Выпуск №20-2, 2021

Влияние курса тренировки в экзоскелете на энергетические параметры ходьбы больных с рассеянным склерозом

¹ Петрушанская К.А., ¹ Котов С.В., ² Письменная Е.В., ¹ Лиждвой В.Ю., ³ Доценко В.И.

¹ Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского, Москва, Россия
² ООО «ЭкзоАтлет» Россия, Москва, Россия
³ ООО Научно-медицинская фирма «Статокин», Москва, Россия

РЕЗЮМЕ

ЦЕЛЬ. Выявить особенности изменения энергетических параметров ходьбы у больных с рассеянным склерозом (РС) и их коррекцию под влиянием курса тренировки в экзоскелете.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ. У 3-х больных с РС была исследована электрическая активность двух симметричных мышц бедра – обеих двуглавых мышц бедра и обеих прямых мышц бедра при ходьбе в разных темпах: медленном, замедленном, произвольном,ускоренном и быстром. Помимо этих параметров, также исследовали энергетические параметры ходьбы, а именно, среднюю электрическую активность мышц, эквивалентную мощности мышц, и суммарный интеграл за 10 м пути, эквивалентный работе мышц с учетом как темпа, так и длины шага.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Авторы выявили характерные особенности энергетических параметров ходьбы у больных с расcеянным склерозом, а именно, очень незначительное повышение мощности мышц при повышении скорости передвижения и отсутствие второй ветви параболы в кривой суммарного интеграла за 10 м пути. На основании полученных данных, авторы делают выводы о резком уменьшении явлений резонанса при ходьбе больных с РС. Авторы разработали методику тренировки ходьбы в экзоскелете, которая включает общее время тренировки, чистое время ходьбы (время ходьбы без учета отдыха), скорость, темп и длину шага при ходьбе в экзоскелете, количество шагов, сделанных больными за сеанс и за весь курс. После курса тренировки авторы выявили существенное улучшение иннервационной структуры ходьбы, которое проявляется в значительном повышении максимумов активности, а в ряде случаев – в появлении этих максимумов, в сосредоточении максимумов в адекватные фазы локомоторного цикла, в появлении второго максимума активности у прямой и двуглавой мышц бедра в переносную фазу шага.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Все эти положительные изменения сопровождались увеличением произвольной скорости ходьбы и существенным улучшением энергетических параметров ходьбы, а именно значительным увеличением средней электрической активности мышц при увеличении скорости передвижения и появлением двух ветвей параболы в кривой суммарного интеграла за 10м пути, что свидетельствует о появлении явлений резонанса при ходьбе этих больных.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: рассеянный склероз, электрическая активность мышц, суммарный интеграл, явления резонанса при ходьбе

Источник финансирования: Авторы заявляют об отсутствии финансирования при проведении исследования

Конфликт интересов: Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Для цитирования: Петрушанская К.А., Котов С.В., Письменная Е.В., Лиждвой В.Ю., Доценко В.И. Влияние курса тренировки в экзоскелете на энергетические параметры ходьбы больных с рассеянным склерозом. Вестник восстановительной медицины. 2021; 20 (2): 29-41. https://doi.org/10.38025/2078-1962-2021-20-2-29-41

Для корреспонденции: Петрушанская Кира Анатольевна, e-mail: sutchenkovia@rambler.ru

Список литературы:

1. Бойко А.Н., Гусева М.Е., Сиверцева С.А. Немедикаментозные методы лечения и образ жизни при рассеянном склерозе. М. 2015: 239 с.
2. Шмидт Т.Е., Яхно Н.Н. Рассеянный склероз. Руководство для врачей. М. 2010: 267 с.
3. Бойко А.Н., Гусева М.Е., Сиверцева С.А., Батышева Т.Т. Жизнь с рассеянным склерозом. Руководство для пациентов, членов их семей и медицинских работников. М. 2019: 376 с.
4. Батышева Т.Т., Бойко А.Н., Русина Л.Р., Скворцов Д.В. Функциональная двигательная симптоматика рассеянного склероза по данным биомеханических исследований. Медицинская реабилитация пациентов с патологией опорно-двигательной и нервной систем. М. 2006: 243245.
5. Бойко А.Н., Овчаров В.В., Петров А.В. Лечебная физкультура для больных рассеянным склерозом. Методическое руководство. М. 2013: 88 с.
6. Климов Ю.А., Бойко А.Н., Попова Н.Ф. Аппаратные методы реабилитации двигательных нарушений у больных рассеянным склерозом. Детская и подростковая реабилитация. 2012: Т.2(19): 62-69.
7. Петров А.В., Бойко О.В., Куликова С.А., Бойко А.Н. Аппаратные методы реабилитации больных рассеянным склерозом в условиях стационара. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. 2015; 115(8-2): 72-73.
8. Gutierrez G.M., Chow J.W., Tillman M.D., McCoy S.C., Castellano V., White LJ. Resistance training improves gait kinematics in persons with multiple sclerosis. Archieves of Physical and Medical Rehabilitation. 2005; 89(9): 1824-1829. https://doi.org/10.1016/j.apmr.2005.04.008
9. Lo A.C., Triche E.W. Improving gait in multiple sclerosis using robot-assisted, body-weight supported threadmill training. Neurorehabilitation and Neural Repair. 2008; V.22(6): 661-671. https://doi.org/10.1177/1545968308318473
10. Di Russo F., Berchicci M., Perri R.L. et al. A passive exoskeleton can push your life up: application on multiple sclerosis patients. PLOS One. 2013; 8(10): e77348. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0077348
11. He Y., Eguren D., Luu T.P., Contreras -Vidal J.L. Risk management and regulation for lower limb medical exoskeleton: a review. Medical Devices: Evidence and Research. 2017; V.10: 89-107. https://doi.org/10.2147/MDER.S107134
12. Straudi S., Fanciulacci C., Martinuzzi C., Paravelli C., Rossi B., Chissari C. et al. The effects of robot-assisted gait training in progressive multiple sclerosis. Multiple Sclerosis Journal. 2016; 22(3): 373-384. https://doi.org/10.1177/1352458515620933
13. Шевченко Ю.Л., Даминов В.Д., Горохова И.Г., Ткаченко П.В., Уварова О.А., Карташов А.В. Антигравитационные технологии восстановления ходьбы в нейрореабилитации. Клиническая патофизиология. 2016; Т.22(1): 134-141.
14. Котов С.В., Лиждвой В.Ю., Секирин А.Б., Петрушанская К.А., Письменная Е.В. Эффективность применения экзоскелета ExoAtlet для восстановления функции ходьбы у больных рассеянным склерозом. Журнал неврологии и психиатрии. 2017; 10(2): 41-46. https://doi.org/10.17116/jnevro201711710241-47
15. Котов С.В., Исакова В.Ю., Лиждвой В.Ю., Секирин А.Б., Письменная Е.В., Петрушанская К.А., Геворкян А.А. Методические рекомендации по нейрореабилитации больных рассеянным склерозом, имеющих нарушения ходьбы, с использованием экзоскелета ExoAtlet. M. 2018: 26 с.
16. Котов С.В., Петрушанская К.А., Лиждвой В.Ю., Письменная Е.В.. Секирин А.Б, Сутченков И.А. Клинико-физиологическое обоснование применения экзоскелета «ЭкзоАтлет» при ходьбе больных с рассеянным склерозом. Российский журнал биомеханики. 2020; 24(2): 125-142. https://doi.org/10.15593/RJBiomeh/2020.2.03
17. Витензон А.С. Закономерности нормальной и патологической ходьбы человека. М. 1998: 271 с.
18. Витензон А.С., Петрушанская К.А. От естественного к искусственному управлению локомоцией. М. 2003: 448 с.
19. Скворцов Д.В. Диагностика двигательной патологии инструментальными методами. Анализ походки. Стабилометрия. М. 2008: 638 с.
20. Славуцкий Я.Л., Витензон А.С., Гриценко Г.П., Петрушанская К.А., Михеева Н.Е., Сутченков И.А. Исследования электрической активности мышц при нормальной ходьбе в разных темпах. Протезирование и протезостроение. М. 1998; (95): 103-110.
21. Саранцев А.В. К количественному анализу некоторых показателей энергетической оптимальности ходьбы. Протезирование и протезостроение. М. 1973; (30): 84-92.
22. Winter D. Biomechanics and motor control of human movement. John Willey and Sons Inc. New-York. 1990: 277 p.
23. Crieve D. Gait patterns and the speed of walking. Bio-Medical engineering. 1968; V.3: 119-122.
24. Quanbury A.O., Milner M., Basmajan J.V. Human locomotion: E.M.G. activity of four leg muscles in various walking speeds and pace frequencies. Proccedings of the 23-rd Annual Conference on Engineering in Medicine and Biology. 1970; (4): 75 p.
25. Bouisset S., Goubel F. Integrated electromyographic activity and muscle work. Journal of Applied Physiology. 1973; V.35(5): 695-702. https://doi.org/10.1152/jappl.1973.35.5.695
26. Yang J.F., Stein R.B., James K.B. Contribution of peripheral afferents to the activation of the soleus muscle during walking in humans. Experimental Brain Research. 1991; V.87: 679-687. https://doi.org/10.1007/BF00227094
27. Северин Ф.В., Шик М.Л., Орловский Г.Н. Работа мышц и одиночных мотонейронов при управляемой локомоции. Биофизика. 1967; Т.12(30): 660-667.

©

Эта статья открытого доступа по лицензии CC BY 4.0. Издательство: ФГБУ «НМИЦ РК» Минздрава России.
This is an open article under the CC BY 4.0 license. Published by the National Medical Research Center for Rehabilitation and Balneology.