Эффективность коррекции мышечных асимметрий при сколиозах у подростков с укороченной конечностью посредством применения управляемой механотерапии

Развитие сколиоза у школьников в подростковом возрасте связано с воздействием многочисленных этиологических факторов, которые можно классифицировать следующим образом: дискогенные, миотические, идиопатические и постуральные. Последние обусловлены наличием анатомических дефектов, наиболее частым из которых является укорочение нижней конечности [4; 6].

Разновысокость ног – это не только эстетический недостаток, главное в том, что при нем формируется патологическое положение таза с перекосом в сторону укороченной ноги [1]. В то время как именно положение таза является обязательным условием для осуществления адекватных биомеханических актов всего тела в самых различных его положениях. [4; 7]. Изменение степени наклона плоскости положения таза в пространстве нарушает силовые соотношения в мышцах-антагонистах позвоночного столба и грудной клетки [10]. Это приводит к функциональной перегруженности мышц, формирующих мышечный корсет грудной клетки, что разделяет равнозначные по функции мышцы на слабые, выпавшие из нормальной циклической нагрузки, и на более сильные, избыточно востребованные. Таким образом, формируются мышечные асимметрии, приводящие к сколиозу [4; 10].

С учетом сказанного можно предполагать, что разработка корригирующих технологий, направленных на противодействие изложенным механизмам формирования мышечных асимметрий, снизит высокий уровень заболеваемости сколиозом у подростков с постуральными нарушениями [8].

В связи с этим становится понятным, что оздоровительные технологии для подростков с укорочением ноги должны быть построены на противодействии формированию перекоса таза методами, способствующими коррекции асимметрии в силе мышц спины и таза на ранних функциональных стадиях развития заболевания. Наиболее эффективным противодействием патогенезу статического сколиоза на функциональной стадии являются разнонаправленные тренировки мышц-антагонистов симметричных отделов таза и спины [1; 3]. Проведение такого асимметричного тренинга функциональных мышечных цепочек возможно осуществить только с помощью механической системы, а именно «решетки Рохера», предложенной автором еще в 1958 году [9]. Его современное обозначение – многофункциональный реабилитационный комплекс (МРК). Преимуществом механокинезиотерапии, проводимой посредством применения аппаратного комплекса МРК, является возможность использования феномена биологической обратной связи. Участие личности в реализации неконтролируемых двигательных актов заключается в возможности регламентировать воздействие на каждую отдельную мышечную цепь, участвующую в заданном двигательном акте, что позволяет, таким образом, восстановить мышечную симметрию.

Эффективность управляемой механокинезиотерапии с помощью «решетки Рохера» объясняется не только этим. Данная технология позволяет осуществлять в ускоренном темпе силовые тренировки мышц, формирующих сколиотическую деформацию позвоночника.

Цель исследования. На основании разработанной гипотезы провести эксперимент для обоснования эффективности применения управляемой механокинезиотерапии аппаратным комплексом МРК с целью коррекции мышечных асимметрий спины, таза и пояснично-крестцовой областей при сколиозе у подростков с укороченной конечностью.

Обследовались школьники 14-16 лет с наличием сколиоза и укорочением нижней конечности от 0,5 до 2 см. Травматический генез укорочения был установлен у 10 чел., врожденный дефект наблюдался у 9 чел. и физиологическая асимметрия, связанная с различиями в скорости роста ног, была у 20 чел.

Условиями исследования было деление репрезентативной выборки на 2 разнозначные группы: экспериментальная – 18 чел. и контрольная – 21 чел. Исследования продолжались от 1,5 до 4-х месяцев, критерием прекращения занятий на МРК являлось отсутствие дальнейшей динамики мышечных дисфункций.

В контрольной группе испытуемых проводились занятия лечебной гимнастикой (ЛГ) с асимметричными упражнениями для укрепления мышечного корсета грудной клетки и таза [2; 3].

Степень тяжести сколиоза была не выше второй по шкале Я.Л. Цивьяна [4]. Условием привлечения подростков к участию в эксперименте было отсутствие органических заболеваний опорно-двигательного аппарата и внутренних органов.

Методы исследования:

• 1.    Вычисление плечевого индекса, определение величины амплитуды дуги искривления позвоночника, измерение параметров ромба Машкова, наличие торсии позвоночника, установление степени перекоса таза и деформации голеней [2].

• 2.    Изучение выносливость мышц-разгибателей спины по длительности удерживания прямых ног, а также верхней части туловища на весу. Исследование силы и выносливости мышц: сгибателей и разгибателей бедра, плеча, мышц, отводящих и приводящих бедро и плечо. Функция дыхательных мышц оценивалась по величине окружности грудной клетки (ОКГ) и жизненной ёмкости легких (ЖЕЛ). Время удерживания заданной позы измерялось в секундах (выносливость). Сила мышц измерялась в килограммах с помощью МРК и динамометрии [9].

Технология биоуправляемой механокинезиотерапии с помощью многофункционального реабилитационного комплекса

Основу «решетки Рохера» составляет конструкция металлических балок в виде куба, в центре которого поставлена функциональная кушетка. На балках куба закреплены кронштейны с замками для фиксации грузов увеличивающихся по тяжести от 0,5 до 2 кг. Величина груза постепенно увеличивается, но регламентируется ощущениями пациента, чем и обусловлена биологически обратная связь.

Феномен биоуправления также состоит в активном слежении человеком за признаками мышечной усталости, которая обусловливает величину следующей ступени наращивания груза. Вектор движения задает инструктор.

Восстановление симметрии силы мышц таза осуществляется методом тренинга: сгибания, разгибания, отведения, приведения бедра с соответствующим грузом. Восстановление симметрии в выносливости длинных мышц спины осуществлялось методом удерживания на весу верхней части туловища. Выравнивание силы мышц верхнего плечевого пояса проводилось путем тренировки при отведении и приведения нагруженных мышц плеча.

Таким образом, на вогнутой стороне сколиотической деформации сила мышц наращивалась, а на выпуклой – снижалась.

Величина нагрузок –10-12 повторений каждого движения с отягощением от 1 до 2 кг, длительность удерживания груза – 2-3 минуты.

Полученные результаты и их обсуждение. Данные, полученные до и после коррекционных мероприятий в экспериментальной и контрольной группе, представлены в табл. 1 и 2.

Таблица 1

Динамика диагностических критериев сколиоза у подростков с неравной длиной ног

Антропометрические показатели сколиоза и укорочения ноги	Экспериментальная группа		Контрольная группа
	до коррекции	после коррекции	до коррекции	после коррекции
1. Ромб Машкова (%)	87,12±4,16	92,01±2,19	86,62±3,99	88,15±3,28
2. Плечевой индекс (%)	62,32±3,04	78,26±3,28	65,19±2,98	72,28±3,62
3. Торсия позвоночника (см)	12,17±1,04	1,55±0,03	13,11±0,67	2,24±0,08
4. Амплитуда дуги искривления позвоночника (см)	3,12±0,09	2,07±0,08	3,24±0,09	2,72±0,09
5. Деформация голеней (см)	12, 51±0,09	6,29±0,06	12,09±0,09	8,15±0,09
6. Перекос таза (см)	3,17±0,05	0,68±0,02	3,27±0,05	2,11±0,04

Таблица 2

Динамика показателей силы и выносливости мышц грудной клетки, тазового пояса и передней брюшной стенки до и после тренинга на аппарате МРК

Показатели силы и выносливости мышц	Экспериментальная группа		Контрольная группа		Р после кор-рек-ции
	до коррекции	после коррекции	до коррекции	после коррекции
I. Сила и выносливость мышц спины
1. Сила мышц разгибателей спины (кг)	40,25±3,21	63,44±2,26	40,29±3,68	53,84±2,46	<0.05
2. Длительность удер-жи-вания верхней части туловища (сек)	39,81±2,55	57,61±2,54	42,84±2,31	47,62±1,48	<0.05
II. Сила и выносливость мышц брюшного пресса и тазового пояса
1. Длительность удер-жи-вания прямой ноги здоровой и укороченной (сек)	72,39±2,616 6,85±3,28	87,62±2,74 89,04±4,26	73,05±2,46 66,41±3,48	79,74±2,37 68,51±2,51	>0,05
2. Асимметрия удерживания прямых ног (кг)	5,72±0,06	3,02±0,05	7,22±0,09	6,78±0,04	<0,05
3. Сила мышц сгибателей бедра здор/укор (кг)	3,52±0,08 2,07±0,06	6,32±0,09 5,94±0,04	3,05±0,05 1,8±0,09	3,52±0,06 2,6±0,07	<0,05
4. Сила мышц разгибателей бедра здор/укор (кг)	6,54±0,07 3,67±0,09	12,25±0,06 11,28±1,06	6,75±0,09 3,27±0,03	9,44±0,05 8,21±0,04	>0,05
5. Асимметрия силы мышц сгибателей бедра (кг)	1,46±0,06	0,37±0,03	1,38±0,06	0,91±0,08	<0,05
6. Асимметрия силы мышц разгибателей бедра (кг)	2,86±0,09	0,97±0,03	2,78±0,08	1,26±0,05	<0,05
7. Сила мышц, отводящих бедро здор /укор (кг)	5,34± 0,04 2,68±0,05	9,07±0,08 8,16±0,09	5,55±0,03 2,63±0,06	7,11±0,06 5,98±0,09	>0,05
8. Асимметрия силы мышц, отводящих бедро (кг)	2,66±0,06	0,9±0,05	2,94±0,05	1,18±0,09	<0,05
9. Сила мышц, приводящих бедро здор/укор (кг)	5,52±0,06 2,96±0,08	9,52±0,09 8,97±0,06	6,05±0,09 3,13±0,05	7,56±0,08 1,09±0,07	>0,05
10. Асимметрия силы мышц, приводящих бедро (кг)	2,55±0,07	0,56±0,04	2,91±0,06	1,49±0,05	<0,05

Продолжение таблицы 2
Показатели силы и выносливости мышц	Экспериментальная группа		Контрольная группа		Р после кор-рек-ции
	до коррекции	после коррекции	до коррекции	после коррекции
III. Сила и выносливость мышц верхнего плечевого пояса и грудной клетки
1. Сила мышц сгибателей плеча здор /укор (кг)	4,81±0,03 3,86±0,03	2,93±0,06 2,87±0,03	6,02±0,04 2,95±0,03	3,07±0,06 2,63±0,04	<0,05
2. Асимметрия силы мышц сгибателей плеча (кг)	0,95±0,06	0,05±0,003	1,08±0,006	0,44±0,08	<0,05
3. Сила мышц разгибателей плеча (здор/укор) (кг)	2,83±0,05 1,62±0,04	4,45±0,05 4,17±0,04	2,53±0,06 0,98±0,04	3,09±0,06 2,32±0,05	<0,05
4. Асимметрия силы мышц разгибателей плеча (кг)	1,21±0,02	0,32±0,04	1,56±0,03	0,78±0,08	<0,05
5. Сила мышц, отводящих плечо здор/укор (кг)	2,87±0,03 1,06±0,03	4,03±0,08 3,97±0,09	2,74±0,03 1,17±0,03	2,93±0,03 2,38±0,04	<0,05
6. Асимметрия силы мышц, отводящих плечо (кг)	1,81±0,02	0,06±0,01	1,58±0,02	0,56±0,06	<0,001
7. Сила мышц приводящих, плечо здор/укор (кг)	2,82±0,04 1,21±0,03	4,03±0,07 3,97±0,03	2,72±0,03 1,05±0,08	3,75±0,08 2,81±0,02	>0,05
8. Асимметрия силы мышц, приводящих плечо (кг)	1,61±0,03	0,04±0,01	1,68±0,04	0,92±0,03	<0,05
9. Окружность грудной клетки (см)	68,53±1,92	78,91±1,78	68,36±1,88	74,92±1,96	<0,05
10. ЖЕЛ (л)	1,87±0,05	2,78±0,06	1,92±0,03	2,18±0,05	<0,05

Из данных табл. 1 и 2, следует, что исходные нарушения функционального состояния мышц, зафиксированные при обследовании испытуемых обеих групп, были практически одинаковы, что подтверждает адекватность распределения их на сопоставимые группы.

Положение таза в пространстве у всех школьников с укороченной конечностью было примерно одинаковым, что является принципиальным условием для присоединения всех последующих биомеханических актов формирования сколиоза. Так, укорочение конечности на 2,0-2,5 см вызывает деформацию голени примерно на 12-13 см (за счет атрофии) и перекос таза в пределах 3,17±0,56-3,27±0,46 см.

В свою очередь перекос таза вызывает формирование дуги грудо-поясничного отдела позвоночника на 3,12±0,05 см и 3,24±0,08 см, по данным плечевого индекса – на 62,32±3,04% и 65,19±2,98%, по ромбу Машкова – на 87,12±4,16%.

Направленность развития мышечных асимметрий была следующей: прежде всего она развивается в мышцах тазового пояса и нижних конечностей, а затем в мышцах-антагонистах позвоночного столба и грудной клетки. Это подтвердилось величинами показателей асимметрии соответствующих групп мышц.

Так, силовая асимметрия мышц бедра по функции сгибателей достигала 1,46±0,06 кг, по функции разгибателей – 2,86±0,09 кг, по силе отведения и приведения соответственно 2,66±0,62 кг и 2,55±0,07 кг.

Мышцы брюшного пресса и тазового пояса реагировали однотипно – наблюдалась асимметрия во времени удерживании прямых ног. Укороченная нога удерживалась на весу 66,85±3,28 сек, здоровая нога – 72,39±2,61 сек, асимметрия составила 5,72±1,16 сек.

Последовательность формирования мышечных асимметрий далее включает позвоночный столб, что проявляется в снижении силы разгибателей спины – 40,25±3,21 кг, с оценкой по времени удержания верхней части туловища – 39,81±2,55 сек и 42,84±2,31 сек.

Асимметрия в силе трапециевидных мышц устанавливалась по величине разницы веса отягощения при выполнении сгибания плеча справа и слева – 0,95±0,02 кг и 1,08±0,16 кг, аналогично оценивалась асимметрия по выполнению разгибания плеча – 1,21±0,02 кг и 1,56±0,03 кг, также по отведению – 1,81±0,02 кг и 1,58±0,02 кг и по приведению – 1,61±0,06 кг и 1,68±0,04 кг.

Исходные данные по функциональному состоянию межреберных мышц показывают уменьшение ОКГ и ЖЕЛ в сравнении с возрастными нормами, что связано с проявлением асимметрии межреберных мышц. ОКГ уменьшилась до 68,53±1,92 см, ЖЕЛ – до 1,87±0,05 л.

Проведение курса эксцентрических нагрузок аппаратом Рохера, основанных на сопротивлении тяге груза с использованием собственной регламентации его величины, позволило добиться следующих результатов: асимметрия выносливости мышц спины уменьшилась в экспериментальной группе с 5,72±0,06 кг до 3,02 ±0,04 кг, в контрольной группе – с 7.22±0,07 кг до 6,78±0,05 кг.

Силовая выносливость мышц поясничного отдела позвоночника и тазового пояса, которая оценивалась по длительности удерживания прямых ног, после коррекционных мероприятий в экспериментальной группе, была следующей: на здоровой стороне –

72,39±2,74 сек, на стороне укороченной конечности – 66,85±4,26 сек с асимметрией 5,54±0,05 сек.

После тренажерных упражнений стала 87,62 ±2,74 сек и 89,04±4,26 сек с асимметрией 1,38 сек. В контрольной группе асимметрия этого показателя была в 10 раз больше и составляла 11.20 ±0,08 сек.

Асимметрия в силе сгибателей и разгибателей бедра под влиянием аппаратной ме-ханокинезиотерапии уменьшилась и составила 0,37±0,05 кг и 0,97± 0,03 кг соответственно. Объем отведения и приведения левого и правого бедер в экспериментальной группе практически сравнялся, так как та незначительная разница в силе между ними может быть связана с физиологической нормой (0,5 см) и равнялась 0,9±0,08 кг и 0,56±0,04 кг.

В контрольной группе различия в силе мышц сгибателей бедра составили 0,91±0,08, разгибателей – 1,26, ±0,05, отводящих и приводящих бедро составили 1,18±0,09 кг и 1,48±0,05 кг, что превышает как физиологически допустимую асимметрию, так и таковую в экспериментальной группе.

Силовая выносливость мышц верхнего плечевого пояса и межреберий после коррекции имела следующие параметры: различия в силе сгибателей и разгибателей плеча в экспериментальной группе практически нивелировались – 0,05±0,003 кг и 0,32±0,04 кг, в то время как в контрольной группе они составляли 0,44±0,08 кг и 0,78±0,08 кг.

Сила мышц отводящих и приводящих плечо у подростков экспериментальной группы характеризовалась минимальной асимметрией – 0,06±0,001 кг и 0,04±0,01 кг. В контрольной группе аналогичные показатели достигали 0,56±0,06 кг и 0,92±0,03 кг, что в десятки раз выше.

Сила межреберных мышц в симметричных отделах грудной клетки практически сравнялась. В результате ОКГ увеличилась до 78,91±1,78 см, а ЖЕЛ – до 2,78±0,03 л.

Приведенные данные свидетельствуют о том, что у подростков экспериментальной группы коррекция мышечных асимметрий посредством тренажерных упражнений оказалась более успешной, чем контрольной. Подтверждением того, что выравнивание мышечных асимметрий является одним из условий успешной коррекции сколиоза при укорочении ноги, будет положительная динамика не только диагностических критериев сколиоза, но и антропометрических показателей, связанных с разновысокостью ног.

Это перекос таза и изменения мышечной системы голеней.

Так, деформация голени в экспериментальной группе подростков уменьшилась, разница в объеме составила 0,68±0,06 см против 2,11 ±0,07 см в контрольной группе.

Перекос таза за счет укрепления мышц и коррекции мышечной асимметрии также уменьшился с 1,87±0,05 см до 0,67±0,02 см. Амплитуда дуги искривления позвоночника снизилась с 3,11±0,09 см до 2,06±0,08 см, плечевой индекс и ромб Машкова практически нормализовались соответственно 78,16±3,28% и 93,01±2,19%.

Торсия позвоночника, как по визуальным данным, так и по величине отклонения позвоночника от центральной латеральной оси тела стала менее выраженной – от 12,18±1,04 см до 1,54±0,03 см.

Таким образом, уменьшение показателей тяжести сколиотической деформации позвоночника становится очевидным.

Заключение . Основополагающим моментом коррекции сколиоза у подростков с укороченной нижней конечностью является выравнивание мышечных асимметрий тазового пояса и спины. Наиболее адекватным методом коррекции мышечных асимметрий является механокинезиотерапия с использованием МРК, что приводит к восстановлению патологических компенсаторных изменений мышц спины и позвоночника, связанных с разновысокостью ног.