New possibilities of rehabilitation of the disordered motor and speech functions in patients with paralyses of the cerebral origin

A. S. Barer; Барер А. С.; K. A. Semeneva; Семенова К. А.; V. I. Dotsenko; Доценко В. И.; V. M. Sinigin; Синигин В. М.; E. G. Sologtlbov; Сологубов Е. Г.; E. P. Tikhomirov; Тихомиров Е. П.; O. G. Sheinkman; Шейнкман О. Г.

doi:10.17816/nb107009

New possibilities of rehabilitation of the disordered motor and speech functions in patients with paralyses of the cerebral origin

Authors: Barer A.S.¹^,2^,3, Semeneva K.A.¹^,2^,3, Dotsenko V.I.¹^,2^,3, Sinigin V.M.¹^,2^,3, Sologtlbov E.G.¹^,2^,3, Tikhomirov E.P.¹^,2^,3, Sheinkman O.G.¹^,2^,3
Affiliations:
1. Research Institute of Pediatrics, Russian Academy of Medical Sciences
2. Children's Clinical Psychoneurological Hospital No. 18 of the State Medical University
3. Research Institute "Zvezda"
Issue: Vol XXVI, No 1-2 (1994)
Pages: 26-31
Section: Original article
Submitted: 30.04.2022
Accepted: 30.04.2022
Published: 20.04.1994
URL: https://journals.eco-vector.com/1027-4898/article/view/107009
DOI: https://doi.org/10.17816/nb107009
ID: 107009

Cite item

Full Text

Abstract
Full Text
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

The theoretical justification of the new rehabilitation method of the disordered motor and speech functions of patients with paralyses of the cerebral origin is given. The method provided is based on the formation (recovery) of new functional connections at the expense of the afferentation from periphery and improvement of tissue trophicity being under load.

Keywords

Bekhterev neurology archive

Full Text

В 1991 г. группой клиницистов и физиологов был разработан новый метод восстановительного лечения больных с двигательными и речевыми расстройствами церебрального происхождения. Более 200 больных, леченных этим методом, страдали детским церебральным параличом (ДЦП) в резидуальной стадии, и лишь у 2 больных были параличи вследствие черепно-мозговой травмы. Описываемый далее теоретический подход можно назвать новым лишь с определенными оговорками, так как отдельные положения этого подхода используются в клинической практике многие годы.

Суть нового метода заключается в том, что с помощью специального устройства, вмонтированного в комбинезон, обеспечивается некоторая нормализация траекторных характеристик локомоторных актов, осуществляемых туловищем и ногами на фоне дополнительной силовой нагрузки по длинной оси тела в 15 — 40 кг. При этом возникает коррекция нарушений у таких больных проприоцептивной импульсации от суставно-связочно-мышечного аппарата, поступающей в различные структуры двигательнокинестетического анализатора, включая его корковое представительство. Снижение патологической активности проприоцептивной импульсации, ее постепенная нормализация обеспечивают и оптимизацию деятельности эфферентного (исполнительного) звена двигательно-кинестетического анализатора и тем самым — разрыв существующего при этой патологии порочного круга. Этот процесс разобщения патологического взаимовлияния исполнительной периферии и церебральных структур способствует становлению новых рефлекторных связей, закрепляемых в течение курса лечения, осуществляемого с использованием описываемого устройства.

Коротко о функциональном назначении устройства и его конструкции.

Устройство (рис. 1) представляет собой систему эластичных тяг, вмонтированных в комбинезон (или выполненных автономно) и расположенных между опорными элементами, в качестве которых выступают наплечники, широкий пояс в поясничной области, наколенники, обувь. Устройство было разработано в конце 60-х годов как средство профилактики неблагоприятного действия на космонавта невесомости, когда вследствие отсутствия веса и соответственно нагрузки на костный скелет человека, а также в результате уменьшения силовой нагрузки на скелетную мускулатуру происходят декальцинация костной ткани с потерей ее прочности и атрофия скелетной мускулатуры [2 — 4, 17.]

Рис. 1. Схематическое устройство нагрузочного костюма со штатной нумерацией амортизаторов и пряжек.

Впервые такое устройство, названное костюмом «Пингвин», было успешно применено на орбитальной станции «Салют» в июне 1971 г. экипажем в составе Г. Т. Добровольского, В. Н. Волкова и В. И. Пацаева.

Система эластичных тяг данного устройства по своему расположению напоминает топографическое распределение мышц-антагонистов, то есть преимущественно сгибателей и разгибателей, а также мышц, участвующих в ротационных движениях нижних конечностей и туловища. Кроме того, предусматриваются специальные тяги, способные обеспечить коррекцию положения стопы, разведение плечевого пояса и выполнение других функций. Все тяги снабжены устройствами для большего или меньшего натяжения, что обеспечивает возможность создания не только осевого (вертикального) нагружения туловища и ног, но и изменения позы, включая создание необходимых исходных углов в наиболее крупных суставах, а также сгибание и разгибание туловища. Особо подчеркнем, что осевая нагрузка вдоль позвоночника и нижних конечностей при этом остается практически неизменной. Двигательная активность, в частности ходьба при ношении такого устройства, сохраняется, однако она несколько отягощается, то есть устройство действует как внешний эластичный каркас, не ограничивая амплитуду движений, а лишь усложняя в заданных пределах их выполнение.

Рис. 2. Диаграмма «усилие — растяжение» силовой системы костюма ЛК-92 «Адели» (рост 140— 146)».

Специально созданное для клинических целей устройство, названное ЛК-92 «Адели», имеет ряд дополнительных приспособлений, связанных со спецификой биомеханики движений больных ДЦП. Тем не менее значения сил, создаваемых при натяжении основных продольных эластичных тяг, в устройствах «Пингвин» и ЛК-92 «Адели» достаточно близки, что дает возможность при описании проводить некоторые параллели.

Суммарная продольная нагрузка между плечевым поясом и стопами может достигать 40 кгс, но на практике у больных используется силовое воздействие, не превышающее 15 — 20 кгс.

Рис. 3. «Космический» вариант исходной регулировки нагрузки на ногах (по установочным углам), дельных суставах ноги

Рис. 4. Зависимость момента сопротивления от угла сгибания для различных суставов ног в нагрузочном костюме.

На рис. 2 приведена диаграмма «усилие — растяжение» для силовой системы в целом. S-обіразный характер кривой с наличием выраженного участка линейной зависимости, имеющего относительно небольшой наклон, подтверждает, что осевое нагружение будет сохраняться, несмотря на выполнение произвольных движений и возникающие прц этом изменения углов в основных суставах. Например, для космической практики в качестве исходной позы рекомендуется использовать углы в коленном и тазобедренном суставах, равные 135° (рис. 3). Именно такое Положение конечностей, как известно, характеризуется уравновешенностью мышц-антагонистов — сгибателей и разгибателей. Любое изменяющее исходную позу движение, например сгибание, разгибание или ротация конечности, будет сопровождаться дополнительным нагружением участвующих в обеспечении данного двигательного акта мышц. Это положение наглядно показывает рис. 4, на (котором изображены моменты сил, возникающие при изменении углов в от- При этом сгибание и разгибание в тазобедренном и коленном суставах осуществляются из нейтрального положения при углах, равных 135°. Как следует из графика, при описываемых движениях в работе эластичных тяг обнаруживаются явления гистерезиса.

Для лечебного процесса принципиальное значение имеет как энергетическая адекватность нагрузки, создаваемой силовой системой комбинезона, так и оптимальный выбор векториального распределения силовой нагрузки с учетом сформированного у больного за годы болезни того или иного патологического двигательного стереотипа, включающего в себя привычные установки, мышечные синергии и синкинезии. Количественная адекватность нагружения мышечных групп при выполнении произвольных движений подтверждается следующим исследованием. У здоровых лиц проводилась сравнительная оценка параметров биоэлектрической активности разгибателя бедра при преодолении веса конечности в условиях естественного земного нагружения (в положении лежа на спине), а также в условиях «вывешивания» человека с помощью специальной системы подвесок, то есть при моделировании гипогравитации, когда то же самое движение не требовало преодоления веса конечности. Характер электромиографической (ЭМГ) реакции в этих случаях был, естественно, различен. Однако при включении силовой системы комбинезона даже в условиях описанной экспериментальной гипогравитации продемонстрирована практически полная идентичность ЭМГ реакций, что наглядно подтверждает адекватность создаваемого устройством нагружения.

Представляется закономерным, что работа силовой системы комбинезона в естественных земных условиях при ходьбе и у здорового человека, и у страдающего нарушениями двигательной активности в результате дополнительного нагружения скелетной мускулатуры неминуемо будет вызывать относительный рост метаболизма, вентиляции легких, частоты сердечных сокращений и других сопутствующих этому явлений (рис. 5.).

Рис. 5. Сравнительная оценка влияния упругих элементов нагрузочного костюма на энерготраты человека (юредіние данные по 8 испытуемым):

1— в нагрузочном костюме; 2 — в хлопчатобумажном комбинезоне.

Интересно отметить, что само по себе наличие продольной нагрузки порядка 14— 16 кгс даже в условиях покоя приводит у здорового человека к достоверному приросту интенсивности метаболизма на 0,8 — 2,5 кДж/мин. Тест с использованием активного тредбана, движущегося со скоростью 5 км/ч (120 шагов в 1 мин), продемонстрировал нарастание интенсивности метаболизма при осевой нагрузке в 25 кгс до-26 кДж/мин, а при нагрузке в 50 кгс — до 38,8 кДж/мин.

Исследования моторно-висцеральных отношений, проведенные M. Р. Могендовичем и др. [14—16], показали наличие корреляции между интенсивностью проприоцептивной импульсации и сдвигами ряда вегетативных функций, в частности зависимость реакций некоторых вегетативных систем от характера активно поддерживаемых и пассивных поз и положений здорового человека в пространстве.

О генерализованном, рефлекторном характере реакций в нарочито жестких условиях эксперимента (4- и 5-суточная экспериментальная гипокинезия), обусловленных как моделируемой ситуацией, так и включением компенсаторных механизмов на фоне воздействия описываемого комбинезона, свидетельствуют следующие результаты. По завершении экспериментальной гипокинезии интенсивность количественно регистрируемого тремора достоверно возросла, но в опытах, где гипокинезия здоровых добровольцев сопровождалась ношением комбинезона, его интенсивность, наоборот, уменьшилась на 2,7%. Аналогичная ситуация наблюдалась в пробе с кистевой динамометрией. Так, время удержания усилия, составляющего 75% от максимально возможного, после гипокинезии оказалось меньшим, однако одновременное с гипокинезией использование комбинезона приводило к противоположному результату. Такая же тенденция отмечена в отношении скрытого периода двигательной реакции правой руки здоровых добровольцев в ответ на звуковой раздражитель. При этом особо следует подчеркнуть, что силовая система комбинезона не оказывает какого-либо непосредственного механического влияния на руки.

Было обнаружено также выраженное влияние ношения комбинезона на гемодинамику. Так, после 5-суточной гипокинезии пульсовое давление уменьшалось примерно на 57%, что достигалось за счет нарастания диастолического и падения систолического давления. Использование же комбинезона в процессе моделируемой гипокинезии у здоровых людей сопровождалось падением пульсового давления лишь на 8%.

Естественно, что и ортостатическая устойчивость в этом случае сохранялась на более высоком уровне. По данным реоэнцефалографии, при ношении комбинезона у здоровых кровоток в бассейне внутренней сонной артерии имел исходные значения, в то время как без комбинезона по завершении гипокинезии он падал на 22%. На последнее обстоятельство следует обратить особое внимание, так как удовлетворительное кровоснабжение мозговых структур в процессе нормализации двигательного стереотипа при лечении церебральной патологии имеет безусловно немаловажное значение.

В условиях моделируемой гипокинезии без применения комбинезона у человека в положении лежа уровень венозного давления в сосудах голени заметно повышался (с 1,0 до 1,4 кПа), а в комбинезоне в таких же условиях снижался в среднем с 1,4 до 1,1 кПа. Приведенные факты свидетельствуют как о нормализации собственно сосудистого тонуса, так и, по всей вероятности, о поддержании тонуса скелетной мускулатуры, что является, как известно, залогом адекватного венозного кровообращения.

Особого внимания заслуживают данные о влиянии гипокинезии на состояние костной ткани и об эффективности использования нагрузочного комбинезона при возникающих нарушениях. Отсутствие весовой нагрузки на костную ткань приводит к ее декальцинации и изменению механических характеристик. Сравнительный анализ эффективности применения комбинезона проводился на модели 5-суточной водной иммерсии. Плотность костной ткани оценивали рентгенофотометрическим методом с помощью тарировочного клина из алюминиевого сплава. Согласно результатам исследований, без нагрузочного комбинезона декальцинация как губчатой костной ткани, так и трубчатых костей носила статистически достоверный характер, в то время как в комбинезоне изменения были недостоверными и чаще имели даже противоположную направленность с увеличением плотности костной ткани.

Действие механизмов саногенетического эффекта рассматриваемого метода наглядно прослеживается на модели резидуальной стадии ДЦП. У больных ДЦП в основе патогенеза двигательных расстройств в первую очередь лежат изменения функциональной системы антигравитации (ФСА)—несостоятельность функции противодействия весовой нагрузке. На фоне патологии ФСА развиваются нарушения рефлекторной сферы — задержка на несколько лет редукции тонических рефлексов периода новорожденности, формирования установочных рефлексов (УР), статокинетических реакций (СКР) и произвольной моторики. Мы попытались скорригировать нарушения деятельности ФСА с помощью лечебного нагрузочного устройства ЛК-92 «Адели» в ходе его курсового применения. Результаты клинических наблюдений за 32 больными ДЦП в возрасте от 14 до 25 лет показали, что положительный эффект реабилитации имел место при всех формах этого заболевания — как у больных, лечение которых фактически стало поддерживающим в результате достигнутого в первые годы жизни определенного ортопедо-неврологического статуса, так и у тех, у кого оно вообще было прекращено в связи с отсутствием эффекта в течение ряда лет.

Таблица 1

Показатели уровней двигательного развития детей с церебральными параличами до и после применения метода динамической проприоцептивной коррекции (1—4 курса лечения)

Формы заболевания	n	Уровни двигательного развития
		1-й		2-й		3-й		4-й		5-й
		до	после	до	после	до	после	до	после	до	после
Спастическая диплегия	18			1		5	2	7	9	5	7
Гемипа- ретическая	5		—	—			—	1		4	5
Гиперки-нетическая	9	3	1	l	1	2	—	3	4	—	3
Атонически-астатическая	2	12					—	—	2	—	—
Итого	34	5	1	2	/1	7	2	11	15	9	15

Примечание). 1-й уровень— больной передвигается только с посторонней помощью, 2-й—(самостоятельно' с опорой «а коляску или на «ходишку», 3-й—с опорой на костыли или трость, 4-й — ходит самостоятельно деформированной походкой, неустойчиво, на короткие расстояния (до 30 м), 5-й —ходит уверенно деформированной походкой на расстояние более 50 м.

Таблица 2

Функция речи у детей с церебральными параличами до и после применения метода динамической проприоцептивной коррекции (1—4 курса лечения)

Формы заболевания	n	Тяжелая дизартрия		Дизартрия средней тяжести		Легкая дизартрия		Речь, близкая к норме
Формы заболевания	n	до	после	до	после	до	после	до	после
Спастическая диплегия	18	11	1	2	1	2	2	13	15
Гиперки- нетическая	9	4	2	3	2	2	4	—	1
Атонически- астатическая	2	2	—	—	1	—	1	—	—
Итого	29	7	2	5	4	4	7	13	16

Курс лечения состоял из 20 — 25. сеансов продолжительностью от 30 до 60 минут. Уже к середине первого курса или к концу его у большинства больных были устранены или уменьшены патологические синергии, появились новые возможности статики, локомоции и выполнения произвольных движений, уменьшилась интенсивность гиперкинезов и атаксий, позже снизилась и интенсивность дизартрий (табл. 1 — 2). Для закрепления этих результатов было необходимо в зависимости от тяжести ДЦП проведение до 4, а иногда и более курсов лечения (каждый по 15—25 сеансов). Самостоятельная ходьба — развитие правильных шаговых движений, реакции опоры стоп, уменьшение интенсивности экстрапирамидной и мозжечковой симптоматики, коррекция дизартрий — восстанавливалась у 90% больных в различные сроки. Наилучшие результаты были получены у больных с гиперкинезами и атонически-астатической формой ДЦП, которые в подростковом и юношеском возрасте рассматриваются практически в качестве некурабельных.

Возникает вопрос: каков механизм наступивших в состоянии больного изменений, если таковые обусловлены именно действием данного метода Восстановительного лечения? Как известно, на развитие головного и спинного мозга в пренатальном периоде существенное влияние оказывает афферентная импульсация от мышечно- суставно-связочного аппарата и рецепторов вестибулярной системы (ВС) [5, 6, 10, 11, 13, 18]. Нарушение афферентного потока любой модальности, в первую очередь проприоцептивной и вестибулярной, приводит к пре- и постнатальной патологии нервной и опорно-двигательной систем [1, 5, 8, 1і2, 19, 20]. Проведенные в отделе восстановительного лечения детей с церебральными параличами НИИ педиатрии РАМН исследования также продемонстрировали, что повреждающие факторы периода внутриутробного развития вызывают значительные нарушения в деятельности ВС. Указанная патология проявляется двигательными нарушениями всех уровней регуляции и построения движений.

Структуры ВС являются одной из ведущих проекционных зон для восходящих потоков проприоцептивной афферентации из мышечно-суставно-связочного аппарата, особенно из поперечных суставов стопы — Шопара и Лисфранка, что обретает особое значение при патологии и развитии деформаций опорно-двигательной системы. В силу этого многие наблюдаемые нами двигательные и вестибулярные реакции взаимозависимы. В частности, основное доступное изучению проявление вестибулярной функции — вестибулярный нистагм (ВН), генерируемый в ходе вращательных тестов и регистрируемый методом электронистагмюграфии (ЭНГ) —представляет собой СКР поперечно-полосатых наружных глазодвигательных мышц, и многие закономерности нормальных и патологических феноменов ВН экстраполируются на деятельность скелетной мускулатуры.

Результаты наших исследований в процессе применения данного метода лечения больных ДЦП свидетельствуют, что возрастное развитие ВС восстанавливается у них постепенно. Уменьшается, а в отдельных случаях практически нивелируется дисбаланс парного взаимодействия лабиринтов, что в клиническом плане находит отражение в сглаживании асимметрий СКР, частичной нормализации мышечного тонуса. Постепенно (наиболее наглядно, как правило, по истечении второго или третьего курсов лечения) нормализуется соотношение реакций отолитовых органов и полукружных каналов. Появляется большая автономия активности последних при провокации отолитовых реакций, например в пробе эксцентричного вращения пациента, что также находило отражение в динамике мышечного тонуса — уменьшении спастичности и спа- стико-ригидности.

Уменьшение типичного для больных ДЦП фронтального раскачивания при ходьбе, приводившее, естественно, к стабилизации положения общего центра массы (ОЦМ) пациента, возникало на фоне сглаживания асимметрий BН и нивелирования его дисметрии. В известной мере с этим коррелируют и уменьшение тяжести гиперкинетического синдрома, снижение метаболизма, а также увеличение скорости ходьбы.

Как и в предыдущих наблюдениях [9], при использовании нового метода также удалось по особенностям вестибулоглазодвигательного реагирования в определенной мере прогнозировать эффективность последующих курсов восстановительного лечения. Это наглядно прослеживалось при сравнительной характеристике ВН до данного курса и после него. Частичная нормализация вестибулярной функции, направленной в том числе на обеспечение плавности ходьбы путем сглаживания траектории перемещений ОЦМ тела, косвенно подтверждается в процессе лечения динамикой распределения контактных давлений стопы и вовлечения ее участков в опорную реакцию во время фазы переката от момента переднего толчка до окончания заднего толчка. Исследования продемонстрировали, что под воздействием формируемого при помощи лечебного устройства ЛК-92 «Адели» афферентного проприоцептивного потока становление функций ВС и в целом ФСА оказывает гармонирующее влияние на многие другие функциональные системы организма, стимулируя постнатальное развитие ЦНС и определяя тем самым нормализацию моторики, речи и в значительной степени интеллекта. Так, в определенной взаимосвязи с формированием антигравитационной функции находятся процессы генерации фоновой биоэлектрической активности головного мозга, приема и переработки сенсорной информации, деятельность иммунокомпетентной системы.

Известно, что у больных ДЦП отмечается отчетливое снижение функциональных возможностей не только моторных областей коры, но и всей коры в целом, что проявляется изменением биоэлектрической активности мозга [7, 21].

На фоне лечения у большинства подростков с различными формами ДЦП отмечена положительная ЭЭГ-динамика различной выраженности. Следует подчеркнуть, что изменения в картине ЭЭГ определялись иногда уже при первом применении устройства ЛК-92 «Адели».

По данным ЭЭГ-исследования, воздействие на функциональную активность мозга под влиянием нового метода носит у большинства больных однонаправленный характер. Эффект лечения проявляется первоначально в основном в середине цикла, что связано с подавлением патологической активности подкорковых структур, а затем — после окончания курса и характеризуется наиболее выраженной положительной динамикой биоэлектрической активности мозга, обусловленной повышением функциональной активности коры, увеличением регулярности основного коркового ритма, исчезновением и (или) уменьшением асимметрий, нормализацией пространственного распределения биопотенциалов по конвекситальной поверхности коры.

Обследование больных, поступивших на повторные курсы лечения в сроки от 3 до 8 месяцев, показало сохранность достигнутого уровня в показателях ЭЭГ после предыдущих курсов Лечения, что, по-видимому, может свидетельствовать о закреплении функционирования таламо-кортикальных связей и сохранений контроля над нижележащими структурами.

Выраженные перестройки биоэлектрической активности на корково-подкорковом уровне, происходящие под влиянием лечения, являются, вероятно, следствием образования новых функциональных связей, осуществляемых с помощью расширения и частичной нормализации паттернов регуляции движений.

Представленные клинические наблюдения и результаты нейрофункциональных исследований демонстрируют патогенетическую целесообразность коррекции притекающего в структуры ЦНС афферентного потока преимущественно проприоцептивной модальности, что открывает новые возможности применения метода динамической проприоцептивной коррекции двигательных и речевых нарушений при помощи описываемого устройства ЛК-92 «Адели» в детской и общей неврологии.