |
| 4. | Исх. положение: лежа на спине. Активное одновременное сгибание прямой руки в плечевом суставе и ноги во всех суставах с одноименной стороны до 90о. Выполнение упражнения с противоположной стороны. | |
| 5. | Исх. положение: стоя с опорой на колени (колени на ширине плеч). Активный поворот головы вправо и влево с максимально возможной амплитудой. | |
| 6. | Исх. положение: стоя с опорой на колени Одновременное сгибание прямой руки в плечевом суставе и ноги с одноименной стороны в тазобедренном и коленном суставах до 90о. Нога выводится вперед и ставится на стопу перед собой. Выполнение упражнения с противоположной стороны. | |
| 7. | Исх. положение: стоя с опорой на колени. Одновременное сгибание прямых рук в плечевых суставах до 90о. | |
| 8. | Исх. положение: стоя с опорой на колени. Попеременное сгибание прямых рук в плечевых суставах до 90о. | |
Для регистрации биомеханических параметров на тело пациента крепились светоотражающие маркеры, расположение которых соответствовало рекомендуемому стандарту GCMAS (Gait and Clinical Movement Analysis Society), ISB (International Society of Biomechanics), ESMAC (European Society of Movement Analysis in Adults and Children).
В результате предварительной калибровки испытуемого была построена модель, предполагающая трехмерную кинематику движений (рис.1). Полное количество применяемых одновременно маркеров в данном исследовании составило 77 штук (рис.2). Прикрепление маркеров на тело обследуемого занимало примерно 15-20 минут.
Рисунок №1. Трехмерная модель Рисунок №2. Калибровка испытуемого
Для регистрации поверхностной ЭМГ был использован беспроводной 16-канальный электромиограф компании Mega Electronics (МЕ 6000), Финляндия. Отсутствие проводов между пациентом и компьютером, на который передаются данные, позволяет регистрировать электрическую активность мышц при выполнении тестовых движений, что дает возможность оценить процентный вклад в выполняемую работу исследуемых мышечных групп, их приоритет между собой, продолжительность активного состояния, межмышечную координацию.
Запись электромиограмм в данном исследовании проводилась со следующих мышц: m. Sternocleido-mastoideus, m. Trapezius, m. Biceps brachii, m. Triceps brachii, m. Rectus femoris, m. Adductor magnus.
Статистическая обработка результатов осуществлялась с помощью унифицированной компьютерной программы - STATISTIKA 6.0. Результаты представлены в виде: среднего арифметического ± стандартное отклонение (M ± s). Достоверность различий устанавливали с помощью непараметрических критериев: критерия Манна-Уитни для оценки различий между основной и контрольной группами, критерия хи-квадрат для качественных данных. При всех видах статистического анализа различия считались достоверными на уровне значимости p < 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение.
Оценка полученных данных проводилась по ряду показателей и зависела от выполняемого движения: исходная установка головы относительно средней линии, амплитуда движения в суставах по фронтальной оси x (плечевом, тазобедренном, коленном), амплитуда поворота головы по оси z, частота встречаемости симметричности выполнения цикла движения по времени, выявляемая относительно 50% всего цикла движения, частота встречаемости феномена паузы в процессе выполнения движения. При обработке данных ЭМГ оценивался ЭМГ - профиль, симметричность по ЭМГ – профилю, симметричность по амплитуде, тоническая активность мышц, фоновый гипертонус мышц.
При анализе данных группы практически здоровых лиц была выявлена асимметрия амплитуд движений между правой и левой сторонами тела, это же касалось и разности частоты встречаемости симметричности цикла движения по времени, и выявленного нами феномена паузы. Оказалось, что движения практически здоровых лиц не симметричны, что подтверждают и другие исследования (Скворцов Д.В., 2007).
Так, амплитуды поворотов головы практически здоровых лиц в левую сторону больше, чем в правую у всех обследованных не зависимо от исходного положения. В половине исследуемых тестовых движений, амплитуды движений в плечевом, тазобедренном и коленном суставах были больше с правой стороны, чем с левой. По-видимому, это можно связать с межполушарной асимметрией. Все испытуемые были правшами, соответственно доминантным у них было левое полушарие.
Данные по асимметрии движений согласуются с проведенными ранее исследованиями межполушарной асимметрии (А. И. Макарова, 1955; Е. П. Ильин, 1961; Ю. К. Лукащук, 1959). Кроме того, функциональная асимметрия в целостных двигательных актах, где проявляется и координированность человека, во многом определяется сложностью их структуры. Например, по Ф. Хеллебрандту (F. Hellebrandt, 1951), эффективность обеих рук в выполнении различных действий различна.
Полученные результаты позволяют подступиться к обсуждению двигательных паттернов движения пациентов с церебральным инсультом. Изначально были сформированы две группы пациентов: с правосторонним гемипарезом (очаг поражения локализовался в левом полушарии головного мозга) и левосторонним гемипарезом (очаг поражения локализовался в правом полушарии головного мозга).
Данные исследования позволяют говорить о разнице выполнения движений между группами пациентов в зависимости от локализации очага поражения. По мнению Э.Голдберга [Т.Г. Визель, 2006], все, с чем сталкивается человек впервые, воспринимается правым полушарием головного мозга, а все, чему человек обучился, становится достоянием левого и хранится там, в виде неких паттернов (типовых моделей). Это подтверждают и полученные данные, по которым пациенты с локализацией очага в левом полушарии головного мозга демонстрируют более близкие закономерности с группой практически здоровых лиц. То есть имеются общие структурные закономерности комплексного двигательного паттерна (диаграмма 1а, б). Это видимо, связано с тем, что правое полушарие головного мозга остается не пораженным и позволяет лучше воспринимать новую информацию. Полученный результат подтверждают работы Тарасовой Л.Г. (2004), в которых описаны дифференцированные рекомендации для восстановления двигательной функции руки в зависимости от локализации очага поражения. По её данным для больных с локализацией очага в правом полушарии головного мозга требуется более длительный курс интенсивной тренировки паретичной руки, у пациентов с локализацией очага поражения в левом полушарии головного мозга быстрее протекает формирование двигательных навыков. То есть, пациенты с локализацией очага в правом полушарии головного мозга требуют более детального, тщательного, всестороннего подхода при применении средств лечебной физкультуры (расширение каналов предъявления информации), формирование процесса научения.
Диаграмма 1
Сгибание прямых рук в плечевых суставах в положении стоя на коленях
а. Одновременное сгибание рук б. Попеременное сгибание рук
Где: N – группа практически здоровых лиц, S- пациенты с левосторонним гемипарезом, D – пациенты с правосторонним гемипарезом. 1) амплитуда движения в плечевом суставе справа, 2) амплитуда движения в плечевом суставе слева, 3) частота феномена паузы в плечевом суставе справа, 4) частота феномена паузы в плечевом суставе слева, 6) частота симметричности цикла движения в плечевом суставе справа, 7) частота симметричности цикла движения в левом плечевом суставе.
В то же время пациенты с локализацией очага в правом полушарии головного мозга более близки к группе практически здоровых лиц при сравнении отдельных двигательных показателей: амплитуды движений с правой стороны тела выше, чем с левой стороны. При анализе феномена паузы и симметричности цикла движения по времени доминантность определенной стороны (правой или левой в зависимости от выполняемого движения) была одинаковой между описываемыми группами.
В ряде тестовых движений у правополушарных пациентов наблюдалась одинаковая выраженность оцениваемых показателей между правой и левой сторонами тела (амплитуды движений, симметричность цикла движения по времени, феномен паузы), чего практически не наблюдалось у левополушарных пациентов с церебральным инсультом.
Был выделен и ряд общих закономерностей как для пациентов с правосторонним, так и левосторонним гемипарезом. В группах пациентов с церебральным инсультом закономерно меньше амплитуды движений в суставах на стороне противоположной очагу поражения.
Для всех исследуемых групп амплитуды движений головы стоя на коленях выше, чем при выполнении упражнений лежа. У пациентов с церебральным инсультом амплитуда движений головы в сторону противоположную очагу поражения вне зависимости от исходного положения развивается меньшая (p<0.05), чем в сторону очага поражения (таблица №3).
Таблица №3
Амплитуда движений при повороте головы вправо и влево из разных исходных положений (градусы)
| Группы | Лежа на спине | Стоя на коленях | ||
| Вправо | Влево | Вправо | Влево | |
| N # | 61,67±16,17 | 70,15±15,07 | 68,76±14,9 | 75,43±13,74 |
| S | 55,62±17,69 | 53,58±14,12* | 68,32±17,63 | 63,45±12,1* |
| D | 44,72±17,1* | 48,41±13,4* | 52,85±13,97* | 54,14±11,58* |
*достоверно с вероятностью p<0,05 (по сравнению с такой же амплитудой здоровой группы N)
# N – группа практически здоровых лиц, S- пациенты с левосторонним гемипарезом, D – пациенты с правосторонним гемипарезом
Полученные данные можно объяснить разницей в поперечном сечении грудино-ключично-сосцевидной и трапециевидной мышцами (в паретичную сторону поворот головы осуществляется «сильной» кивательной мышцей, противоположной стороны, и паретичной трапециевидной мышцей этой же стороны). Кроме того, в группе практически здоровых лиц, при смене исходного положения (при переходе в положение стоя на коленях) отмечается более частая тоническая активность кивательных мышц, которая выражена меньше в положении лежа. У пациентов с церебральным инсультом отмечается обратная закономерность, когда кивательные мышцы достоверно чаще (p<0.01) проявляют фазическую активность в положении стоя на коленях. Возможно это связано с тем, что у пациентов с церебральным инсультом в положении стоя на коленях проявляется слабость мышц ротаторов головы и кивательные мышцы берут на себя роль стабилизаторов и активно подключаются к работе. Таким образом, следует больше внимания уделять амплитуде движений и силе мышц головы в различных исходных положениях.
В каждой из исследуемых групп при выполнении симметричных тестовых движений в положении лежа (руки вверх, ноги вверх) разность амплитуд движений в плечевых и тазобедренных суставах меньше, чем при выполнении асимметричного движения в положении лежа (гомолатеральное сгибание руки и ноги) вне зависимости от латерализации очага. Также в этом положении выполнение комплексного движения сопровождается асимметрией выраженности феномена паузы и симметричности цикла движения в плечевых суставах, чего не наблюдается при одновременном сгибании рук. Частота встречаемости описываемых параметров выше с интактной стороны и не зависит от латерализации очага поражения. В литературных данных нам не удалось найти полученным результатам каких-либо объяснений. Видимо, во время симметричных упражнений рук или ног в положении лежа мышцы стабилизаторы работают координированней, чем при ассиметричных упражнениях. В положении лежа наблюдается больше типовых стратегий двигательных паттернов, не зависящих от латерализации очага повреждения и совпадающих с группой нормы, при этом симметричность показателей между правой и левой сторонами тела наблюдается больше всего при изолированном симметричном движении ног. Собственная амплитуда движений в тазобедренных суставах при выполнении изолированного сгибания ног в положении лежа выше, чем при выполнении комплексного движения руки и ноги в этом же положении.
Однако, при смене исходного положения, когда симметричные тестовые движения (одновременное сгибание прямых рук в плечевых суставах) выполняются из исходного положения стоя на коленях, в группе пациентов с церебральным инсультом выявлена максимальная разность амплитуд движений в плечевых суставах. Что, видимо, связано со слабостью мышц стабилизаторов в данном исходном положении. При попеременном сгибании рук в плечевых суставах в данном положении разность амплитуд движений уменьшается, независимо от латерализации очага поражения (таблица №4).
Таблица №4
Амплитуды движений в плечевых суставах в группе здоровых лиц и в группах пациентов с церебральным инсультом при выполнении тестовых движений (градусы)
| Группы | Сгибание прямых рук на коленях | Попеременное сгибание прямых рук на коленях | ||
| Правая | Левая | Правая | Левая | |
| N# | 98,85 ± 10,5 | 98,6 ± 10,17 | 100,15 ± 8,52 | 102,16 ± 9,12 |
| S | 99,16 ± 21,87 | 72,39± 37,91* | 101,97 ± 8,11& | 81,7 ± 24,27* |
| D | 79,19 ± 30,76 | 90,72± 12,35 | 99,99 ± 7,47 | 98,8 ± 7,68 |
*достоверно с вероятностью p<0,05 (по сравнению с такой же амплитудой здоровой группы)
&достоверно с вероятностью p<0,05 (между правой и левой стороной)
#N – группа практически здоровых лиц, S- пациенты с левосторонним гемипарезом, D – пациенты с правосторонним гемипарезом
Известно, что процесс восстановления двигательной функции идет по онтогенетической схеме, по которой изначально контроль устанавливается на ипсилатеральной стороне. Симметричные, содружественные движения рук являются, по-видимому, более сложным двигательным актом, хотя в их основе лежат синкинезии, что так же может объяснять полученные данные. Полученные данные свидетельствуют о том, что при переходе в другую гравитационную позицию с уменьшением площади опоры, следует начинать обучение с ассиметричных движений конечностей и только потом переходить к более сложным координаторно симметричным движениям.
Собственная амплитуда движений в плечевых суставах при одновременном сгибании прямых рук в положении лежа больше, чем при выполнении комплексного движения руки и ноги в этом же положении. При увеличении гравитационного отягощения (в положении стоя на коленях) наблюдается обратная закономерность, когда при выполнении одновременного сгибания прямых рук собственная амплитуда движений в плечевых суставах меньше, чем при выполнении комплексного движения руки и ноги в этом положении, особенно у пациентов с правосторонним гемипарезом.
У пациентов с церебральным инсультом наименьшая разность амплитуд в плечевых суставах наблюдается при выполнении одновременного сгибания руки и ноги в положении стоя на коленях.
При комплексном движении руки и ноги в положении лежа на спине у пациентов с церебральным инсультом амплитуды движений на стороне очага в плечевых суставах больше, чем в группе нормы, в тазобедренных суставах меньше, чем в группе нормы, не зависимо от локализации очага. На противоположной очагу стороне амплитуды движений в плечевом и тазобедренном суставах при выполнении тестового движения также отличаются от нормативных, не зависимо от локализации очага. То есть, снижение двигательных возможностей распространяется и на «менее поврежденные» конечности. Это подтверждает теорию о том, что «здоровые» конечности копируют «больные» [Д.В.Скворцов, 2007; Батышева Т.Т. 2005]. Интересен факт, что вне зависимости от латерализации очага поражения в большинстве тестовых движений амплитуды движений у пациентов с церебральным инсультом на «здоровой» стороне выше, чем в группе практически здоровых лиц, за исключением амплитуды движений в тазобедренных суставах при выполнении одновременного сгибания руки и ноги в положении лежа, когда амплитуды уменьшается. То есть изменение двигательного паттерна распространяется и на «здоровые» конечности. Подобные данные получены и в работах Бердичевской Е.М и Зайцевой Н.В., которые исследовали специфику моторных асимметрий у детей с ДЦП. До сих пор остается практически не изученным вопрос изменения функциональных показателей «здоровых» конечностей. Однако мы понимаем, что эта информация является крайне важной для суждения о степени патологических изменений.
При выполнении ассиметричных тестовых движений стоя на коленях общим для всех групп является то, что амплитуда движений в плечевых суставах развивается всегда большая, чем амплитуда движений в тазобедренных суставах, данная закономерность наблюдается с двух сторон. Что так же можно отнести к типовой стратегии двигательного паттерна, не зависящего от латерализации очага повреждения и совпадающего с группой нормы.
Кроме того, при выполнении комплексных гомолатеральных движений руки и ноги в положениях лежа и стоя на коленях выявляется общая для всех исследуемых групп закономерность, при которой цикл движения ноги встраивается в цикл движения руки. То есть начинается и заканчивается движение верхней конечностью.
Таким образом, при предъявлении тестового движения больному с церебральным инсультом, соответствующего функциональному состоянию нервно-мышечного аппарата фиксируются данные в диапазоне нормальных величин. При предъявлении тестовых заданий, превышающих возможности нервно-мышечного аппарата (изменение исходного положения) появляются признаки асимметрии амплитуд движений, симметричности цикла движений по времени и т.д. То есть, осмотр пациентов, оценку функционального состояния опорно-двигательного аппарата следует проводить в различных исходных положения (лежа, сидя, стоя). Полученный вывод согласуется с проведенными ранее исследованиями (Ковражкина Е.А., 2008).
Мышечная активность практически здоровых лиц демонстрировала широкую вариативность и имела преимущественно «фазический» характер, с четкими 1 или 2-мя экстремумами. Большое разнообразие мышечной активности при исследуемых движениях согласуется с устоявшимся в литературе мнением [Бернштейн Н.А, 1947, Гехт Б.М. 1990, Скворцова В.И., Чазова И.Е., Стаховская Л.В. и др.2006], что четкая последовательность включения и работы мышц свойственна лишь циклическим локомоциям (например, ходьбе) и вырабатывается филогенетически, а в нециклических движениях ЭМГ демонстрирует широкую вариативность как от субъекта к субъекту, так и у одного и того же испытуемого – «повторение без повторения». Выбранные тестовые движения являются по своей сути отдельными конструктивными элементами комплексной циклической локомоции – ходьбы и рассматриваются нами в контексте подготовки в выполнению целостного движения.
Основными отличиями ЭМГ-картины пациентов с церебральным инсультом от практически здоровых лиц явились: 1) её «однообразие» с участием множества дополнительных мышц и преобладанием своеобразной тонической мышечной активности – низкоамплитудной, без четких экстремумов, растянутой на весь цикл движения; при поворотах головы активизировались мышцы верхних или нижних конечностей, а при изолированном движении рук или ног свою активность в 100 процентах случаев проявляли мышцы шеи; 2) асимметричность ЭМГ-профиля при симметричных движениях (одновременное сгибание прямых рук в плечевых суставах или ног в тазобедренных и коленных суставах). Асимметрия ЭМГ-профиля никогда не встречалась у практически здоровых лиц, вероятно, данный признак можно считать диагностическим, позволяющим выявить у пациентов объективно слабые мышцы даже при отсутствии видимого пареза при рутинном неврологическом осмотре. Многоканальная ЭМГ при исследованных тестовых движениях, по-видимому, отражала свойственные пирамидной недостаточности синкинезии и преимущественное участие в обеспечении движений «тонических» мышечных волокон, а так же упрощение мышечных паттернов, что согласуется с литературными данными о восстановлении мышечной активности при центральных парезах [Витензон А.С. 1998, Olney S.J., Richards C. 1996].
В некоторых случаях в группе пациентов с церебральным инсультом выявлено компенсаторное «перенапряжение» мышц, когда их активность была выше на стороне противоположной очагу поражения. При этом пациент имел возможность достичь амплитуды движения, аналогичной «здоровой» стороне, мог совершить такую же, как в интактных мышцах, работу, но подобная ЭМГ-картина соответствовала легким парезам (или даже просто пирамидной недостаточности без видимого снижения мышечной силы) в исследованных мышцах — 4—5 баллов. Вероятно, подобное «компенсаторное» напряжение видимо сохранных (например, при исследовании пациента в пробе Барре), но объективно ослабленных мышц может также быть своеобразным периферическим, мышечным «триггером» постинсультной спастичности, способствуя постоянному избыточному напряжению мышцы. Выявляемая, в том числе при биомеханических исследованиях, неравномерность восстановления силы мышц после перенесенного инсульта также становится причиной патологических установок в суставах [Кирильченко Т.Д. 2006].
Таким образом, изучение движений методом видеоанализа движений позволяет получить более тонкую и точную характеристику выполняемых движжений, понять его внутреннюю структуру. Изучение двигательных паттернов методом видеоанализа пациентов с церебральным инсультом позволят разработать рекомендации для наиболее успешного проведения реабилитационных мероприятий.
Выводы.
- Видеокинематография в комплексе с функциональной электромиографией являются высокоинформативными методами диагностики нарушений двигательной функции у больных с церебральным инсультом и позволяют выявить слабость аксиальной мускулатуры, не определяемую клинически.
- Здоровые пациенты при записи кинематографии и суммарной миографии в режиме реального времени отличаются асимметрией амплитуд движений между одноименными суставами, неодинаково выраженной в различных исходных положениях; широкой вариативностью биоэлектрической активности мышц у разных субъектов.
- При предъявлении тестовых движений пациенту с церебральным инсультом, соответствующих функциональному состоянию нервно-мышечного аппарата фиксируются данные в диапазоне нормальных величин. При предъявлении тестовых заданий, превышающих возможности нервно-мышечного аппарата (преждевременное изменение исходного положения) асимметрии амплитуд движений, симметричности цикла движений по времени и другие отклонения превышают нормальные диапазоны изучаемых величин.
- Особенностями осуществления движений больными с церебральным инсультом, независимо от локализации очага поражения, в сравнении с практически здоровыми пациентами являются: меньшая амплитуда движений поворотов головы в сторону противоположную очагу поражения независимо от исходного положения; меньшая амплитуда движений в крупных суставах на паретичной стороне; разность амплитуд движений между одноименными суставами в положении лежа при выполнении симметричных движений меньше, чем в положении стоя на коленях при выполнении гомолатеральных асимметричных движений; участие большого числа дополнительной мускулатуры при выполнении движений, преобладание тонической мышечной активности; асимметрия ЭМГ-профиля при выполнении симметричных движений.
- Особенностями осуществления двигательной функции пациентами с церебральным инсультом с локализацией очага в правом полушарии является большое количество общих биомеханических особенностей с практически здоровыми лицами: общие закономерности в асимметрии амплитуд между правой и левой стороной независимо от исходного положения, в асимметрии выраженности феномена паузы относительно правой и левой сторон и симметричности цикла движения по времени.
- Особенностями осуществления двигательной функции пациентами с церебральным инсультом с локализацией очага в левом полушарии является более частая встречаемость одинаковой выраженности показателей между правой и левой сторонами: амплитуд движений в крупных суставах, феномена паузы при выполнении движений, симметричности цикла движения по времени.
- Независимо от наличия двигательного дефицита при выполнении движений в различных исходных положениях всегда цикл движения ноги встраивается в цикл движения руки.
- В комплексе реабилитационных мероприятий больных с церебральным инсультом необходимо использовать повороты головы в различных исходных положениях. В положении лежа наиболее эффективными для восстановления мышечной силы нижних конечностей являются одновременные симметричные сгибания ног в тазобедренных и коленных суставах. В положении стоя на коленях в реабилитационных мероприятиях эффективнее использовать асимметричные движения верхних конечностей, асимметричные гомолатеральные комплексные движения верхних и нижних конечностей.
- Асимметрия ЭМГ- профиля мышц при выполнении симметричных движений может служить для выявления «слабых» мышц у пациентов с церебральным инсультом в случае отсутствия видимого пареза при неврологическом осмотре.
Практические рекомендации.
Физическая реабилитация пациентов в острый период церебрального инсульта является основным разделом в программе восстановительного лечения. В связи с этим, с целью совершенствования использования средств и методов восстановительного лечения наряду с классическими методами оценки силы и тонуса мышц рекомендуется применение дополнительных методов, таких как видеокинематография в комплексе с функциональной миографией. Полученные данные позволяют оценить состояние двигательной функции у пациентов с церебральным инсультом с различной локализацией поражения и в различных исходных положениях.
Для получения более полноценной информации о степени нарушения двигательной функции и динамике выявленных нарушений в процессе реабилитации необходимо осмотр пациентов проводить в различных исходных положениях.
При формировании комплексов упражнений для пациентов с церебральным инсультом следует помнить, что:
- Необходимо корригировать нарушение двигательной функции как с пораженной, так и с «интактной стороны» и добиваться симметричности при активном выполнении движений.
- Пациентам с церебральным инсультом рекомендуется включать в комплекс лечебной гимнастики движения головы в различных исходных положениях, особенно для пациентов с локализацией очага в левом полушарии головного мозга.
- При выполнении гомолатерального одновременного движения руки и ноги рекомендуется соблюдать общий паттерн движения, когда движение начинается и заканчивается верхней конечностью.
- В положении лежа для пациентов с церебральным инсультом для восстановления силы нижних конечностей более эффективно в реабилитационных мероприятиях использовать их симметричные изолированные движения.
- В положении стоя на коленях следует начинать обучение с ассиметричных движений конечностей и только потом переходить к более координаторно сложным симметричным движениям.
- Пациенты с локализацией очага в правом полушарии головного мозга требуют детализированного объяснения задания с расширением сенсорных каналов, с постоянной корректировкой в процессе выполнения физического упражнения, а также раздельно конструктивного подхода к построению занятий.
Список опубликованных работ по теме диссертации
- Булатова М.А. К вопросу о формировании вертикальной позы человека. / Иванова Г.Е., Ковражкина Е.А., Булатова М.А. и др.// Лечебная физкультура и спортивная медицина, 2009.-N 12.-С.51-59.
- Булатова М.А. Исследование биомеханики движений комплекса онтогенетически ориентированной кинезотерапии. / Скворцова В.И., Иванова Г.Е., Булатова М.А. и др. // Лечебная физкультура и спортивная медицина, 2010.-N 5.-С.13-18.
- Булатова М.А. Исследование биомеханики движений комплекса онтогенетически ориентированной кинезотерапии. / Булатова М.А., Иванова Г.Е., Скворцова В.И. и др. // Материалы II международного конгресса «Нейрореабилитация 2010», Москва, с.40.
- Булатова М.А. Исследование биомеханики движений комплекса онтогенетически ориентированной кинезотерапии (часть вторая). / Скворцова В.И., Иванова Г.Е.,, Булатова М.А. и др. // Лечебная физкультура и спортивная медицина, 2010.-N 9.-С.11-17.
- Булатова М.А. Исследование биомеханики движений поворотов головы у пациентов в острый период церебрального инсульта. / Булатова М.А., Иванова Г.Е., и др. // Материалы III международного конгресса «Нейрореабилитация 2011», Москва, с.25-26.
- Bulatova M.A. Biomechanical features of novel stroke rehabilitation programme in acute stroke patitnts. / Skvortsova V.I., Ivanova G.E., Bulatova M.A. etc. //European Stroke Conference. 24th - 27th May 2011 Hamburg.
- Bulatova M.A. How do healthy people move it? - Biomechanical features of novel rehabilitation programme in healthy individuals. / Skvortsova V.I., Ivanova G.E., Bulatova M.A., etc. // European Stroke Conference. 24th - 27th May 2011 Hamburg.
- Bulatova M.A. Emg pattern of muscle activation of novel rehabilitation programme in healthy individuals. / Skvortsova V.I., Ivanova G.E., Bulatova M.A., etc. //European Stroke Conference. 24th - 27th May 2011Hamburg.
- Bulatova M.A. Emg pattern of movement of novel rehabilitation programme in acute stroke. / Skvortsova V.I., Ivanova G.E., Bulatova M.A., etc. //European Stroke Conference. 24th - 27th May 2011 Hamburg.
- Булатова М.А. Комплексное исследование биомеханики движений у пациентов с постинсультными гемипарезами. / Скворцов Д.В., Скворцова В.И., Булатова М.А., и др. // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова, 2012. - N 6. –C.37-41.
- Булатова М.А. Исследование мышечной активности у пциентов, перенесших церебральный инсульт. / Иванова Г.Е., Скворцова В.И., Булатова М.А. и др. // Материалы IV международного конгресса Нейрореабилитация 2012», Москва, с.21.
- Булатова М.А. Биомеханика движений головы у пациентов с церебральным инсультом. / Иванова Г.Е., Скворцова В.И., Булатова М.А. и др.// Материалы IV международного конгресса «Нейрореабилитация 2012», Москва, с.22.
- Булатова М.А. Биомеханика движений верхних и нижних конечностей у пациентов с церебральным инсультом и у здоровых испытуемых. / Иванова Г.Е., Скворцова В.И., Булатова М.А. и др. // Материалы IV международного конгресса «Нейрореабилитация 2012», Москва, с.22-23.
- Bulatova M.A. Biomechanical features of novel stroke rehabilitation programme in acute stroke patients / Skvortsova V.I., Ivanova G.E., Bulatova M.A., etc. // The Materials of XII International symposium on 3D analysis of human movement. Bologna (Italy), 19 July 2012.
