Функциональная характеристика пожилых лиц с начальными проявлениями остеоартроза нижних конечностей и динамика скорости ходьбы при тренировках силовой выносливостью с биологической обратной связью

O.V. Guseva, , N.G. Zhukova, , Siberian State Medical University, Tomsk, Russia

Введение. Возрастные изменения тканей, органов и систем пожилого человека являются естественным процессом. Одним из таких изменений является атрофия мышечных волокон быстрого типа, ответственных за силовую нагрузку [1, 15]. Кроме физиологических изменений развиваются и патологические, частота которых увеличивается с возрастом, например, остеоартроз. Дегенерация суставных хрящей встречается у 50 % пожилых лиц, причем в 40 % случаев наблюдается остео-артороз коленного и тазобедренного суставов [14]. Основной жалобой пожилых людей является неприятное ощущение или боль в суставах при физических нагрузках. Развитие и течение остеоартроза зависит от наличия факторов риска и степени вовлечения в процесс сустава, а также от морфологических и функциональных изменений периартикулярных структур [7–8, 9, 14]. При жалобе на дискомфорт в коленных и тазобедренных суставах большое значение имеет состояние мышц, ответственных за их функцию. Возрастную сар-копению, связанную со снижением количества мышечных волокон быстрого типа, остановить нельзя, но замедлить данный процесс возможно. Необходимым решением является применение дозированной физической нагрузки для укрепления мышц нижних конечностей и улучшения проприорецепции [5, 7–9, 18]. Для поддержания физической формы пожилого человека Всемирная организация здравоохранения рекомендует использовать не менее 2 раз в неделю силовую (анаэробную) нагрузку, которая повышает мышечную силу, в дополнение к нагрузке на выносливость (аэробной), поддерживающей функционирование сердца и легких посредством оптимального потребления кислорода мышцами [20]. Современные компьютерассистированные тренажеры с биологической обратной связью позволяют использовать одновременно силовую нагрузку и нагрузку на выносливость. Эффективность физических тренировок с биологической обратной связью у пациентов с остеоартрозом коленного и тазобедренного суставов, включая состояние после эндопротезирования, не доказана [4, 6], вероятно, из-за широты дизайна биологической обратной связи. Кроме того, литературные данные посвящены проблеме остеоартроза на выраженной стадии, связанной с болью, когда больным кроме физической реабилитации требуются высокозатратные фармакологические и хирургические вмешательства, и послеоперационным пациентам [7, 14]. Часть пожилых людей имеет умеренные морфологические и функциональные возрастные изменения и, желая сохранить свою независимость и активный образ жизни, включается в различные обучающие и лечебно-профилактические программы, снижая, в том числе в будущем, экономическое бремя государства по социальному уходу и лечению. Мы предполагаем, что тренировки с биологической обратной связью позволяют через постоянное регулирование мышечной проприорецепции и укрепление мышц нижних конечностей улучшать функциональный статус пожилого человека с начальными проявлениями остеоартроза.

Цель исследования – повышение функциональных возможностей нижних конечностей пожилых лиц с начальными проявлениями остеартроза тренировками силовой выносливостью с биологической обратной связью.

Материалы и методы. В исследование, проводившееся амбулаторно в ФГБОУ ВО СибГМУ в 2019 году, включены 42 женщины (25 человек в основной группе (1) и 17 – в группе контроля (2)). Группы были сопоставимы по возрасту (65,78 ± 3,83 vs. 65,78 ± 3,83 года; p > 0,05). Пациенты имели жалобы на дис- комфорт в коленных и тазобедренных суставах при выраженной физической нагрузке (согласно заключению магнитно-резонансной томографии: признаки остеоартроза I степени). Критериями исключения были тяжелые заболевания органов и систем. Всем женщинам проводили:

• 1.    Измерение роста (см) и массы тела (кг)) с расчетом индекса массы тела (ИМТ (кг/м²)).

• 2.    Измерение силы кисти посредством динамометрии (кг) с расчетом силового индекса обеих кистей (%) = (сила кисти / масса тела) × × 100 %). Нормальные показатели для женщин: справа – 35,6 кг, слева – 30,3 кг, индексы – 48–50 %.

• 3.    Для субъективной функциональной оценки нижних конечностей использовали вопросник LEFS, разработанный для оценки широкого спектра ортопедических патологий нижних конечностей. Он включает 20 вопросов в виде шкалы Ликерта, отражающих повседневную активность. Суммарная оценка находится в интервале от 0 до 80 баллов (80 – наилучший результат). Каждый вопрос оценивается по 5-балльной системе от 0 до 4 (0 – чрезвычайно трудно либо невозможно выполнить. 1 – достаточно трудно, 2 – умеренно трудно, 3 – немного трудно, 4 – совсем не трудно) [19].

• 4.    Тест 6 minutes working (6-минутной ходьбы) с определением длины дистанции, пройденной за 6 минут с последующим расчетом скорости ходьбы. Участницы исследования ходили привычным шагом в привычной обуви в помещении (по коридору длиной 50 м) по ровному (без ступенек и уклонов) полу. Время начала и конца теста фиксировали секундомером. Скорость ходьбы рассчитывали по формуле: пройденное расстояние (м) / время (мин) [3, 11, 17]. Тест 6 minutes working проводили дважды: до и после терапии.

Пациентам группы (1) проводили физические тренировки.

Структура занятия:

• 1.    10 минут – период подготовительный («разогрева»), включающий суставную разминку и ходьбу;

• 2.    15 минут – основная часть с использованием компьютер-ассистированного велотренажера для нижних конечностей с опцией Оrtho и биологической обратной связью.

• 3.    5 минут – заключительная часть – дыхательные упражнения и упражнения на расслабление в сочетании с ходьбой.

Для пациентов применялась мощность нагрузки (тормозное сопротивление) 30–40 Вт.

Контент виртуальной реальности с биоло- гической обратной связью в режиме Оrtho представлял поддержание симметрии движения на виртуальной улице. На дисплее виртуальный велосипед должен двигаться симметрично по дороге, что достигалось равномерным распределением силы на правую и левую нижние конечности после коррекции посредством биологической обратной связи. Биологическая обратная связь обеспечивалась оперативно визуальным компонентом на дисплее во время тренировки и интегративного контроля после занятия в виде таблицы суммарной активности и активности каждой нижней конечности.

Занятия проводились курсом 2 раза в неделю, курс состоял из 10 процедур.

Работа проведена при соблюдении основных биоэтических правил и требований с получением информированного согласия каждого участника исследования.

Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета программ Statistica 6.0. Достоверность различий связанных величин определяли по t-критерию. Достоверность межгрупповых различий величин определяли с помощью однофакторного дисперсионного анализа. Результаты представлены в виде M ± SD, где М – среднее арифметическое, SD – среднеквадратичное отклонение.

Результаты. Данные ИМТ, динамометрии, общего числа баллов по шкале LEFS представлены в табл. 1.

По всем показателям предварительного обследования лица групп (1) и (2) достоверно не различались. ИМТ соответствовал избыточной массе тела, ожирение является фактором риска остеоартроза, так как повышает нагрузку на суставы и негативно воздействует на них при выработке жировой тканью про-воспалительных факторов (адипоцитокинов) [10, 13]. Выбор велоэргометра для повышения силовой выносливости пожилого человека с избыточной массой тела при остеоартрозе нижних конечностей более благоприятен, чем тренировка на тредмиле [7, 18]. Показатели динамометрии и индексы правой и левой кисти были снижены. Сила мышц кисти является достоверным предиктором прогноза пожилого человека и взаимосвязана со значением силы мышц нижних конечностей [13]. Уменьшение числа баллов по шкале LEFS определено за

Таблица 1

Таble 1

Клиническая характеристика, данные вопросника LEFS обследованных лиц

Clinical characteristics and LEFS results of the sample

Показатель Parameter	M ± SD группа (1) / main group	M ± SD группа (2) / control group
ИМТ (кг/м2) BMI (kg/m2)	27,00 ± 4,39	28,25 ± 3,92
Кистевая динамометрия справа (кг) Grip strength, right hand (kg)	22,79 ± 3,94	22,71 ± 3,64
Индекс кистевой динамометрии справа (%) Grip strength index, right hand (%)	33,21 ± 6,41	31,97 ± 7,00
Кистевая динамометрия слева (кг) Grip strength, left hand (kg)	20,50 ± 4,96	20,00 ± 3,57
Индекс кистевой динамометрии слева (%) Grip strength index, left hand (%)	29,77 ± 7,15	27,88 ± 5,12
Число баллов по шкале LFES LFES scores	59,76 ± 11,32	60,46 ± 10,87

Примечание. *p < 0,05 – изменения достоверны между группами.

Note. *p < 0.05 – changes are significant between the groups.

Таблица 2

Table 2

Динамика показателей теста 6-минутной ходьбы у обследованных лиц

Results of the 6-minute walking test in the sample

Показатель Parameter	M ± SD группа (1) / main group		M ± SD группа (2) / control group
	исход baseline	5 недель 5 weeks	исход baseline	5 недель 5 weeks
Скорость ходьбы (м/мин) Walking speed (m/min)	82,17 ± 10,68	87,59 ± 13,61*	84,34 ± 9,21	84,02 ± 9,47

Примечание. ^ p < 0,05 – изменения достоверны между группами; *p < 0,05 – изменения достоверны относительно исходных данных.

Note. ^p < 0.05 – changes are significant between the groups; *p < 0.05 – changes are significant compared to the baseline счет снижения субъективной оценки следующих действий: приседание на корточки – 2,86 ± ± 1,06 (2; 4) баллов, выполнение тяжелой физической работы по дому – 2,22 ± 1,04 (2; 3), стояние в течение 1 часа – 2,52 ± 0,84 (2; 3), сидение в течение 1 часа – 2,86 ± 0,81 (2; 3), бег по ровной поверхности – 2,82 ± 1,07 (2; 4), бег по пересеченной местности – 2,47 ± 1,04 (2; 3), резкий поворот в процессе бега – 2,52 ± ± 1,12 (2; 3), подпрыгивание – 2,17 ± 1,26 (1; 3). Ощутимые затруднения вызывали длительные статические нагрузки (стояние и сидение), приводящие к мышечному утомлению, и движения, связанные с повышенной нагрузкой на мышцы и суставы [1, 2, 12, 16]. Например, приседание повышает нагрузку на надколенник в 7 раз, а ходьба – только в 0,3 раза. Такие нагрузки, как бег, изменяют фазы цикла шага. Во-первых, отсутствует фаза двойной опоры ног, повышается скорость шага и, хотя фаза стояния на одной ноге по времени укорачивается, но нагрузка на суставы и мышцы в этот период шага увеличивается в 2–3 раза.

Динамика теста 6-минутной ходьбы приведена в табл. 2.

Полученные средние значения скорости ходьбы у пациенток соответствуют нижней границе нормальных значений параметра [10, 16, 17]. У молодых людей и у спортсменов данный показатель доходит до 120 м/мин. После тренировок на силовую выносливость скорость ходьбы участниц основной группы увеличилась, в группе контроля значимых изменений не обнаружено.

Заключение. Проведенное обследование показало снижение функциональных возможностей нижних конечностей пожилых людей с начальной стадией остеоартроза. Новые реабилитационные технологии обеспечивают сохранение и восстановление функций ниж- них конечностей, так как компьютерассисти-рованная терапия позволяет использовать биологическую обратную связь для повышения эффективности физических тренировок и независимости от тренера. Последнее особенно актуально в настоящее время, поскольку кроме дорогостоящего стационарного оборудования существует и ряд недорогих доступных платформ для домашнего использования [6]. В ходе тренировок кроме основной цели пожилым людям, часто незнакомым с новыми технологиями, показаны современные возможности реабилитации. Данные технологии способствуют формированию healthy aging (здорового старения), зависящего от стиля жизни пожилого человека. Через 5 недель тренировок определено увеличение скорости ходьбы, что является показателем переноса результатов тренировок из компьютерной реальности в обычную жизнь.