Possibilities of backward walking application in the rehabilitation of patients with gonarthrosis: review

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Остеоартрит, или по уже вышедшей из употребления терминологии остеоартроз, — одна из наиболее распространенных патологий суставов, при которой в процесс вовлечены синовиальная оболочка, суставной хрящ и другие околосуставные структуры. Медико-социальное значение остеоартрита определяется его распространенностью, ранней и стойкой утратой трудоспособности и значительным снижением качества жизни пациента, главным образом в связи с выраженными артралгиями. Наиболее часто остеоартрит локализуется в коленном суставе — гонартроз (ГА). Частота ГА существенно нарастает с возрастом и в среднем составляет 99,6 случая на 10 тыс. жителей [1], причем у каждого третьего в процесс вовлекаются оба коленных сустава.

Современное комплексное ведение пациентов с ГА включает комбинацию медикаментозных и немедикаментозных подходов; в числе последних значимое место занимают ношение ортопедической обуви с хорошо амортизирующей подошвой, рациональное и сбалансированное питание, комплекс мер по снижению лишнего веса, дополнительная опора на трость, тейпирование и ортезирование сустава, физиотерапия, лечебная физкультура, направленная на укрепление мышц бедра и голени [2¸ 3]. При очевидной неэффективности использованной консервативной терапии, в частности при плохо поддающемся купированию болевом синдроме, проводится эндопротезирование коленного сустава [2].

В соответствии с современными подходами ведения пациентов с ГА статус основного метода нефармакологического воздействия придается лечебной физкультуре [2, 4]. При регулярных занятиях посильная физическая активность и силовые нагрузки умеренной интенсивности стимулируют мышечный тонус, укрепляют механическую прочность костной ткани, повышают степень сатурации гемоглобина, благотворно влияют на функциональные возможности кардиореспираторной системы, увеличивают компенсаторные и адаптивные реакции организма. Физическая активность однозначно рассматривается сообществом медицинских экспертов как общедоступный, рациональный и, что особенно важно, имеющий серьезную доказательную базу нефармакологический метод терапии обменно-метаболических и воспалительных суставных процессов, включая остеоартрит. В серии проведенных к настоящему времени зарубежных метаанализов наглядно продемонстрировано значимое влияние рациональной физической активности на уменьшение боли и улучшение функции крупных суставов при ряде ревматологических заболеваний [4–6].

Лечебная физкультура при ГА включает как аэробные упражнения, так и силовые нагрузки умеренной интенсивности. Физические упражнения направлены на расширение объема движений, увеличение гибкости и равновесия, улучшение работы мышц, поддержание оптимальной массы тела [3–6]. Лечебной физкультурой можно заниматься в специализированных группах под руководством инструктора (тренера) и самостоятельно, в том числе и в домашних условиях. Существуют методики проведения занятий лечебной физкультурой в бассейне, босиком, на песке, с использованием скандинавской ходьбы, приспособлений дополнительной поддержки (ходунков) и т. д. [4–6]. Все эти варианты рассчитаны на разный контингент пациентов и позволяют учесть их индивидуальные особенности — возраст, тяжесть и локализацию поражения суставов, фенотип заболевания, степень функциональных нарушений, исходный уровень физической подготовки, наличие коморбидной патологии и старческой астении, приверженность лечению.

В последние годы в практике медицинской реабилитации и спортивных тренировок все шире используется методика ходьбы спиной вперед (обратная ходьба, backward walking). В отличие от обычной ходьбы, обратная ходьба (ОХ) рассматривается как вспомогательное упражнение, обладающее, тем не менее, существенным лечебным потенциалом для восстановительной медицины [7].

ЦЕЛЬ

Целью настоящего литературного обзора явился анализ имеющихся научных данных о лечебном потенциале методики обратной ходьбы и возможностях ее применения в комплексном лечении и реабилитации пациентов с остеоартритом/остеоартрозом коленных суставов (ГА).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Нами проведен систематический поиск литературных источников по англо- и русскоязычным базам данных (PubМеd, еLIBRARY, CyberLеninkа) за период с 2012 г. по февраль 2024 г. включительно. Поиск проводился по следующим ключевым словам (терминам) на английском и русском языках: «backward walking», «gonarthrosis», «knee osteoarthritis», «knee joint», «rehabilitation», «physical therapy», «обратная/реверсивная ходьба», «ходьба спиной вперед», «гонартроз», «остеоартрит/остеоартроз», «коленный сустав», «реабилитация», «лечебная физкультура». Поиск проводился с использованием ключевых слов как в заголовках, так и в тексте статей. В большинстве случаев анализу подвергались только полнотекстовые копии потенциально актуальных для настоящего обзора исследований.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Особенности биомеханики и лечебный потенциал ОХ

Изучение закономерностей биомеханики ОХ дало основание говорить о ее потенциальных выгодах перед обычным способом перемещения в пространстве и рекомендовать для применения с лечебной и профилактической целью при целом ряде патологических состояний. В частности, в настоящее время ОХ уже используется для коррекции нарушенной моторики у пациентов с детским церебральным параличом, постинсультными двигательными расстройствами, страдающих рассеянным склерозом и нейродегенеративными заболеваниями головного мозга, радикулярными синдромами, при спортивных и бытовых травмах коленного сустава, а также при ГА.

Внимание медицинской общественности к ОХ при ГА обусловлено рядом существенных обстоятельств. Значительный лечебный потенциал при ОХ заключается в реальной способности уменьшить нагрузку на коленный сустав в процессе перемещения в момент контакта стопы с поверхностью опоры. Кинематика обычной ходьбы заключается в том, что основную часть компрессионной нагрузки в фазу опоры последовательно принимают на себя голеностоп и колено. Если обычная ходьба начинается с постановки ноги с пятки на поверхность опоры, то при ОХ шаг начинается с пальцев ног [8]. То важное обстоятельство, что в процессе циклического движения начало фазы опоры осуществляется без касания пяткой грунта, обеспечивает меньшее ударное воздействие на локомоторный аппарат нижней конечности [9]. В процессе ОХ коленный сустав испытывает меньший момент силы в связи с тем, что и перемещение в пространстве, и поглощение ударной волны в начале фазы опоры обеспечивает именно голеностоп [10, 11].

Разница при ходьбе лицом вперед и ОХ затрагивает и околосуставные мягкие ткани. Если при обычном перемещении в пространстве ключевое значение имеют сокращения икроножной мышцы с мощным ахилловым сухожилием, то при ОХ — передняя группа мышц бедра и мышцы-разгибатели колена [12, 13]. Очевидным преимуществом ОХ является ее способность укреплять четырехглавую мышцу (квадрицепс) бедра, что особенно важно для пациентов с ГА. Представления о связи ГА с локальной слабостью (гипотрофией) квадрицепса являются общепринятыми; мышечная сила в нем при этом суставном процессе может снижаться вдвое или даже больше [3].

Увеличение нагрузки на четырехглавую мышцу бедра приводит к еще одному положительному при ГА эффекту — предупреждению избыточного растяжения передней крестообразной связки [10, 14] и улучшению ее стабильности [15, 16]. Заметим, что передняя крестообразная связка обеспечивает предотвращение переднего смещения голени при движении и выполняет функцию укрепления и повышения стабильности коленного сустава в целом.

Одним из частых спутников ГА при его вальгусной деформации является пателлофеморальный синдром — болевые ощущения, связанные с увеличением компрессии пателлофеморального сустава, приводящей к смещению хрящевой ткани и персистирующей деградации хряща на суставных поверхностях, оголению поверхности костной ткани и травматизации богатой нервными окончаниями надкостницы. ОХ, в отличие от привычной нам ходьбы уменьшает нагрузку на пателлофеморальный сустав и, соответственно, предотвращает деструкцию хряща [17].

Важно подчеркнуть, что и сам коленный сустав, и околосуставные мягкие ткани функционируют как единое целое так, что неэффективность пателлофеморальной области через уязвимость тибиофеморального отдела коленного сустава может предрасполагать к слабости четырехглавой мышцы бедра, что в итоге нарушает стабильность коленного сустава, ограничивает объем движений в нем, меняет кинематику походки и неблагоприятно отражается на других крупных суставах (тазобедренный, голеностопный) нижней конечности [3].

Отдельный благотворный вклад при остеоартрите любой локализации, не исключая ГА, могут вносить хорошо известные аэробные эффекты физической активности. Аэробные, совершаемые с достаточным количеством кислорода, нагрузки способствуют питанию суставов и околосуставных мягких тканей, а за счет увеличения продукции эндогенных опиоидов в головном мозге улучшают настроение и помогают легче переносить болевые ощущения [18]. Существенно, что при сопоставимых объемах физической нагрузки ОХ требует более значительного обеспечения со стороны сердца и легких, повышает аэробную производительность, а потому может рассматриваться как эффективная методика кардиотренировки [15, 19]. При одинаковой интенсивности выполнения физических нагрузок величина потребления кислорода и частота пульса в процессе занятий ОХ выше в сравнении с ходьбой лицом вперед [10, 14].

Очевидно, что к дополнительным преимуществам ОХ относятся также проприоцептивная и равновесная тренировка. Необычность перемещения спиной вперед в отсутствии зрительных сигналов может способствовать развитию равновесия в пространстве и большей уверенности при движении [14].

Клинические исследования применения ОХ при ГА: особенности дизайна и ограничения

К настоящему времени накоплен определенный клинический материал, раскрывающий потенциал ОХ в реабилитации пациентов с ГА. Дизайн большинства проведенных исследований заключался в сопоставлении ОХ, примененной в комплексе с традиционным физиотерапевтическим лечением (тепловые аппликации, ультразвук, ванны, лазеротерапия, чрескожная электронейростимуляция, массаж), и изолированного физиотерапевтического лечения [20–27]. К сожалению, работ иного плана, к примеру, сопоставления ОХ с другими видами физических тренировок совместно с физиотерапевтическим лечением или отдельно от него у пациентов с остеоартритом, немного [28, 29]. Минимальная продолжительность сеанса ходьбы в этих исследованиях составляла от 10 минут, периодичность — обычно два или три раза в неделю, длительность курса варьировала от 2 до 12 недель. Возраст пациентов, включенных в указанные исследования, начинался от 40 лет, в единичных работах, посвященных гериатрическим больным [22], — от 60 лет. Поскольку ГА ассоциирован с болевым синдромом и нарушением функции сустава, оценивалась главным образом динамика именно этих проявлений.

Влияние ОХ на болевой синдром при ГА

Главной проблемой пациентов, страдающих ГА, являются артралгии. Боль носит механический характер, локализуется обычно по передней и медиальной поверхности коленного сустава и в типичных случаях возникает при ходьбе, подъеме и особенно спуске по лестнице, длительном пребывании на ногах. Интенсивность болей возрастает при присоединении вторичного синовита, свидетельством которого является припухлость сустава и ощущение скованности в нем. Механизмы суставной боли разнообразны и складываются из нескольких компонентов. Принципиально, что боли обусловлены не разрушением хрящевой ткани, как известно, лишенной нервных окончаний, а совокупностью изменений в хорошо иннервированной надкостнице и субхондральной кости (остеосклероз, остеофитоз, микротрещины, повышение внутрикостного давления), синовии (воспалительный отек), внутри- и околосуставных мягких тканях (избыточное натяжение связок, мышечное перенапряжение, растяжение капсулы сустава, уменьшение выработки синовиальной жидкости). Ослабление болевых ощущений под влиянием ОХ отмечено в большинстве проведенных исследований [20–23, 25–27]. Для оценки выраженности болевых ощущений чаще всего использовались общепринятый в исследованиях подобного рода индекс WOMAС (Wеstеrn Ontariо and McMaster Universities оsteоаrthritis Index) и числовую шкалу оценки боли (Numеric rаting Scаle for pаin, NRS). Полученные результаты дали основание утверждать, что лечебно-реабилитационные программы, включающие, наряду с комплексом перечисленных выше физиотерапевтических процедур, еще и ОХ, отличаются более высокой эффективностью.

В одном из немногочисленных метаанализов, обобщивших результаты исследований по проблеме влияния ОХ на жалобы (главным образом, болевой синдром), мышечную силу и разнообразные параметры походки у лиц с нарушениями равновесия [30], в числе прочих вошло семь работ [20–25, 28], оценивавших динамику болевого синдрома у 202 пациентов с ГА. Уменьшение интенсивности болевых ощущений у пациентов, занимающихся ОХ, включенной в дополнение к указанному выше физиотерапевтическому лечению, было отмечено во всех клинических исследованиях; в большинстве из них [21–25] эффект оказался статистически значимым. Величина статистического эффекта, рассчитанная по стандартизованной средней разности (standardised mеаn difference, SMD), составила −0,87 (95%-й доверительный интервал [95% ДИ] от −1,14 до −0,60).

Влияние ОХ на функцию коленного сустава и силу четырехглавой мышцы бедра при ГА

С ослаблением болевого синдрома и иной биомеханикой движения в коленных суставах в процессе занятий ОХ тесно связано и улучшение их функциональных возможностей. Нормализация стереотипа сокращения мышц бедра (в первую очередь квадрицепса) в виде уменьшения момента движения к средней линии тела в колене обеспечивает гашение напряжения и избыточной нагрузки на медиальную часть коленного сустава [31, 32].

Динамика функциональных суставных нарушений при ГА под влиянием курса занятий ОХ оценивалась в восьми рандомизированных клинических исследованиях, включивших наблюдения всего за 242 участниками [20–23, 25, 27–29]. Упомянутый выше метаанализ [30] позволяет говорить о том, что дополнительное включение ОХ в программу проводимой реабилитации пациентов с ГА оказало статистически значимый эффект по уменьшению степени тяжести нарушения функции коленных суставов (стандартизованная средняя разность −1,19; 95% доверительный интервал от −1,84 до −0,55).

Следует еще раз отметить, что как уменьшение болей в коленных суставах, так и улучшение функциональных возможностей пациентов во многом обусловлено увеличением силы четырехглавой мышцы бедра. В трех исследованиях с участием 80 пациентов с ГА [20, 21, 24] было проанализированы влияние ОХ на силу и выносливость этой мышцы. Статистически значимое увеличение силы квадрицепса, отмеченное в указанных исследованиях (стандартизованная средняя разность 1,22; 95% ДИ от 0,73 до 1,70) [30], может служить дополнительным веским аргументом в пользу включения ОХ в реабилитационные программы при ГА.

Отдельной проблемой пациентов с ГА, во многом связанной с болевыми ощущениями, уменьшением мышечной силы и нестабильностью коленного сустава, является нарушение статической устойчивости и проприоцепции, повышающее риск падений. Последнее обстоятельство особенно актуально для пожилых, у которых падения выступают основной причиной бытового и общего травматизма и выходят на первое место среди причин смертности от повреждений. В отдельных работах, к сожалению, ограниченных по числу участников, показано, что занятия ОХ в дополнении к традиционному лечению способны значительно улучшить показатели статической стабильности и проприоцепции (длина и площадь раскачивания, средняя ошибка траектории) у пациентов, страдающих ГА [14, 33].

Влияние ОХ на качество жизни пациентов с ГА

Боль в коленном суставе и нарушение физической активности — наиболее значимые факторы, отрицательно влияющие на качество жизни пациентов с ГА. Уменьшение интенсивности болей и повышение повседневной активности благоприятно сказывается на самоощущении — субъективном представлении человека о своем здоровье [5, 34]. Качество жизни пациентов с ГА в процессе занятий ОХ подверглось детальному анализу в двух клинических исследованиях и продемонстрировало заметную тенденцию к улучшению по мере постепенного снижения болевых ощущений и улучшения функции коленных суставов [20, 28].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты проведенных к настоящему времени клинических исследований и данные метаанализа [30] свидетельствуют о том, что ОХ, включенная в комплекс реабилитационных мероприятий при ГА, позволяет более эффективно справиться с болевым синдромом, улучшить функциональные возможности и статическую стабильность пациента, повысить мышечную активность и увеличить силу четырехглавой мышцы бедра. Большинство исследователей положительно оценивает возможности методики ОХ при патологии суставов и считает обоснованным ее включение ОХ в существующие программы реабилитации пациентов с ГА. Однако недостаточно высокое качество упомянутых исследований и относительно небольшое количество участников, включенных в них, пока не позволяют в должной мере оценить лечебный потенциал ОХ. Целесообразность применения ОХ в целях лечения и реабилитации пациентов с ГА, равно как и методические аспекты этого применения (оптимальная продолжительность сеанса, длительность курса, рациональные комбинации лечебных мероприятий и т. д.), безусловно, нуждаются в дальнейшем изучении. В настоящее время проводится ряд клинических исследований [7, 35], результаты которых, возможно, расширят наши представления о возможностях использования ОХ в восстановительной медицине и вооружат медицинскую общественность дополнительными аргументами в пользу применения этого метода физической активности при ГА.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад автора. Автор подтверждает свое авторство в соответствии с международными критериями ICMJE (автор внес единоличный вклад в концепцию, дизайн исследования и подготовку статьи, прочитал и одобрил окончательный вариант до публикации). Клеменов А.В. — обзор и анализ публикаций по теме статьи, написание текста рукописи, проверка критически важного содержания, научная редакция текста рукописи.

Источники финансирования. Автор заявляет об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.

Конфликт интересов. Автор декларирует отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Доступ к данным. Данные, подтверждающие выводы этого исследования, можно получить по обоснованному запросу у корреспондирующего автора.

ADDITIONAL INFORMATION

Author Contribution. The author confirms his authorship according to the international ICMJE criteria (author contributed significantly to the conception, study design and preparation of the article, read and approved the final version before publication). Alexey V. Klemenov — review and analysis of publications on the topic of the article, writing the text of the manuscript, checking critical content, scientific editing of the text of the manuscript.

Funding. The author declares no external funding in the conduct of the study.

Disclosure. The author declares no apparent or potential conflicts of interest related to the publication of this article.

Data Access Statement. The data that support the findings of this study are available on reasonable request from the corresponding author.

About the authors

Alexey V. Klemenov

Author for correspondence.
Email: klemenov_av@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-3403-0713

Dr.Sci. (Med.), Associate Professor, Professor at the Department of Internal Diseases

References

Supplementary files