Актуальные вопросы реабилитации неврологических больных

В настоящее время наблюдается неуклонный рост количество больных с ограничением функции ходьбы и поддержанием вертикальной позы, возникающие вследствие инсультов и инфарктов головного мозга, спинальных травм, поражения периферических двигательных нервов. Несмотря на огромный научный прогресс, за последнее десятилетие, в теоретических вопросах восстановления функции поврежденного спинного мозга и получение положительных экспериментальных результатов на животных, их практическое использование в клинике практически отсутствует. Благодаря достижениям фармакологии, реабилитации, нейрохирургии в последние годы значительно увеличилась продолжительность жизни данной категории больных и изменилось качество их жизни. Однако на данный момент главным в их лечении и адаптации к новым условиям является не восстановление утраченных функций, а обучение пользованию сохранившимися функциями.

Особой категорией являются больные с травмами позвоночника различной тяжести и локализации, ввиду высокого уровня инвалидизации, дорогостоящего лечения и реабилитации, значительного экономического ущерба, что, несомненно, требует разработки и создания инновационных технологий и методов восстановления утраченной функции спинного мозга.

В реабилитации пациентов данной категории имеется ряд нерешенных вопросов, связанных именно с невозможностью поддержания вертикальной позы и, соответственно, ходьбы.

Комплексы восстановительных мероприятий у пациентов, находящихся в инвалидной коляске или в постели недостаточно адекватны, что объективно обосновано:

• У инвалидов, не включающих сегменты ниже уровня поражения в двигательную активность, происходит изменение схемы тела с отчуждением образа парализованных конечностей, перестройкой постуральных функций, сопровождающаяся изменением давления в полостях тела, перераспределением мышечного тонуса, уменьшением влияния внекардиальных факторов кровообращения. При отсутствии двигательной активности в пораженных конечностях и ортостатического положения происходит угасание двигательных стереотипов, что в западной литературе обозначается термином «феномен «разучился использовать» («learned non-use»).

В имеющейся литературе отражена возможность репаративных процессов в нервно-мышечном аппарате инвалидов с нижней параплегией в позднем периоде заболевания в ответ на адекватную двигательную стимуляцию парализованных конечностей. Известно и доказано, что восстановление двигательной активности возможно только при условии длительной локомоторной терапии, которая приводит к реверсии феномена «разучился использовать», поддержанию и восстановлению двигательных стереотипов, тонуса паретичных мышц. При этом большую эффективность показали тренировочные занятия с поддержанием пациента в вертикальной позе, при опоре на стопу и при движении конечностью. При движении конечностью и опоре на нее у пациентов с вялыми параличами появляется электрическая активность, которая более выражена, чем в покое.

• Вертикальное положение тела обеспечивает условия для регуляции кровотока, деятельности внутренних органов. При исключении активного или пассивного ортостаза происходит перераспределение мышечного тонуса, уменьшение влияние внекардиальных факторов кровообращения, что, кроме прочего находит отражение в генезе хронических заболеваний внутренних органов.
• Постуральные нарушения, отсутствие возможности поддерживать вертикальную позу являются важной причиной ухудшения психо-эмоционального состояния пациентов, нарушения их социальной адаптации.

Ортостатическая тренировка

В настоящее время в реабилитологии нет четкого описания метода ортостатической тренировки пациентов с невозможностью самостоятельного поддержания вертикального положения тела, нет классификации применяемых методик и приспособлений. Ниже перечислены известные варианты подобных тренировок.

1. Применение ортостола для перевода пациента в пассивный ортостаз для тренировки сердечно-сосудистой и вегетативной нервной систем, подготовки к активному ортостазу;
2. Применение приспособлений для пассивного поддержания вертикального положения тела без использования двигательных рычагов (стояние на бедренных протезах);
3. Тренировка на тредмилле (бегущей дорожке) с поддержанием веса тела. Вес тела поддерживается системой подвешивающих строп. Движение по дорожке и стимуляция опорной функции ходьбы в зависимости от степени поражения двигательных функций может осуществляться самим пациентом, при помощи двух-трех инструкторов, удерживающих, приподнимающих и правильно устанавливающих голени и стопы пациента, при помощи специальных механизированных движущихся в определенном темпе опор для ступни (движение пациента соответственно активное, активное с помощью, пассивное).
4. Применение экзоскелета.

Разработка экзоскелетов начата в середине прошлого века, ведется по 2-м направлениям: военное – экзоскелет позволяет увеличивать мышечную силу солдата и для применения в реабилитации. В реабилитации применение экзоскелетов так же двунаправлено: для увеличения силы медицинского персонала, ухаживающего за тяжелобольными и неподвижными пациентами, и для обеспечения вертикальной опоры и ходьбы самих парализованных или ослабленных пациентов. Экзоскелет повторяет биомеханику человека для пропорционального увеличения усилий при движениях. По сообщениям открытой печати, реально действующие образцы созданы в США (Tibion Bionic Technologies, Berkeley Bionics, Raytheon Company, SARCOS Research Corporation), Японии (Cyberdyne, Cybernics, Kanagawa Institute of Technology, Honda) и Израиле (Argo Medical Technologies).

Исходно экзоскелет – роботизированное устройство, предназначенное для увеличения мускульной силы человека за счёт внешнего каркаса, воспринимающее электрические импульсы с мышц человека и передающее их после компьютерного преобразования на двигательные элементы внешнего каркаса, укрепленного на теле человека. Для применения в реабилитации экзоскелет требует определенных технологических и конструктивных изменений.  

В настоящее время имеются определенные наработки в области создания экзоскелетов. Технологические особенности позволяют некоторым образом упорядочить их структурное разнообразие.

• I Экзоскелет – скафандр, увеличивающий мышечную силу, источником импульсов для движения скелета является собственная мышечная активность. Может применяться только при здоровой мышечной и нервной ткани, применение ограничено военными целями.
• II Экзоскелет на основе роботизированного внешнего каркаса, крепящегося к человеку и приводимого в движении видоизмененными электрическими потенциалами работающих мышц.

Варианты разнообразны, во всем многообразии прослеживается однотипная структура. В роботизированную конструкцию входят:

1. Внешние опоры, крепящиеся к человеку системой ремней. Опоры прерываются подвижными соединениями на уровне суставов, могут быть представлены системой «нижние конечности», «верхние конечности», «полная конструкция».
2. Система, обеспечивающая движение сочлененных опор. Для осуществления движения могут применяться электромоторы, гидравлические и пневматические системы, возможна разработка других вариантов.
3. Блок питания. Энергопортебление может обеспечиваться за счет электропривода (аккумуляторная батарея, переменный ток) или небольшого двигателя внутреннего сгорания.  
4. Система датчиков движения и опоры под ступней и система биоэлектрических сенсоров, крепящихся к коже для восприятия электрического потенциала работающей мыщцы.
5. Компьютерный блок – воспринимает информацию от системы биоэлектрических сенсоров и передает на систему обеспечения движения.

Применение данных систем в реабилитации будет ограничено, так как требует наличия полноценного проведения импульса по нервному волокну и отсутствия мышечного перерождения.

• III Экзоскелет для нижних конечностей, обеспечивающий поддержание вертикального положения тела и пассивное передвижение пациента в зависимости от избранной программы: «движение по горизонтальной плоскости», «подъем по лестнице». Преимущества данной конструкции в реабилитации – пассивность движения, независимость от биоэлектрической активности собственных тканей пациента.

Применение в реабилитации имеющихся моделей ограничено несколькими факторами: дороговизна, большая масса блока питания, восприятие полноценного двигательного импульса. Кроме того, все разработки направлены на осуществление самостоятельной (аппаратной) функции движения и формального увеличения силы пациента за счет применяемого аппарата, тогда как основной задачей должна быть возможность восстановления утерянной или измененной функции.

Все описанные выше методы ортостатической тренировки и применяемых приспособлений имеют ряд недостатков, связанных как со сложностью выполнения тренировки (наличие ортостола, привлечение большого количества обслуживающего персонала), сложностью применяемых приспособлений (роботизированный экзоскелет с большой массой и тяжелым блоком питания), так и с недостаточной эффективностью имеющихся тренажеров или неадекватностью заданных программ функциональному состоянию инвалидов (применение метода усиления имеющегося мышечного сокращения при его отсутствии или патологичности нервного и нервно-мышечного проведения). Вышесказанное обусловливает объективную необходимость поиска новых вариантов ортостатической тренировки в сочетании с локомоторным тренингом, стимуляцией функции опоры на стопу, усилением трофических влияний и стимуляции нервного проведения.

Электростимуляция

В реабилитации пациентов с утраченной нарушением двигательной функции традиционно применяется электростимуляция, в некоторых случаях проводимая не только лежа, но так же в положении стоя и в ходьбе. Под влиянием импульсных токов определенных параметров происходит активация метаболизма в стимулируемых тканях, идет ускорение регенерации мышцы и нервной ткани и их функций, происходит активация пластических и энергетических процессов.

С учетом принципа комплексности, в реабилитации пациентов с утерей функции поддержания вертикального положения тела и ходьбы необходимым использование одновременно сразу нескольких вариантов воздействий:

1. Поддержание вертикального положения;
2. Локомоторные влияния с опорой стопы и движением мышц;
3. Электростимуляция паретичных мышц.

Реализации данных принципов может быть проведена в рамках разработки роботизированного приспособления, которое будет обеспечивать:

1. Вертикальное положение – за счет системы механических опор, укрепленных по внешней поверхности нижних конечностей с креплением на поясе (положение «стоя») или  по внутренней поверхности нижних конечностей с  седловиной (положение «полусидя»).
2. Движение по ровной поверхности за счет заданной программы. Преимущество – нет необходимости в наличии сохраненных нормальных биопотенциалов на мышцах, возможно включение в реабилитацию пациентов с длительным анамнезом болезни, при наличии реакций перерождения в мышцах; в реабилитации могут участвовать пациенты с полным отсутствием двигательной функции. Единственное условие для включение в реабилитационную программу – отсутствие выраженных спастических параличей и контрактур. Функция движения может использоваться как для реабилитации, обеспечивая значительное количество пассивных или активных с помощью локомоций и исключения феномена «разучился использовать», так и для бытового передвижения пациента. В последующем возможна разработка более сложных вариантов двигательной активности.
3. Электростимуляцию паретичных мышц нижних конечностей, проводимую в соответствии с актом движения, что обеспечит ряд преимуществ данного метода реабилитации. Электростимуляцию предполагается проводить после проведения электромиографии и электродиагностики, с индивидуальным подбором формы тока, частоты и длительности импульсов. Для электростимуляции точечные электроды будут закреплены на коже пациента, работа блока электростимуляции должна быть согласована с двигательным актом, что обеспечит физиологичность воздействия. Механическая и проприоцептивная стимуляция при движении в положении ортостаза с синхронной электростимуляцией обеспечит всесторонность и физиологичность воздействия, максимальный трофический эффект, что, несомненно, приведет к ускорению и повышению эффективности реабилитационного процесса.

Предложенная модель относительно проста в исполнении, на начальных этапах для обеспечения тренировочного процесса может работать от электросети на ограниченном расстоянии в зале лечебной гимнастики, реализует эффект электростимуляции от самостоятельного источника импульсного тока малой силы, а не за счет преобразования собственных, часто неполноценных биопотенциалов пациента, обеспечит максимальную комплексность наиболее эффективных реабилитационных влияний, даст возможность осуществлять тренировку ортостаза, локомоторную тренировку в отношении пораженных нервных проводников, мышц, ортостатическую тренировку вегетативной нервной системы, ортостатическую нормализацию регуляции сердечно-сосудистой системы, работы кровоснабжения внутренних органов, положительное влияние на психо-эмоциональный статус пациента.

Возницкая О.Э., Епишев В.В.
Уральский государственный университет физической культуры ЮУрГУ

Впервые издано:
Психолого-педагогические и медико-биологические проблемы физической культуры, спорта, туризма и олимпизма: инновации и перспективы развития: материалы  Международной научно-практической конференции, посвященной 15-летию факультета физической культуры и спорта: в 3 ч. / под научн. Редакцией Е.В.Быкова, В.Д.Иванова. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2011. – С. 40-43.

Статья предоставлена: