Научная разработка физиологии двигательного акта начинается с трудов британского физиолога Чарльза Белла (1774-1842), который высказал мысль о том, что мышечная система представляет собой не только рабочий эффекторный аппарат, но и является своеобразным органом чувств. Благодаря наличию двусторонней (афферентной и эффекторной) нервной связи между мозгом и мышцами создается своего рода замкнутый круг, в котором центробежные импульсы приводят в движение мышечный аппарат, а центростремительные импульсы, возникающие в самих мышцах, информируют мозг о текущих состояниях рабочего органа и дают возможность точно управлять мышечными движениями. Без такой обратной сигнализации, оцениваемой как «мышечное чувство», не может осуществляться координированный моторный акт.

Исследования этой проблемы в России начаты И.М. Сеченовым (1829-1905), который называл информацию от проприорецепторов «темным чувством», и продолжены Н.А. Бернштейном (1896-1966), идеи которого о многоуровневости системы организации движений и рефлекторном кольце лежат в основе современных представлений о регуляции движений.

Бернштейн, как и Ч. Белл, полагал, что для выполнения того или иного движения мозг не только посылает определенную команду к мышцам, но и получает от периферийных органов чувств сигналы о достигнутых результатах и на их основании дает новые, корректирующие команды. Бернштейн Н.А. для обоснования теории создает схему рефлекторного кольца и формулирует концепцию физиологии активности.

Однако если имеются нарушения в афферентном (от органа к ЦНС) или эффекторном (от ЦНС к органу) процессе рефлекторного кольца, то двигательный акт будет также нарушен.

В частности, в 1980 г. были обнаружены проприорецепторы в коленном суставе, благодаря которым также осуществляется процесс обмена информацией. И выявлено, что до 50% данных проприорецепторов находятся в передней крестообразной связке [1], и в случае ее разрыва, как следствие, происходит изменение в афферентном взаимодействии по схеме рефлекторного кольца.

Проприоцепция – способность воспринимать положение и перемещение в пространстве собственного тела или его отдельных сегментов [2]. Учитывая, что данный процесс происходит при участии двигательных анализаторов, мы предлагаем использовать термин «двигательная чувствительность» как синоним слову «проприоцепция».

Основой для данного исследования стало наличие спорных данных о механизме и степени восстановления проприоцепции после травмы передней крестообразной связки и мениска коленного сустава:

1. Некоторые исследователи полагают, что травма передней крестообразной связки нарушит проприоцепцию и баланс тела только со стороны поврежденной конечности [3; 4]; другая часть ученых предполагает и научно доказывает двустороннее влияние травмы, т.е., несмотря на поражение связки одного коленного сустава, проприоцепция будет нарушена в обоих суставах [5; 6].
2. Вопреки мнению большинства ученых о том, что проприоцепция сама не восстанавливается, существуют доказательные исследования о том, что проприоцепция после данной травмы восстанавливается вне зависимости от целенаправленного воздействия [7]; а также доказательные исследования, что сенсорная функция не имеет различий между оперированными и не оперированными коленными суставами [8; 9].

Цель исследования – выявить степень нарушения и дальнейшего восстановления проприоцепции после сочетанной травмы разрыва передней крестообразной связки и мениска коленного сустава.

Материалы и методы исследования

Исследование проводилось на базе государственного бюджетного учреждения здравоохранения Свердловской области «Центр специализированных видов медицинской помощи «Уральский институт травматологии и ортопедии имени В.Д. Чаклина» и Института физической культуры, спорта и молодежной политики УрФУ.

В нем приняли участие 75 человек с сочетанной травмой передней крестообразной связки и мениска, в возрасте от 20 до 35 лет, ранее не имевших травм коленного сустава. Участники эксперимента – люди, имеющие в основном спортивную квалификацию 1-2 взрослых разрядов, травму получили при занятии спортом: 71% – игровые виды спорта (в основном футбол), 25% – единоборства, 4% – другие виды спорта. В среднем срок от момента получения травмы до операции составил 2,5±0,5 года.

Из общего количества участников эксперимента было сформировано 2 группы: основная – 38 человек (15 девушек и 23 молодых человека) и контрольная – 37 человек (15 девушек и 22 молодых человека). В основной группе у 22 спортсменов из 38 была травмирована левая нога (58%), у 16 спортсменов (42%) – правая. В контрольной группе левая нога была травмирована у 20 спортсменов (54%) из 37, правая – у 17 (46%). По характеристике контингента группы были подобраны однородные, формировались по признаку получения травмы. Помимо основного нарушения (разрыва ПКС), у пациентов было повреждение мениска (67% – медиального и 33% – латерального).

У спортсменов контрольной группы занятия проводились по методике физической реабилитации, используемой в ЦСВМП «УИТО им. В.Д. Чаклина», у спортсменов основной группы – по разработанной нами методике физической реабилитации для спортсменов с рассматриваемой травмой.

Участники эксперимента находились 14 дней на лечении в стационаре ЦСВМП «УИТО им. В.Д. Чаклина», где специалистами центра им была произведена операция по восстановлению передней крестообразной связки аутотрансплантатом из подколенных сухожилий (сухожилия полусухожильной мышцы и тонкой мышцы бедра) и частичного или полного удаления мениска. После выписки спортсменам были предложены занятия физической реабилитацией (2 раза в неделю групповые занятия лечебной гимнастикой, и с 8-й недели 1 раз неделю – гидрокинезотерапия) на базе спортивного комплекса ИФКСиМП УрФУ на протяжении 6 месяцев.

При оценке степени нарушения и дальнейшего восстановления проприоцепции мы использовали тест на воспроизведение позиции, суть которого заключалась в воспроизведении заданных значений сгибания коленного сустава. Сначала спортсмену мы пассивно сгибали конечность на 30° и 60°. Затем ему необходимо было повторить заданные углы самостоятельно. Тест проводится отдельно с открытыми и закрытыми глазами. Оценивалась величина различия в градусах между первоначальным значением и воспроизведенным. Данный тест проводился 5 раз во время реабилитации: до операции, спустя 7 недель, 3 месяца, 4,5 и 6 месяцев после операции.

Результаты исследования и их обсуждение

В рамках данного исследования было проведено еще дополнительное (анализировалось 70 научных статей: 35 отечественных и 35 зарубежных) на предмет выявления наиболее часто используемых методов оценки процесса восстановления после реконструкции крестообразных связок коленного сустава, чтобы определить, какое место занимает работа и оценка степени восстановления проприоцепции после травмы в общем алгоритме реабилитации. Полные результаты представлены в ранее опубликованной статье [10]. Здесь опишем сведения, касающиеся проприоцепции.

При анализе наиболее часто используемых методов в оценке реабилитационных мероприятий после разрыва крестообразных связок нестабильность исследуют в 43% (30 иссл.) исследований, состояние околосуставных мышц в 53% (37 иссл.), проприоцепцию в 19% (13 иссл.). То есть состоянию нарушения и восстановления проприоцепции после травмы уделяется наименьшее внимание.

При оценке проприоцептивных возможностей пациента на практике чаще применяются инструментальные методы исследования: стабилометрия и Motion analysis. Стабилометрия используется в основном отечественными исследователями, motion analysis – зарубежными.

Из общей практики, помимо инструментальных методов исследования, состояние двигательного анализатора можно оценить базовыми методическими приемами: исследование точности сгибания конечности до определенного угла, оценка усилий, прикладываемых к ручному динамометру с закрытыми глазами, и пр. Во всех случаях учитывается процентное отклонение от заданной величины, которая считается допустимой на 10-20%. Точность выполнения движений или усилий имеет прямую связь с тренированностью и подготовленностью спортсмена [11].

В своем исследовании мы использовали тест на воспроизведение позиции. В реабилитационных мероприятиях акцент был сделан на баланс-тренинг, главной задачей которого являлось: восстановление проприоцептивной чувствительности и достижение симметрии обеих конечностей.

Баланс-тренинг представляет собой комплекс упражнений для развития равновесия, координации, двигательной чувствительности, выполняемых в неустойчивых положениях на полу, фитболе, подвесных системах, нестабильных опорах и активизирующих работу нервной системы, активных и пассивных стабилизаторов и рецепторов.

Для этого на занятиях лечебной гимнастикой и гидрокинезотерапией применялись специальные упражнения на развитие баланса тела, статической и динамической устойчивости. Упражнения на статическое равновесие мы проводили с 5-й недели после операции. После освоения комплекса на неподвижной опоре движения выполнялись на балансировочной подушке, и с 9-й недели начинали проводить упражнения на развитие динамического равновесия.

Результаты изменения двигательной чувствительности представлены в таблице.

Результаты теста на воспроизведение позиции (градусы)

Выводы

1. Разрешая спорные моменты и противоречия в найденных исследованиях, касающиеся восстановления проприоцепции, отметим, что проприоцепция после сочетанной травмы передней крестообразной связки и мениска коленного сустава имеет худшие показатели на травмированной конечности, что говорит об одностороннем влиянии травмы на состояние двигательной чувствительности. Однако при целенаправленной работе баланс-тренингом данные показатели значительно улучшаются у пациентов основной группы по сравнению с контрольной, что свидетельствует о возможности ее восстановления, и дисбаланс между конечностями становится минимальным.
2. В основном для оценки состояния проприоцепции используются инструментальные методы исследования, но, как показал проведенный анализ, только 19% включают в оценку реабилитационных мероприятий данный показатель. В доминирующем большинстве акцент при восстановлении делается на улучшение силы мышц и стабильности сустава.