Влияние тренировки верхней части трапеции на выносливость с низкой нагрузкой на боль, боль от давления и мышечную жесткость при хронической боли в шее и плечах по сравнению с упражнениями на растяжку: рандомизированное контролируемое исследование

1. Введение:

   Боль в шее и плечах, также известная как замена боли в шее или плечах в исследованиях глобального бремени болезней, является одной из основных причин инвалидности и распространенным нарушением опорно-двигательного аппарата, связанным с работой, у работников, выполняющих статическую или повторяющуюся работу, что приводит к огромное социально-экономическое бремя во всем мире (Wu et al., 2024). Выявлено, что во всем мире от болей в шее и плечах страдают около 203 миллионов человек (Wu et al., 2024). Ожидается, что из-за таких факторов, как старение населения и растущая распространенность малоподвижного образа жизни, бремя боли в шее и плечах для отдельных лиц и системы здравоохранения будет увеличиваться (Wu et al., 2024). Поэтому для решения этой проблемы необходимо эффективное вмешательство, особенно активный подход и подход, основанный на заботе о себе.

   Лечебная физкультура является одним из широко используемых методов лечения хронической боли в шее и плечах, поскольку упражнения относительно безопасны и имеют временные и доброкачественные побочные эффекты (Gross et al., 2015). Примеры активных упражнений при болях в шее и плечах включают, помимо прочего, специальные упражнения на растяжку шеи и плеч, тренировки по укреплению и выносливости, упражнения по стабилизации шейно-лопаточно-грудного отдела, нервно-мышечные упражнения на координацию глаз и шеи и тренировку проприоцепции, а также упражнения на осознанность (Gross et al. ., 2016). Фактические данные показали, что укрепляющие упражнения в сочетании с упражнениями на выносливость или растяжку полезны при болях в шее и плечах (Gross et al., 2015). Тем не менее, когда упражнения на растяжку или выносливость используются в качестве единственного вмешательства, они оказывают минимальное влияние на боль и функцию (Gross et al., 2015). Из-за отсутствия доказательств высокого качества все еще существует неопределенность относительно эффективности этих конкретных типов упражнений для лечения болей в шее и плечах.

   Жесткость мышц относится к сопротивлению тканей во время пассивного растяжения и зависит от типа приложенной внешней силы и вызванной деформации структуры (Baumgart, 2000). Таким образом, мышцы можно растягивать без разрывов, обеспечивая гибкость и диапазон движений суставов, демонстрируя растяжимость, и они могут возвращаться к своей первоначальной форме после растяжения или сокращения, демонстрируя эластичность (Rothwell and Rothwell, 1994). Эти механические свойства позволяют мышцам эффективно функционировать, обеспечивая движение, стабилизируя суставы и поддерживая позу. Некоторые данные показали, что боль в шее и плечах связана с повышенной ригидностью верхней трапециевидной мышцы (Леонг, Хуг и Фу, 2016). Недавние исследования также продемонстрировали связь между миофасциальной жесткостью, эластичностью и хронической болью в шее и плечах (Seidel, Brandl, Egner и Schleip, 2023; Opara and Kozinc, 2023). Однако точная связь между «напряжением» верхней части трапеции и болью в шее и плечах остается неясной. Возможное объяснение состоит в том, что измененная морфология тканей миофасции приводит к изменению мышечного дисбаланса между превертебральными и спинальными мышцами-разгибателями. Напротив, другой возможный механизм заключается в том, что повышение мышечного тонуса в верхней части трапеций является защитной стратегией ограничения болезненных движений шеи, что имитирует феномен повышения жесткости мышц-разгибателей туловища у пациентов с болью в пояснице (Koppenhaver et al., 2020).

   Если ригидность мышц верхней части трапеции связана с болью в шее и плечах, ожидается, что удлинение или снижение мышечного тонуса должно вызвать долгосрочное улучшение боли. Тем не менее, растяжение мышц шеи и иглоукалывание, направленное на устранение миофасциальной жесткости и триггерной точки, были связаны только с кратковременным облегчением боли в шее и плечах (Wilke et al., 2014). Соответственно, в 40% случаев механической боли в шее и плечах активные триггерные точки появляются в верхней части трапеции (Muñoz-Muñoz et al., 2012). Следовательно, упражнения на растяжку могут облегчить кратковременную боль, только воздействуя на триггерные точки, а не устраняя ригидность мышц путем ингибирования спинного рога ноцицепции. В результате боль в шее и плечах будет сохраняться в долгосрочной перспективе из-за ноцицептивного воздействия, приводящего к образованию новых триггерных точек.

   На микроскопическом уровне Meulemeester et al. (2018) обнаружили, что офисные работники с трапециевидной миалгией имеют больше волокон типа II (быстросокращающиеся) и меньше волокон типа I (медленно сокращающиеся) по сравнению со здоровыми работниками. Авторы предположили, что недостаточность кровоснабжения и перегрузка волокон I типа вызывают метаболический стресс. Опора на усиление анаэробного метаболизма и длительную работу верхней части трапеции с низкой нагрузкой при работе приводит со временем к развитию миалгии трапециевидной мышцы. Разумно сделать вывод, что увеличение аэробной способности за счет увеличения доли медленных окислительных волокон I типа может помочь справиться с длительной низкоуровневой активностью верхней части трапециевидной мышцы. Кнутсон (2000) указал, что боль и воспаление могут активировать сенсорные окончания III и IV типов. Это может стимулировать гамма-мотонейроны и потенциально изменять возбудимость мышечного веретена, что приводит к повышению мышечного тонуса. Кисилевич и др. (2020) и Эредиа-Ризо и др. (2020) продемонстрировали, что эксцентрическая тренировка может повысить болевой порог давления и снизить мышечную ригидность верхней части трапециевидной мышцы у пациентов с хронической болью в шее и плечах. Вполне возможно, что повышенный порог утомления может снизить повышенный тонус в состоянии покоя и, следовательно, ригидность мышц. Таким образом, мы предполагаем, что тренировка верхней части трапеции с низкой нагрузкой на выносливость по сравнению с упражнениями на растяжку может привести к лучшему уменьшению болей в шее и плечах и жесткости мышц.

   Насколько мы понимаем, не существует рандомизированного контролируемого исследования (РКИ), сравнивающего влияние тренировок на выносливость с упражнениями на растяжку верхней части трапеции на боли в шее и плечах. Таким образом, цель нашего исследования — изучить эффективность упражнений на выносливость с низкой нагрузкой по сравнению с упражнениями на растяжку верхней части трапеции при боли, боли при давлении и ригидности мышц у пациентов с хронической болью в шее и плечах. Наша гипотеза состоит в том, что упражнения на выносливость верхней части трапеции должны привести к значительно лучшему улучшению в отношении боли в шее и плечах, болевого порога давления и ригидности мышц, чем упражнения на растяжку.

2. Дизайн исследования:

   Настоящее исследование представляет собой параллельное рандомизированное контролируемое исследование с участием двух групп. Реализована двухгрупповая схема предварительного и послетестового тестирования. Это исследование будет проводиться с ноября 2024 г. по март 2025 г. в соответствии с руководящими принципами Консолидированных стандартов отчетности об исследованиях (CONSORT).

3. Стратификация и рандомизация:

   Участники будут набраны с помощью листовок или электронной почты в Гонконгском политехническом университете и в социальных сетях. После первоначальной проверки на соответствие критериям рандомизация будет стратифицирована с использованием программного обеспечения «Minimize», чтобы обеспечить почти равномерное распределение ключевых параметров по каждой группе. Факторы стратификации будут включать возраст, пол (мужской или женский), преобладание руки (левая или правая), симптоматическая сторона односторонней боли в шее и плечах (левая или правая), индекс массы тела (кг/м²), продолжительность рабочего времени (меньшее или равна 40 часам в неделю или превышает 40 часов в неделю) и индекс инвалидности шеи (NDI) (0–24 при отсутствии или умеренной инвалидности, 25–34 при тяжелой инвалидности, 35–50 при полной инвалидности). Рандомизация будет проводиться до исходных измерений, при этом подходящие участники будут распределены в одну из двух групп: группу упражнений на выносливость (EE) или группу упражнений на растяжку (SE) для пораженной стороны шейно-плечевой области.

4. Исследовательские группы:

   Упражнения будут проводиться под руководством двух физиотерапевтов, имеющих 3-летний опыт работы в физиотерапии опорно-двигательного аппарата. Участникам будут предоставлены видеодемонстрации для облегчения выполнения учений. Все участники с болью в шее и плечах пройдут 5-недельное лечение на дому в соответствии с распределением в группе. Участникам через приложение мобильной связи будут отправлены сообщения с напоминаниями для обеспечения соблюдения назначенных упражнений. Каждую неделю через приложение мобильной связи будет осуществляться видеозвонок, чтобы следить за ходом реабилитации и уровнем боли каждого участника.

   4.1 Экспериментальная группа: группа упражнений на выносливость с низкой нагрузкой для верхней части трапеции (EE) Упражнения на выносливость с низкой нагрузкой для верхней части трапеции, а именно упражнение на пожимание плечами над головой, будут предписаны и отработаны участниками, распределенными в группу EE. Движение пожимания плечами над головой выбирается вместо пожимания плечами в нейтральном положении из-за более специфической и точной активации верхней части трапеции с минимальной активацией мышц, поднимающих лопатки, из-за чего гиперактивность мышц, поднимающих лопатки, обычно обнаруживается у людей с болями в шее и плечах (Castelein et al. , 2016). Участники группы ЭЭ выполнят упражнение по пожиманию плечами над головой на пораженной стороне, используя зеленую эластичную ленту Thera-Band.

   4.2 Группа сравнения: группа упражнений на растяжку верхней части трапеции (SE) Участники группы SE будут выполнять статические упражнения на растяжку верхней части трапеции для пораженной стороны.

   Все участники будут обучены принципам управления нагрузкой, чтобы избежать чрезмерной нагрузки и нежелательных явлений. Участники должны немедленно сообщить двум физиотерапевтам через приложение мобильной связи в случае возникновения неблагоприятных состояний, таких как болезненность в шее и плечах или боль, продолжающаяся более 2 дней после тренировки, усиление боли в шее и плечах на величину, равную или более 2. из 10 см по шкале ВАШ во время или после выполнения упражнения или появление неврологических симптомов, таких как онемение или покалывание. Эти состояния будут повторно оценены физиотерапевтами, чтобы определить, требуется ли изменение дозировки упражнений или прекращение программы упражнений.

5. Процедура сбора данных:

   После получения письменного информированного согласия от участников два главных исследователя (физиотерапевты, которые не знают о распределении групп и несут ответственность за проведение всех оценок результатов) проведут первоначальный скрининг набранных участников. Участники будут оцениваться в два разных момента времени по всем показателям результата: (1) базовая оценка (до лечения); (2) после окончания лечения (5-я неделя).

6. Демографические, первичные и вторичные переменные результата:

   Перед рандомизацией для каждого участника будут записаны демографические данные, включая возраст, пол, индекс массы тела, доминирование руки, симптоматическую сторону односторонней боли в шее и плечах, продолжительность боли в шее и плечах, род занятий и продолжительность использования DSE в неделю. (рабочее время). Распределение групп вмешательства будет затем завершено независимым исследовательским персоналом.

   Первичные результаты включают боль, оцениваемую по шкале VAS, жесткость мышц верхней части трапеции, оцениваемую с помощью MyotonPRO, боль при давлении, оцениваемую электронным альгометром давления в верхней части трапеции, и выносливость верхней части трапеции, измеренную с помощью 5-минутного протокола электростимуляции.

   Вторичные результаты включают в себя два опросника, в том числе опросник по индексу инвалидности шеи (NDI) и опроснику по инвалидности плеч, рук и кистей (DASH).

7. Анализ данных:

   Весь статистический анализ будет проводиться с использованием программного обеспечения IBM SPSS (IBM, Армонк, Нью-Йорк, США) с уровнем значимости 5% (двусторонний). Для проверки данные будут введены дважды. Показатели результатов будут анализироваться на основе принципа намерения лечить. Исходные характеристики и демографические данные между двумя исследовательскими группами будут сравниваться с использованием однофакторного дисперсионного анализа, критерия хи-квадрат или точного критерия Фишера, в зависимости от обстоятельств. Двусторонние повторные измерения ANOVA будут приняты для сравнения изменений первичных и вторичных результатов в два момента времени между исследовательскими группами.

8. Клиническое значение и последствия:

Это РКИ предоставит высококачественные доказательства для проверки эффективности специальной лечебной физкультуры при лечении болей в шее и плечах. Это исследование является первым РКИ, сравнивающим влияние тренировки на выносливость верхней части трапеции с традиционно используемыми упражнениями на растяжку при болях в шее и плечах. Если окажется, что тренировки на выносливость более эффективны в уменьшении боли, боли от давления и мышечной жесткости, это может дать информацию для клинического управления путем уточнения рецепта упражнений для улучшения клинического результата для людей, страдающих от болей в шее и плечах. Кроме того, это могло бы также сообщить нам о возможных механизмах, лежащих в основе уменьшения боли в шее и плечах путем изучения взаимосвязи между биомеханическими свойствами мышц, такими как мышечная выносливость или ригидность мышц, и болью в шее и плечах.

Тренировки на выносливость с низкой нагрузкой также могут улучшить самоконтроль боли в шее и плечах. Тренировка верхней части трапеции на выносливость — это неинвазивное и легко доступное упражнение, требующее минимального оборудования. Это один из практических вариантов упражнений, который можно выполнять как в клинических, так и в домашних условиях, что может улучшить приверженность пациентов к физическим упражнениям. Кроме того, это экономически эффективное вмешательство из-за простоты и низкой стоимости проведения такого обучения. Это особенно важно и полезно в нашей системе здравоохранения с ограниченными ресурсами.

В заключение, наше исследование может улучшить наше понимание эффективных методов лечения болей в шее и плечах. Предоставляя доказательства преимуществ тренировки верхней части трапеции с низкой нагрузкой на выносливость, это может повлиять на клиническую практику и улучшить качество лечения пациентов, страдающих этим хроническим заболеванием опорно-двигательного аппарата позвоночника.