Влияние комбинированных упражнений и NMES на силу, проприоцепцию и время реакции при нестабильности ладьевидной мышцы

Среди травм верхних конечностей часто наблюдаются травмы кисти/запястья. Рука – важный орган, который позволяет человеку выполнять повседневную деятельность. Проблемы с руками и запястьями могут привести к ограничениям в деятельности человека и помешать ему выполнять повседневные жизненные роли. Это может привести к снижению качества жизни.

С точки зрения биомеханических свойств внешние связки запястья обладают большей эластичностью, но менее устойчивы к растяжению, что приводит к меньшей долговечности по сравнению с большинством внутренних связок. В результате внешние связки склонны к разрыву в медиальных частях, тогда как внутренние связки более склонны к разрывам, а не к полному разрыву (1).

Взаимосвязь ладьевидно-лунарного (SL) сустава обеспечивается несколькими связками запястья. Наиболее важной из них является ладьевидно-полулунная межкостная связка (SLIL; ладьевидно-полулунная межкостная связка) (2). Травма SLIL приводит к нестабильности ладьевидно-лунарного сустава (3). Нестабильность ладьевидно-полулунной кости является наиболее распространенной нестабильностью запястья (4). Если эту нестабильность не лечить, механическое взаимодействие между костями запястья постоянно нарушается, что приводит к прогрессирующим дегенеративным изменениям в лучезапястных и среднезапястных суставах (5). Эти дегенеративные изменения называются расширенным коллапсом ладьевидной кости (SLAC) и являются наиболее распространенной причиной остеоартрита запястья (6). При нестабильности SL механизмом травмы обычно являются разгибание и падение руки при локтевой девиации. Комбинированная картина нестабильности запястья и дегенеративного артрита называется прогрессирующим коллапсом ладьевидной кости (SLAC) (7).

Тот факт, что ладьевидная и полулунная кости имеют разные суставные структуры, позволяет им вращаться с разной скоростью во время сгибания и разгибания запястья. Кроме того, дорсальные волокна SLIL короткие и толстые, а ладонные волокна рыхлые и эластичные, что обеспечивает различное вращение ладьевидной и полулунной кости во время сгибательных и разгибательных движений. При нагрузке ладьевидная кость имеет тенденцию сгибаться, а полулунная – разгибаться. Эти различные модели движения ладьевидной и полулунной костей приводят к накоплению высокой потенциальной энергии в связке SLIL. Когда происходит разрыв связки, ожидается, что кости запястья сместятся на противоположную сторону из-за этой энергии. Таким образом, после разрыва SLIL ладьевидная кость сгибается, а полулунная переходит в разгибание за счет тянущего эффекта трехгранника через полулунно-четвертурную межкостную связку (LTIL). Эта картина нестабильности называется нестабильностью дорсального вставочного сегмента (DISI) (7).

До недавнего времени большинство биомеханических теорий предполагало, что стабильность запястья в основном определяется формой сустава и взаимодействием связок и капсул. Механизмы динамической стабилизации других суставов, таких как коленный или плечевой, были тщательно исследованы. Меньше внимания уделялось пониманию того, как мышцы и сухожилия способствуют стабильности запястья. Однако за последние 15 лет растущий интерес и исследования начали проливать свет на эту тему. Фактически, с 2011 года было опубликовано более 350 статей о проприоцепции запястья. Одним из триггеров этого факта стало описание механорецепторов связок запястья Hagert et al. Проприоцепция связана с стабильностью суставов. Термин «стабильность запястья» относится к способности запястья сохранять равновесие под нагрузкой (кинетическая) и/или во время движения (кинематическая) и может сохраняться в значительной степени без скручивания и появления симптомов. Стабильное запястье не скручивается под физиологической нагрузкой и может регулировать свое внутреннее положение, превращаясь в прочный блок, от которого можно распределять силы. Кинетическая стабильность запястья требует многих факторов, в том числе морфологии костей, надежных статических (связок) и сильных динамических стабилизаторов (мышц предплечья и сухожилий, пересекающих запястье), сохраненных сочленяющихся поверхностей и компетентной сенсорной и двигательной системы, включающей нервы, соединяющие статическую запястье. и динамические стабилизаторы. Несоблюдение любого из этих пяти факторов может привести к нестабильности запястья (13).

Нестабильность SL возникает в результате нарушения нормального положения костей, образующих запястье, вследствие повреждения связок SLIL. Его часто упускают из виду, поскольку он может быть связан с другими проблемами рук/запястий (14,15). Нестабильность СЛ обычно характеризуется болью в запястье, возникающей во время нагрузки. Характер боли, развивающийся из-за нестабильности SL, усиливается во время активности. Боль может привести к потере нормальных движений суставов и снижению силы захвата. Это приводит к некомпетентности в повседневной жизни и уходе за собой, а также снижению функционального уровня (16-18). При решении проблем нестабильности СЛ учитываются различные факторы.

В последние годы исследования кинетики запястья, кинематики и свойств связок пролили свет на консервативные подходы к лечению (21-23). Различные подходы к реабилитации были разработаны, в частности, путем исследования связок и мышц, которые способствуют стабильности запястья (24,25). В исследовании Hagert et al. (26) сообщалось, что одним из наиболее важных факторов, способствующих стабильности запястья, является проприоцептивный и нервно-мышечный контроль лучезапястного сустава. В своем исследовании, изучавшем структурные и нервные свойства связок запястья, они отметили, что связки, прилегающие к дорсальной и трехгранной кистям, особенно ладьевидно-полулунная межкостная связка (SLIL), богаты механорецепторами (27). Кроме того, показано наличие связочно-мышечных рефлексов, вызывающих активность мышц предплечья в результате электростимуляции SLIL.

Было показано, что особенно локтевой сгибатель запястья (FCU), лучевой сгибатель запястья (FCR), длинный лучевой разгибатель запястья (ECRL), локтевой разгибатель запястья (ECU) и короткий лучевой разгибатель запястья (ECRB) играют эффективную роль в динамическом стабилизация запястья. В исследовании Гарсиа-Эллиаса и соавт. (29) было показано, что эти мышцы изменяют расстояние между костями запястья, вызывая пронацию или супинацию костей запястья. В результате этих исследований возникла идея о том, что дальнейшие травмы можно предотвратить, активируя нужные мышцы после повреждения связок (29).

В своем исследовании трупов Salva-Coll et al. исследовали модели движения мышц FCU, FCR, ECRL, ECU и длинной отводящей большой палец мышцы (APL) на костях запястья. Было отмечено, что мышцы FCU, ECRL и APL вызывают супинацию обоих запястных рядов, особенно сгибание проксимального запястного ряда (30). Было замечено, что мышца FCR супинирует ладьевидную кость и пронирует трехгранную и головчатую кость. Было обнаружено, что мышца ECU значительно пронационирует как дистальный, так и проксимальный ряд запястья (31). Отмечено, что супинация запястья сужает ладьевидно-полулунный интервал, а пронация его расширяет. Таким образом, мышцы ECRL, APL и FCR, которые после травм SLL считаются «дружественными к ладьевидной полулунной кости», приобрели важное значение в реабилитации нестабильности запястья, поскольку они сужают ладьевидно-полулунное пространство (32). Также сообщалось, что следует избегать деятельности ECU.

Исследования показали, что одновременное возбуждение ECR, FCR и FCU и их мышц может обеспечить глобальную стабильность лучезапястного сустава. Поэтому упражнения на коактивацию рекомендуется включать в программу реабилитации для повышения динамической устойчивости (7). Электростимуляция широко применяется для укрепления скелетных мышц.

Нервно-мышечная электростимуляция (НМЭС) — метод, который реорганизует центральную нервную систему, вызывает биохимические, физиологические и гистологические изменения в мышечных волокнах, предотвращает атрофию мышц и способствует восстановлению мышечной силы и функции у пациентов с поражениями центральной нервной системы (33). Исследования показали, что применение NMES на односторонней конечности обеспечивает увеличение мышечной силы (34).

В литературе сообщалось, что NMES вызывает увеличение угла перистости и значений физиологической площади поперечного сечения (PCSA) мышц в результате некоторых физиологических процессов (35,36). Токи частотой ниже 50 Гц особенно подходят для мышц с короткой длиной волокон и высокими значениями PCSA, поскольку они имеют большую длительность. Другими словами, длительная низкочастотная стимуляция подойдет для пеннатных мышц. Для мышц с низкими значениями PCSA и высокими значениями длины волокон параметры отбора будут другими. Для этих мышц следует отдавать предпочтение частотам выше 70 Гц и очень короткой (около 200 мкс) продолжительности, а время стимуляции должно быть коротким (35–37).

Шардонг и др. (38) показали, что мышечная сила увеличилась после восьми недель вмешательства NMES у пациентов с хронической почечной недостаточностью, но толщина мышцы 2 и угол перистости не изменились. Переменные параметры NMES (частота, амплитуда, продолжительность, расположение электродов и т. д.) были показаны как причина этих противоречивых результатов относительно эффектов NMES (39).

В современной литературе, опубликованной Salva-Coll et al. в 2023 г. полагают, что может возникнуть дисбаланс мышц-сгибателей и разгибателей мышц предплечья вследствие повреждения связочно-мышечного рефлекторного механизма, возникающего на СЛЛ после травмы СЛЛ. Сообщалось, что вышеупомянутые мышцы ECRL, ECRB, APL, FCR важны для реабилитации нестабильности запястья, поскольку они сужают ладьевидно-полулунное пространство, и активности ECU следует избегать. В описаниях случаев описано, что применяется нервно-мышечная реабилитация динамических стабилизаторов этого запястья, который считается «дружественным к SL-суставу». Использование дуги движения, называемой движением метания дротика, также получило широкое распространение в реабилитации. Было показано, что он минимизирует нагрузку на SLIL и широко используется в послеоперационной реабилитации SLIL (40). Эти подходы были основаны на фундаментальной научной литературе, концепциях реабилитации, доступных для других анатомических областей, и биомеханических исследованиях запястья. Однако существует ограниченное количество доказательств, объясняющих эффективность этих практик. В литературе нет рандомизированных клинических исследований или руководств, которые бы рекомендовали идеальные консервативные стратегии реабилитации при травмах SLIL. Учитывая нехватку литературы, вмешательство реабилитологов в пациентов с травмами SLIL по-прежнему неизбежно.

Влияние NMES на изокинетическую мышечную силу, силу хвата, проприоцепцию суставов у пациентов с ладьевидной полулунной кислотой в литературе неизвестно. Важно понимать влияние NMES на упомянутые выше мышцы как благоприятные для суставов SL, чтобы добиться более эффективного результата лечения у пациентов.

В литературе нет исследований, в которых NMES применялся бы к мышцам, дружественным к SL, у пациентов с нестабильностью SL. В существующих исследованиях есть исследования, которые включают в себя общую тренировку запястья после операции. Среди этих исследований не было исследований, изучающих изокинетическую силу и выносливость мышц разгибателей и сгибателей запястья после физических упражнений. Кроме того, в существующих исследованиях рандомизированные контролируемые исследования, измеряющие время реакции верхних конечностей, проприоцептивную чувствительность и силу передачи боли в запястье, не были обнаружены у пациентов с СЛ после травмы. Однако проприоцептивные ощущения, скорость и время реакции очень важны для функционирования верхних конечностей. Кроме того, очевидно, что представление о мышечной силе разгибателей и сгибателей с помощью изокинетических измерений по-разному формирует протоколы реабилитации.

В этом исследовании мы стремились изучить влияние физических упражнений в сочетании с нервно-мышечной электростимуляцией на мышечную силу, проприоцептивные ощущения, время реакции и функциональность у пациентов с нестабильностью ладьевидно-полулунной мышцы.