Особенности периферической гемодинамики юных спортсменов с детским церебральным параличом в зависимости от характера мышечной деятельности

Актуальность. По данным Федеральной службы государственной статистики России, количество детей, имеющих детский церебральный паралич (ДЦП) [12], за последние 10 лет возросло более чем на 30 %. Причины возникновения данного заболевания многообразны, а проявления имеют разнообразные симптомы, полиморфны [14, 15, 20]. У детей наблюдаются задержка становления моторных навыков, связанных с нарушениями состояния мышечного тонуса и формирования рефлекторной деятельности, контрактуры суставов, гиперкинезы и др. Практически у всех детей имеются сопутствующие заболевания опорнодвигательного аппарата (ОДА), дыхательной системы и вторичные отклонения в виде задержки физического и речевого развития, снижения уровня развития показателей физических качеств, социальная дезадаптация [16].

Несмотря на большое количество методик реабилитации детей с ДЦП [1, 20], адаптивный спорт становится все более популярным средством восстановления нарушенных функций [2, 10, 16]. Он также открывает широкие возможности в социализации и интеграции юных спортсменов с ДЦП в современное общество [13].

Любая спортивная тренировка предъявляет особые требования к функциональному состоянию занимающегося, выводя его из системы равновесия. Сердечно-сосудистая система первая адаптируется под изменяющиеся условия, первая дает ответную реакцию на физическую нагрузку [5]. В свою очередь фактором адаптации системы кровообращения к физической нагрузке является изменение тонуса и кровотока сосудов [8]. Тренировочный процесс может осуществляться как в различных средовых условиях (уровень атмосферного давления, температура воздуха, воды, гравитация), так и иметь различный характер мышечной деятельности в зависимости от вида спорта [4]. Все это вызывает перестройки в системе кровообращения, которая является основным лимитирующим фактором работоспособности спортсмена.

Один из самых популярных видов адаптивного спорта является плавание [9]. Высокая специфичность плавательной тренировки связана с такими уникальными особенностями плавания, как горизонтальное положение тела в воде (в отличие от обычного вертикального положения при работе в наземных условиях), активация меньшей мышечной массы к преимущественной работе мышц верхнеплечевого пояса. Горизонтальное положение тела создает благоприятные условия для усиленного венозного возврата и соответственно для большого заполнения сердца во время диастолы [5, 17].

Совершенно иные требования предъявляет к организму юного спортсмена тренировочный процесс в горнолыжном спорте. Этот вид деятельности сейчас набирает свою популярность в связи с развитием горнонолыжных курортов в России и высокой эффективностью данного вида спорта в реабилитации детей с ДЦП [7]. Соревновательная деятельность длится от десятков секунд до 2 минут. В связи с чем лучшего результата добивается тот спортсмен, который по ходу дистанции меньше тормозит, выбирает оптимальную траекторию движения общего центра массы. Соответственно, для выполнения виражей, прохождения тела между вешками по заданной трассе требуется проявление достаточно больших мышечных усилий ног и спины в статодинамическом режиме, что требует про- явления спортсменом локальной мышечной выносливости. Энергетическая стоимость соревновательной деятельности не отличается рекордными значениями, однако, преимущественно статодинамический режим работы мышц (удержание позы, при постоянных вибрационных воздействиях на стопы спортсмена со стороны лыж и опорной поверхности) приводит к нарушению кровоснабжения мышц [11, 18].

Данные механизмы адаптации кровообращения описаны для здоровых взрослых спортсменов. Однако дети и подростки с ДЦП имеют особенности развития опорно-двигательного аппарата, что отражается на функциональном состоянии сердечно-сосудистой системы [6]. В научно-методической литературе имеется ряд работ, посвященных оценке периферического кровообращения у детей с ДЦП в ходе реабилитационных мероприятий, но практически отсутствуют данные об особенностях периферической гемодинамики у юных спортсменов, имеющих детский церебральный паралич.

Цель исследования - выявить особенности периферической гемодинамики у юных спортсменов с детским церебральным параличом, в зависимости от характера и условий тренировочной деятельности.

Материалы, методы и организация исследования. Исследование проводилось на базах БУ «Спортивный комплекс «Юность» имени С.С. Бовкуна» г. Омска и ГБОУ школа № 584 Выборгского района «Озерки» г. Санкт-Петербург в 2015–2016 гг. Нами были обследованы 2 группы спортсменов, занимающиеся плаванием (1 группа – 8 человек) и горными лыжами (2 группа – 7 человек). Все спортсмены имели диагноз G80 «Церебральный паралич» и III группу инвалидности. Средний возраст спортсменов составлял 13 ± 2 лет. Спортивный стаж испытуемых составлял от 2 до 5 лет. Виды спорта выбраны с учетом специфики тренировочного процесса юных спортсменов в различных средовых условиях и характера мышечной деятельности. По 3 (38 %) пловца тренировались и соревновались в функциональном классе S-7 и S-9, по 1 (12 %) – SB-5 и S-2. Юные горнолыжники относились к функциональному классу LW-3.

Тренировочный процесс осуществлялся согласно программе тренировочных занятий, разработанной на основе Федерального стандарта спортивной подготовки по виду спорта для лиц с поражением ОДА № 32011 от 17.04.14, а также директивным и нормативным документам, регламентирующим работу спортивных школ. Исследование проводилось в предсоревновательном периоде годичного цикла тренировочного процесса.

Функциональное состояние спортсменов включало в себя мануальное тестирование, позволяющее исследовать мышечный тонус по шкале спастичности Эшворта и силу мышц – по Шестибалльной шкале (L.Mc. Peak, 1996; М. Вейсс, 1986), оценку способности к передвижению. Проводился анализ медицинских карт.

Исследование периферической гемодинамики проводилось на основе реовазографии (РВГ) в помещении с комфортной температурой в состоянии физического покоя. Техника наложения РВГ-электродов – продольная, по принципу «общего» электрода. Использовались ленточные электроды. Реограммы снимались с верхних и нижних конечностей по 2 режимам записи: «плечо-предплечье», «бедро-голень» в положении лежа с помощью программно-компьютерного комплекса «РЕО-СПЕКТР» (фирма «ООО Нейро-Софт», г. Иваново, Россия).

В группе показателей артериального притока исследовали: реографический индекс (Ри, у. е.), характеризующий величину и скорость притока (оттока) крови в исследуемой зоне; максимальная скорость быстрого наполнения (Vмакс, Ом/с), характеризующий заполненность крупных артерий под влиянием ударного выброса сердца; средняя скорость медленного наполнения (Vср, Ом/с), отражающая тонус средних и мелких артерий и их заполняемость кровью под влиянием ударного выброса сердца.

Среди показателей тонуса и эластичности сосудов анализировали: дикротический индекс (ДИК, %), показывающий периферическое сосудистое сопротивление и сосудистый тонус на уровне прекапилляров в исследуемом сегменте, и диастолический индекс (ДИА, %), характеризующий процесс оттока из артерий в вены и тонус венозных сосудов главным образом на уровне посткапилляров. Также анализировался показатель венозного оттока (ПВО, %) и базового сопротивления тела (Zбазовое, Ом).

Статистическая обработка данных проводилась при помощи программы Статистика-6. Методами вариационной статистики рассчи- тывалось среднее значение и ошибка средней (М ± ∂). Оценка различий в изучаемых группах проводилась методами непараметрической статистики сравнения (U – критерий Манна–Уитни) при достоверном уровне значимости р ≤ 0,001, р ≤ 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение. Юные спортсмены с ДЦП имеют своеобразное функциональное состояние опорнодвигательного аппарата, связанное, прежде всего, с их заболеванием. Исследования в области лечения и реабилитации таких детей и подростков выявили особенности системы кровообращения в зависимости от тяжести заболевания. Последняя обусловлена наличием и выраженностью первичных и вторичных отклонений в развитии детей с ДЦП. В связи с этим возникла необходимость изучения не только состояния периферической гемодинамики, но и опорно-двигательного аппарата и сопутствующих заболеваний у юных спортсменов с ДЦП.

По данным анализа медицинских карт, помимо основного диагноза у детей имелась сопутствующая патология в виде заболеваний опорно-двигательного аппарата и сенсорных систем. Косоглазие, задержка речевого развития и дизартрия выявлена у 4 детей (50 %) 1-й группы и 2 (29 %) 2-й. У всех обследованных обнаружены выраженные контрактуры голеностопных суставов и по 4 ребенка (50 и 57 % 1-й и 2-й группы соответственно) – значительное ограничение подвижности тазобедренных суставов. Дисплазию тазобедренных суставов и плосковальгусные стопы имели 4 ребенка (50 %) 1-й группы и 3 (43 %) 2-й.

При мануальном тестировании у 3 детей (38 %) 1-й группы и 2 (29 %) 2-й наблюдалось снижение силы верхних конечностей и у всех – нижних. Средние значения исследования данного показателя по группам представлены в табл. 1.

Исследование мышечного тонуса выявило его увеличение у 4 спортсменов (50 %) 1-й группы и у 2 (29 %) 2-й группы в верхних конечностях, у 5 (63 %) 1-й группы и у 3 (43 %) 2-й группы в нижних конечностях. Средние значения показателя тонуса мышц представлены в табл. 2.

Исследование способности к передвижению выявило, что I степень нарушения имели 4 ребенка (50 %) 1-й группы и 3 (43 %) 2-й. Остальные дети (50 и 57 % 1-й и 2-й группы соответственно) ходили у опоры или с помо- щью вспомогательных технических средств, т. е. у них была выявлена II степень нарушения способности к передвижению.

Таким образом, состояние опорно-двигательного аппарата, наличие и выраженность сопутствующей патологии у юных спортсменов обоих групп не имели достоверных различий и не зависели от вида физической нагрузки в ходе тренировочной деятельности.

Сравнивая средние значения базового сопротивления тела на различных участках конечности, мы обнаружили, что у юных горнолыжников с ДЦП показатели были выше в области нижних конечностей, а у юных пловцов с ДЦП – в области верхних конечностей. При этом исследования, проведенные Е.Ю. Дратцевым с соав. [3], выявили, что у здоровых высококвалифицированных спотсменов показатели базового сопротивления тела выше, чем у лиц, не занимающихся спортом.

Исследование объемного кровотока магистральных артерий (РИ) у пловцов с ДЦП

Показатели мышечной силы у юных спортсменов с ДЦП (баллы)

Muscle strength parameters of young athletes with cerebral paralysis (scores)

Таблица 1

Table 1

Мышечные группы / Muscle groups		Группы / Groups	Конечности / Limbs
			Правая / Right	Левая / Left
Мышцы плеча Arm muscles	Сгибающие Flexion	1	4,7 ± 0,17	4,4 ± 0,28
		2	4,7 ± 0,17	4,4 ± 0,28
	Разгибающие Extension	1	4,3 ± 0,17	4,3 ± 0,4
		2	4,3 ± 0,17	4,3 ± 0,4
Мышцы предплечья Forearm muscles	Сгибающие Flexion	1	4,9 ± 0,1	3,8 ± 1,4
		2	4,9 ± 0,1	4,6 ± 0,27
	Разгибающие Extension	1	4,3 ± 1,8	3,8 ± 1,4
		2	4,7 ± 0,1	4,4 ± 0,39
Мышцы бедра Hip muscles	Сгибающие Flexion	1	4,0 ± 1,4	4,3 ± 1,5
		2	3,4 ± 0,19	3,3 ± 0,3
	Разгибающие Extension	1	3,5 ± 1,1	4,0 ± 1,4
		2	4,1 ± 0,24	4,0 ± 0,28
Мышцы голени Shin muscles	Сгибающие Flexion	1	3,5 ± 1,1	4,0 ± 1,4
		2	3,6 ± 0,19	3,3 ± 0,26
	Разгибающие Extension	1	3,5 ± 1,1	4,0 ± 1,4
		2	3,7 ± 0,18	3,6 ± 0,27

Примечание. Здесь и в табл. 2: 1 – 1-я группа спортсменов (пловцы); 2 – 2-я группа спортсменов (горнолыжники).

Note. Here and in Table 2: 1 – 1st group of athletes (swimmers); 2 – 2nd group of athletes (mountain skiers).

Показатели мышечного тонуса у юных спортсменов с ДЦП (баллы)

Muscle tone parameters of young athletes with cerebral paralysis (scores)

Таблица 2

Table 2

Мышечные группы / Muscle groups		Группы / Groups	Конечности / Limbs
			Правая / Right	Левая / Left
Мышцы плеча Arm muscles	Сгибающие Flexion	1	1,3 ± 1,0	0,8 ± 1,0
		2	0,3 ± 0,2	0,4 ± 0,3
	Разгибающие Extension	1	0,8 ± 0,7	1,5 ± 0,8
		2	0,1 ± 0,1	0,6 ± 0,4
Мышцы предплечья Forearm muscles	Сгибающие Flexion	1	0,8 ± 0,8	1,3 ± 1,0
		2	0,0 ± 0,0	0,4 ± 0,4
	Разгибающие Extension	1	1,0 ± 0,7	1,1 ± 0,8
		2	0,0 ± 0,0	0,3 ± 0,3
Мышцы бедра Hip muscles	Сгибающие Flexion	1	1,1 ± 1,0	1,4 ± 0,8
		2	0,6 ± 0,3	1,0 ± 0,5
	Разгибающие Extension	1	1,5 ± 0,7	1,0 ± 0,9
		2	0,7 ± 0,3	0,9 ± 0,4

выявило достоверное (р ≤ 0,01–0,05) увеличение его интенсивности в области правого и левого плеча по сравнению с юными горнолыжниками. Основной движущей силой в воде является гребковая работа рук. Наблюдаемое нами увеличение кровообращение в области плеча у юных пловцов с ДЦП относится к адаптации периферической гемодинамики в определенных условиях их тренировочной деятельности. В то же время в обеих группах наблюдались низкие значения данного показателя в области предплечья.

Средние значения максимальной и медленной скорости кровенаполнения были резко снижены во всех исследуемых сегментах у спортсменов обоих групп и не имели достоверных различий. Снижение максимальной скорости кровенаполнения в конечностях рассматривается Н.Л. Кузнецовой и О.Д. Давыдовым [6] как патологическая реакция, наблюдающаяся у детей и подростков со спастическими формами ДЦП.

При исследовании тонуса и эластичности сосудов было выявлено, что показатели диастолического и дикротического индекса у юных горнолыжников с ДЦП были достоверно выше (р ≤ 0,01–0,05) в области нижних конечностей, а ДИК еще и в области правого плеча и предплечья по сравнению с одноименными показателями у юных пловцов с ДЦП. Полученные данные свидетельствовали об увеличении периферического сосудистого сопротивления и сосудистого тонуса на уровне пре- и посткапилляров, а также затруднении оттока крови из артерий в вены. По данным Н.Л. Кузнецовой и О.Д. Давыдова [6], такое изменение сосудистого русла свидетельствует о выраженной вазомоторной сим-патикотонии, которая характерна для детей с ДЦП и связана с гипертонусом мышц. По нашему мнению, высокие показатели данных индексов у юных спортсменов 2-й группы являлись следствием большой статодинамиче-ской работы нижних конечностей, что затрудняет отток крови из сосудов и также является адаптацией периферической гемодинамики у юных горнолыжников к определенным условиям тренировочного процесса.

Е.Ю. Дратцев с соав. [3] выявили у здоровых высококвалифицированных спортсменов снижение тонуса артериальных сосудов и интенсивный артериальный приток и интерпретировали как условия экономизации деятельности сердечно-сосудистой системы и эффективную работу механизмов регионального кровообращения. Нами получена противоположная парадоксальная реакция периферической гемодинамики у юных спортсменов с ДЦП. На фоне сниженной максимальной и медленной скорости кровенаполнения выявлено увеличение сосудистого тонуса. По-видимому, такие особенности состояния периферической гемодинамики у данного контингента связаны с наличием поражения опорно-двигательного аппарата.

Показатели венозного оттока были завышены в области бедер, левого плеча и правого предплечья у юных пловцов и достоверно выше (р ≤ 0,05) в области правого бедра по сравнению с данным показателем у юных горнолыжников. Полученные данные свидетельствовали о затруднении венозного оттока у юных пловцов. Наши исследования согласуются с данными, представленными М.А. Кирьяновой с соавт. [4]. Исследуя реографические показатели спортсменов циклических видов спорта, они выявили, что значения венозного оттока у пловцов были достоверно выше, по сравнению с легкоатлетами, хотя и находились в пределах среднестатистических норм.

Проведенное исследование не обнаружило достоверных различий по наличию и выраженности первичных и вторичных отклонений в развитии юных пловцов и горнолыжников с ДЦП. По сопутствующей патологии, способности к передвижению, а также состоянию мышечного тонуса и силы, группы были однородны. Полученные результаты исследования позволяют трактовать достоверные различия в показателях реовазографии как адаптацию системы кровообращения к специфической физической нагрузке у юных спортсменов, находящихся в различных условиях тренировочного процесса. Так у юных горнолыжников нами выявлено увеличение тонуса и эластичности сосудов и базового сопротивления в нижних конечностей, что связано с преимущественной статодинамической работой мышц ног при спуске со склона. Отличительными особенностями периферической гемодинамики у юных пловцов с ДЦП является увеличение объемного кровотока и базового сопротивления верхних конечностей в связи с преимущественной работой мышц рук. Выявленное снижение объемного кровотока в области предплечий, скорости максимального и медленного кровенаполнения сосудов, по-видимому, является следствием наличия спастического пареза нижних конечностей у юных спортсменов с ДЦП.

Выводы

• 1.    Специфическая мышечная деятельность, реализуемая в различных видах спорта, вызывает разнонаправленную перестройку механизмов периферического кровообращения у юных спортсменов с поражением опорно-двигательного аппарата.

• 2.    К особенностям периферической гемодинамики у юных горнолыжников с ДЦП относится увеличение тонуса и эластичности сосудов, а также базового сопротивления нижних конечностей.

• 3.    Особенностями периферической гемодинамики у юных пловцов с ДЦП являются увеличение объемного кровотока и базового сопротивления в области плеч и затруднение венозного оттока из мышц бедер.

• 4.    Поражение опорно-двигательного аппарата у юных спортсменов с ДЦП отражается на функциональном состоянии периферической гемодинамики, вызывая снижение объемного кровотока в области предплечий, скорости максимального и медленного кровенаполнения сосудов.