Влияние когнитивных нервно-мышечных упражнений на время реакции, чувство положения суставов, чувство проприоцептивной силы и равновесие у людей, перенесших операцию на передней крестообразной связке

Травмы передней крестообразной связки (ПКС) являются одними из наиболее распространенных повреждений коленного сустава, возникающих как по контактным, так и по бесконтактным механизмам, таким как внезапное замедление, изменение направления или приземление после прыжка, и приводят к нарушениям стабильности и биомеханики колена. По оценкам, в Соединенных Штатах ежегодно регистрируется от 100 000 до 200 000 случаев, а глобальная заболеваемость разрывами ПКС приближается к 2 миллионам случаев в год. Лечение травм передней крестообразной связки может быть консервативным или хирургическим. Консервативное лечение считается жизнеспособным вариантом для определенных групп населения, таких как спортсмены, которые не занимаются деятельностью, требующей смены направления, люди без значительной нестабильности колена и люди с более низким уровнем активности. Травмы крестообразной связки приводят к слабости квадрицепсов и подколенных сухожилий, снижению проприоцепции коленного сустава и нарушению равновесия.

Чтобы восстановить анатомию и биомеханику колена, проводится артроскопическая реконструкция передней крестообразной связки для стабилизации колена и предотвращения вторичных травм. Ежегодно в Соединенном Королевстве проводится около 30 000 процедур. Хотя комплексная реабилитация является важнейшим компонентом лечения травм ПКС, независимо от того, лечатся ли они консервативно или хирургически, в настоящее время не существует золотого стандарта реабилитации для такой широко распространенной травмы.

Тип применяемого протокола реабилитации является одним из наиболее значимых факторов, влияющих на результаты реконструкции передней крестообразной связки. Протоколы реабилитации существенно изменились за последние несколько десятилетий, при этом наиболее часто используются традиционная реабилитация, ускоренная реабилитация и протоколы реабилитации, основанные на критериях. Эти протоколы направлены на увеличение мышечной силы, улучшение проприоцепции и обеспечение стабилизации колена, при этом время и типы упражнений определяются периодами биологического заживления и ремоделирования трансплантата.

Протоколы реабилитации, основанные на критериях, представляют собой относительно новый подход, направленный на обеспечение индивидуальной реабилитации пациента и максимизацию прогресса. Этот протокол, разработанный в 2016 году Королевским голландским обществом физиотерапии (KNGF), разделен на три этапа: ранний, средний и поздний. Чтобы перейти к следующему этапу, пациенты должны достичь конкретных целей на каждом этапе, которые проверяются посредством объективного и субъективного тестирования. Эффективность и качество ранней и средней стадии реабилитации существенно влияют на отдаленные результаты. Цели ранней реабилитации, продолжающейся около двух месяцев, включают уменьшение выпота, восстановление объема движений в суставах и минимизацию мышечной атрофии. На средней стадии, которая длится со второго по шестой месяц, акцент смещается на достижение полного контроля над разгибанием колена, восстановление 80% мышечной силы прооперированной конечности по сравнению с неповрежденной стороной и восстановление прыгучести. Эта фаза включает в себя такие упражнения, как укрепление сгибателей и разгибателей колена, упражнения замкнутой кинетической цепи, функциональные упражнения, тренировка баланса, плиометрические упражнения и нервно-мышечные упражнения.

Нервно-мышечный контроль необходим для начала движения и требует интеграции сенсорной информации из проприоцептивных, кинестетических, зрительных и вестибулярных источников, а также корковых и спинальных двигательных команд. Этот контроль имеет решающее значение для эффективного выполнения движения. Недавние исследования показывают, что травмы ПКС не являются изолированными повреждениями суставов, которые просто влияют на стабильность и биомеханику, но также напрямую влияют на нервно-мышечный контроль колена через механорецепторы, расположенные внутри ПКС. Эти травмы приводят к нейрофизиологическим воздействиям на сенсомоторный контроль. После травм передней крестообразной связки эти соматосенсорные изменения могут привести к нарушению постурального и двигательного контроля, что приводит к замедлению реакции нижних конечностей. Кроме того, ноцицептивная активность, связанная с болью и отеком, в сочетании со снижением чувства положения суставов и кинестезией, ухудшает качество движений. Нарушения нервно-мышечного контроля, проприоцептивный дефицит и нарушения соматосенсорной активности из-за повреждения механорецепторов могут сохраняться в течение 9–12 месяцев, что подчеркивает необходимость целенаправленных упражнений на среднем этапе реабилитации.

Сложная интеграция вестибулярных, зрительных и соматосенсорных входов, необходимая для ситуационной осведомленности, повышенной бдительности и способности выбирать между ресурсами внимания, может способствовать развитию нейрокогнитивных функций. Когнитивные нервно-мышечные упражнения направлены на улучшение времени реакции пациентов, чувства положения суставов, проприоцептивной силы и нейрокогнитивных функций, таких как баланс, одновременно улучшая двигательный контроль и стабильность колена. Примером нейромышечных упражнений, основанных на когнитивных способностях, является метод Life Kinetik (LK), разработанный Лутцем в Германии в 2007 году. Этот метод используется для стимулирования нейронного обучения, поддержки нейропластичности и уменьшения неврологических симптомов. Во время этих упражнений зрительные или когнитивные задачи сочетаются с физической активностью для тренировки мозга с целью улучшения концентрации, навыков решения проблем, рефлексов, равновесия и координации. Эти упражнения предполагают выполнение множества сложных задач, требующих активного и непрерывного мышления во время движений. Исследователи предполагают, что сложные задачи, выполняемые в этих упражнениях, могут положительно влиять на время реакции, чувство положения суставов, проприоцептивную силу и баланс, которые нарушаются после реконструкции передней крестообразной связки.

Обзор литературы показывает, что исследования, изучающие чувство положения суставов, нейрокогнитивный контроль и время реакции у пациентов, перенесших реконструкцию передней крестообразной связки, ограничены. Более того, исследования, изучающие реакцию нижних конечностей или время обнаружения, возникающие в результате нарушения соматосенсорных входов после травм передней крестообразной связки, также недостаточны. Несмотря на то, что были проведены исследования нервно-мышечных упражнений в программах реабилитации ПКС, не было обнаружено ни одного исследования, посвященного нервно-мышечным упражнениям, основанным на когнитивных способностях. Отсутствие в литературе золотого стандарта реабилитации для реконструкции передней крестообразной связки привело к постоянным исследованиям новых методов лечения и их эффектов. В последнее время когнитивные нервно-мышечные упражнения стали многообещающим методом улучшения когнитивных способностей, чувства положения суставов, силы восприятия и баланса.

Это исследование предназначено для изучения влияния когнитивных нервно-мышечных упражнений на время реакции, чувство положения суставов, чувство проприоцептивной силы и нарушения равновесия, наблюдаемые у пациентов после реконструкции передней крестообразной связки (ПКС). Благодаря результатам, полученным в этом исследовании, исследователи стремятся представить новый взгляд на реабилитационные подходы при реконструкции передней крестообразной связки, где не существует золотого стандарта лечения, и внести в литературу объективные и научно обоснованные данные относительно эффектов когнитивных нервно-мышечных вмешательств. упражнения на сенсомоторную, нервно-мышечную и проприоцептивную чувствительность.

Исследуемая популяция и выборка В исследование будут включены лица обоих полов в возрасте от 20 до 40 лет. Послеоперационные пациенты первоначально пройдут 8-недельную программу реабилитации на дому, как описано McNeil et al., с еженедельным мониторингом для оценки их прогресса. В конце 8-й недели в исследование будут включены пациенты, соответствующие критериям ранней фазы критериального подхода к реабилитации. Затем эти участники будут проходить 8-недельную программу реабилитации два раза в неделю, придерживаясь протокола реабилитации на основе критериев средней фазы. Все сеансы реабилитации будут проводиться очно под наблюдением опытного физиотерапевта. Измерения будут проводиться перед реабилитацией и по окончании 8-недельной программы. Размер выборки был рассчитан с использованием G*Power 3.1, и в общей сложности 27 участников были определены с мощностью 80%.

Инструменты сбора данных Будут собраны демографические данные, включая возраст, пол, массу тела, рост, ИМТ, привычки к алкоголю и курению, травму конечности, время между травмой и операцией, а также род занятий.

Измерение боли: Интенсивность боли будет оцениваться с использованием числовой шкалы боли (0 = нет боли, 10 = самая сильная боль, которую можно себе представить).

Измерение времени реакции нижних конечностей: FITLIGHT Corp, беспроводная система световых датчиков, будет использоваться для измерения времени реакции. Участники деактивируют случайно загорающиеся датчики, используя пораженные и непораженные нижние конечности. Варианты заданий будут включать в себя двойные когнитивные задачи (например, обратный отсчет пятерками) и двойные моторные задачи (например, подбрасывание и ловля мяча) для оценки выполнения двух задач.

Чувство положения сустава: Пассивное ощущение положения сустава будет оцениваться с помощью задачи по изменению положения сустава при сгибании колена на 15 ° и 45 °, а измерения будут проводиться с помощью приложения для смартфона «Клинометр». Также будут включены когнитивные и двигательные задачи.

Чувство проприоцептивной силы: Чувство проприоцептивной силы будет оцениваться с помощью устройства биологической обратной связи StabilizerTM. Участники будут выполнять изометрические сокращения, и будут записываться различия между целевыми и фактическими значениями силы. Также будут включены когнитивные и двигательные двойные задачи.

Тест на статическое равновесие. Тесты на стойку на одной ноге позволяют оценить статическое равновесие при открытых глазах. Условия двойного задания будут включать вербальные задачи (например, называние слов, начинающихся с определенных букв) и двигательные задачи (например, держать поднос с чашкой воды).

Уровень активности: уровни активности до травмы будут измеряться с использованием шкалы активности Тегнера, которая оценивает активность от 0 (отсутствие активности) до 10 (соревнования элитного уровня).

Форма субъективной оценки колена IKDC. Симптомы, функции и уровни активности колена будут оцениваться с использованием формы субъективной оценки колена Международного комитета документации колена (IKDC). Общий балл варьируется от 0 до 100, причем более высокие баллы указывают на лучшее функционирование.

Протокол лечения

Участники, соответствующие критериям прогрессирования, пройдут 8-недельную программу средней фазы реабилитации (два раза в неделю). Пациенты будут случайным образом разделены на две группы:

Группа 1: Упражнения, выполняемые без второстепенных задач. Группа 2: Упражнения, выполняемые с когнитивными или двигательными двойными задачами (например, ритмический счет, обратное правописание, манипулирование мячом).

Примеры упражнений (недели 8–16):

Упражнения для укрепления квадрицепсов и подколенных сухожилий, Укрепление бедер, пояснично-тазовой и икроножно-камбаловидной мышц, Упражнения с закрытой кинетической цепочкой, Функциональные упражнения (например, приседания, выпады, жим ногами), Тренировка баланса (например, ходьба в тандеме, стойка на одной ноге с открытой и закрытые глаза).

Упражнения будут включать 8-12 повторений в 3 подходах, обеспечивая оптимальную нагрузку без чрезмерной нагрузки на заживляющие ткани. Боль и отек будут тщательно контролироваться, при необходимости корректируя интенсивность упражнений. Сопротивление начинается при 40-50% работоспособности непораженной конечности и прогрессирует до 70-80%, в зависимости от функционального состояния пациента.