COMPARATIVE CHARACTERISTICS OF THE VERTICAL BALANCE OF CHILDREN'S BODIES WITH DIFFERENT STATURE IN CASE OF PECTUS EXCAVATUM

Full Text

Обоснование. В настоящее время воронкообразная деформация грудной клетки (ВДГК) рассматривается как функционально значимая патология из-за высокой вероятности нарушений кардио-респираторных функций у пациентов [1].  Для устранения дефекта у детей и подростков используется предложенное Nuss хирургическое вмешательство, которое получило широкое распространение как в авторском варианте [2], так и в модификациях. Указанная методика является малоинвазивной костно-реконструктивной хирургической операцией и традиционно обозначается как MIRPE – “minimally invasive repair of pectus excavatum”. Принято считать, что у детей хирургическая коррекция деформации грудной клетки способствует восстановлению работы сердца, крупных сосудов и дыхательной динамики [3]. Однако не все авторы отмечают улучшение сердечно-легочной функции у детей после подобного вмешательства [4]. Поэтому клиницисты считают необходимым проведение более тщательных и глубоких исследований с целью получения максимально полной информации о динамике функциональных изменений в организме пациентов с воронкообразной деформацией грудной клетки до и после оперативного лечения.

Для всестороннего осмысления многозвенного механизма функционирования органов и систем у детей с ВДГК предпринимаются попытки детального изучения биомеханики как грудной клетки, так и всего организма [5]. Известно, что любое изолированное изменение в грудной клетке может привести к нарушению кинематических цепей всей опорно-двигательной системы [6]. В последнее время в научных публикациях стали встречаться исследования, отмечающие нарушения вертикального баланса тела у пациентов с воронкообразной деформацией грудной клетки [7]. При рассмотрении этих вопросов весьма целесообразно учитывать фактор зависимости постурального контроля человека от его веса – индекса массы тела (ИМТ) [8]. Роль веса тела в постуральной стратегии организма хорошо изучена не только у взрослых, но и у детей [9], у которых отклонения в показателях массы тела негативно сказываются на функции удержания равновесия [10]. Принято также считать, что у пациентов с низким индексом массы тела существует повышенный риск осложнений при проведении диагностических манипуляций [1] и хирургических вмешательств [12]. Несмотря на то, что у детей с ВДГК частым отличительным признаком является снижение массы тела [13], оценка особенностей их телосложения при хирургическом лечении проводится достаточно редко [14]. Поэтому представляют интерес исследования функциональных изменений у детей с ВДГК с учётом их конституциональных особенностей, что приблизит клиницистов к пониманию всего многообразия адаптивных реакций организма пациентов в ответ на хирургическую коррекцию деформации.

Цель – исследование динамики постуральных реакций детей с асимметричной воронкообразной деформацией грудной клетки на этапах восстановительного лечения в зависимости от индекса массы тела.

Материал и методы. Работа проводилась в период с 2022 по 2025 г. и является одномоментным проспективным исследованием. В обследовании приняли участие 33 пациента в возрасте 13-16 лет с левосторонней воронкообразной деформацией грудной клетки тяжёлой степени. Всем пациентам, была выполнена мультиспиральная компьютерная томография (МСКТ) грудной клетки на аппарате PHILIPS Brilliance 64 c использованием стандартных протоколов сканирования. На основании данных томограмм вычисляли величину индекса Халлера (HI), который определяли по стандартной формуле путём деления максимального поперечного расстояния грудной клетки на переднезаднее в зоне вершины деформации. Индекс массы тела пациентов вычисляли по известной формуле: ИМТ = т/h², где т – вес тела (кг), h – рост пациента (м) [15].

Критерии включения: пациенты 13-16 лет обоего пола с левосторонней воронкообразной деформацией грудной клетки тяжёлой степени.

Критерии исключения: дети с избыточной массой тела, пациенты с правосторонней и симметричной воронкообразной деформацией грудной клетки, с другими сопутствующими деформациями и аномалиями грудной клетки и грудопоясничного отдела позвоночника.

Больные дети были распределены на две группы, в зависимости от показателей индекса массы их тела в соответствии с рекомендациями Всемирной организации здравоохранения [16]. К первой группе были отнесены 18 пациентов с недостаточным весом, у которых ИМТ был меньше 18,50 кг/м². Во вторую группу включили 15 детей с оптимальными соотношениями весовых и ростовых характеристик тела, у которых величина ИМТ превышала 18,50 кг/м², но не достигала 24,99 кг/м². Дополнительно обследовали группу контроля, в которую вошли 20 здоровых детей того же возраста, имеющих нормальные показатели ИМТ. Всем пациентам были выполнены единообразные малоинвазивные реконструктивные хирургические операции с использованием фиксирующей металлической пластины по известной методике MIRPE [17], ориентированные на устранение воронкообразной деформации грудной клетки. Среднее время фиксации металлической конструкции после операции составляло 2 года.

Постуральный баланс пациентов изучали методом стабилометрии с использованием двухплатформенного комплекса “Стабилан 01-2” (ОКБ РИТМ, Россия), что позволяло оценивать параметры движения общего центра давления (ЦДО) тела, а также центров давления левой (ЦДЛ) и правой (ЦДП) стоп. Обследование проводили перед коррекцией деформации грудной клетки и в отдалённые сроки – непосредственно перед удалением фиксирующей пластины. Во время диагностической процедуры пациенты становились на две рядом стоящие стабилоплатформы, располагая стопы параллельно друг другу. Регистрировали параметры движений ЦДО, ЦДЛ и ЦДП: отклонения во фронтальной Х (мм) и в сагиттальной Y (мм) плоскостях, площади S (мм²) статокинезиограмм, расстояния, пройденные центрами давления во фронтальной L_X (мм) и в сагиттальной L_Y (мм) плоскостях, линейные скорости V (мм/с) центров давления. Оценивали качество функции равновесия КФР (%) и рассчитывали параметр LFS (мм^-1) – отношение длины статокинезиограммы к ее площади.

Статистический анализ проводили с использованием программы Statgraphics Centurion 16.2 (разработчик Statpoint Technologies, Inc., США). Использовали критерии Манна-Уитни с уровнем для принятия различий 0,05. Для корреляционного анализа использовали коэффициент Спирмена r_s.

Результаты. Обе группы пациентов непосредственно перед хирургическим лечением являлись однородными по возрастному критерию: у детей первой группы средний возраст составлял 14,6 ± 0,68 лет, у детей второй группы – 15,1 ± 0,46 лет (p > 0,05). При этом в группе 1 показатели ИМТ составляли 16,2[15, 6–17, 1] кг/м², а в группе 2 – 19,2[18, 4–21, 0] кг/м² (p<0,001). Пациенты первой группы имели астеническое телосложение, показатели веса 47[40–53] кг и роста 170[156–180] см у них были значимо снижены по сравнению с таковыми у нормостенических пациентов второй группы, величины которых равнялись, соответственно, 64[60–69] кг (p<0,001) и 181[177–187] см (p=0,007). У всех больных отмечались значительные нарушения рельефа передней грудной стенки. Согласно показателям индекса Халлера, степень выраженности деформации грудной клетки в обеих выборках была одинаковой: у детей первой группы HI = 3,8[3, 3–4, 4] (Рис. 1, а), у детей второй группы HI = 3,7[3, 2–4, 6] (p=0,541) (Рис. 2, а). При этом в группе пациентов с ИМТ < 18,5 отмечалась положительная корреляционная связь между показателем индекса массы тела и степенью деформации грудной клетки (r_s = 0,36). В тоже время в группе пациентов с ИМТ > 18,5  была выявлена противоположная тенденция: корреляционная связь в соотношении ИМТ~HI была отрицательной (r_s = -0,41).

В отдалённые сроки после хирургического лечения была констатирована устойчивость коррекции формы передней грудной стенки, о чём свидетельствовало уменьшение индексов Халлера до сопоставимых величин (p=0,838) у пациентов первой (2,4[2, 1 – 2, 7]) и второй (2,3[2, 2 – 2, 8]) групп (Рис. 1, б; 2, б).

 

 

                                   а)                                                                        б)                                            

Рис. 1. Фото и МСКТ грудной клетки пациента М., 15 лет с левосторонней ВДГК (группа 1, ИМТ = 14,7): а) до операции (индекс Халлера HI = 6,26); б) через 2 года после операции (индекс Халлера HI = 2,7).

 

 

                                   а)                                                                        б)                                            

Рис. 2.. Фото и МСКТ грудной клетки пациента К., 16 лет с левосторонней ВДГК (группа 2, ИМТ = 21,5): а) до операции (индекс Халлера HI = 4,03); б) через 2 года после операции (индекс Халлера HI = 2,4).

 

При анализе параметров стабилометрии перед реконструктивными операциями было выявлено избыточное отклонение во фронтальной плоскости Х_О, по сравнению со здоровыми детьми, общего центра давления тела у пациентов с тенденцией к его левостороннему смещению, более выраженному у пациентов первой группы (табл. 1). В сагиттальной плоскости у пациентов также был нарушен баланс тела. При этом наблюдалось большее по сравнению с нормой переднее смещение Y_О ЦДО, одинаково выраженное в обеих выборках. Какой-либо зависимости смещения ЦДО во фронтальной и сагиттальной плоскостях от выраженности деформации грудной клетки (показателя индекса Халлера) не было выявлено ни в одной из групп пациентов.

Таблица 1

Параметры движения общего центра давления (Me [Q₂₅ – Q₇₅]) при открытых и закрытых глазах у здоровых детей и пациентов с левосторонней ВДГК до и после операции

Параметры	Группы детей					р
	Здоровые (1)	Группа 1 (ИМТ < 18,5)		Группа 2 (ИМТ > 18,5)
		ДО (2)	ПОСЛЕ (3)	ДО (4)	ПОСЛЕ (5)
Смещение ХО (мм)	0 [-1 – 1]	-5 [-10 – 2]	-4 [-6 – 11]	-2 [-5 – 2]	-8 [-13 – 3]	р2-4 = 0,090 р3-5 = 0,043 р2-3 = 0,171 р4-5 = 0,046
Смещение YО (мм)	3 [-1 – 5]	12 [4 – 26]	26 [13 – 46]	15 [8 – 24]	34 [25 – 43]	р2-4 = 0,709 р3-5 = 0,172 р2-3 = 0,044 р4-5 = 0,001
Площадь SО (мм2)	27 [19 – 37]	97 [44 – 178]	78 [48 – 108]	81 [42 – 112]	55 [31 – 76]	р2-4 = 0,367 р3-5 = 0,104 р2-3 = 0,333 р4-5 = 0,046
Скорость VО (мм/с)	6 [5 – 8]	11 [10 – 16]	11 [9 – 14]	10 [8 – 18]	9 [7 – 11]	р2-4 = 0,236 р3-5 = 0,047 р2-3 = 0,231 р4-5 = 0,072
Соотношение LFSО  (мм-1)	6 [5 – 8]	3 [2 – 6]	4 [3 – 5]	4 [3 – 5]	5 [4 – 6]	р2-4 = 0,343 р3-5 = 0,310 р2-3 = 0,334 р4-5 = 0,038
КФРО (%)	92 [87 – 95]	75 [57 – 80]	78 [65 – 82]	80 [52 – 87]	83 [76 – 90]	р2-4 = 0,224 р3-5 = 0,047 р2-3 = 0,273 р4-5 = 0,068

Примечание: ДО – до операции, ПОСЛЕ – после операции.

 

При интерпретации других показателей движения ЦДО тела у пациентов обеих групп было выявлено в равной степени снижение постуральной стабильности по сравнению со здоровыми детьми. Это проявлялось значимым увеличением по сравнению с нормой площади статокинезиограмм S_О и линейной скорости центра давления V_О. Показатели параметра LFS_О были сниженными, что в графическом отображении проявлялось уменьшением компактности расположения траекторий центра давления (Рис. 3).

   

                                       а)                                                                           б)

     Рис. 3. Примеры параметров движения общего центра давления тела у пациентов с левосторонней ВДГК первой группы с различающимися показателями LFS_О до операции (статокинезиограмма и облако вершин векторов скоростей центров давления): а) пациент Р., 16 лет (ИМТ = 15,7 кг/м², LFS_О = 1,8 мм^-1; б) пациентка С., 15 лет (ИМТ = 16,2 кг/м², LFS_О = 7,4 мм^-1). У пациентки с более высоким показателем LFS_О отмечается меньшая площадь статокинезиограммы, повышенное значение КФР_О, компактное расположение траекторий движения центра давления).

 

Качество функции равновесия тела КФР_О пациентов обеих групп перед операцией в равной мере было снижено по сравнению с нормой. При этом как в первой (r_s = 0,69), так и во второй (r_s = 0,53) группах отмечалась сильная корреляционная связь между параметрами КФР_О и LFS_О (Рис. 4, а), превышающая таковую у здоровых детей (r_s = 0,43).

            

                                             а)                                                         б)

Рис. 4. Графическое отображение зависимости качества функции равновесия тела КФР_О от величины соотношения LFS_О у пациентов с левосторонней ВДГК первой группы (ИМТ < 18,5): а) до операции (r_s = 0,69); б) после операции (r_s = 0,12).

 

В то же время ни в одной из групп больных не было выявлено перед операцией значимой зависимости качества функции равновесия КФР_О от антропометрических показателей – индекса массы тела и индекса Халлера (табл. 3, Рис. 5).   

    Таблица 3

Зависимость качества функции равновесия тела КФР_О пациентов

с левосторонней ВДГК от их антропометрических показателей

Параметры	Коэффициент корреляции Спирмена rs
	Группа 1 (ИМТ < 18,5)		Группа 2 (ИМТ > 18,5)
	До операции	После операции	До операции	После операции
КФРО ~ ИМТ	0,01 (0,914)	-0,41 (0,251)	0,06 (0,783)	0,31 (0,406)
КФРО ~ HI	0,03 (0,899)	0,55 (0,098)	0,23 (0,398)	-0,40 (0,281)

Примечание: числа в скобках означают достигнутый уровень значимости p.

 

а)

б)

Рис. 5. Примеры МСКТ грудной клетки и диаграмм “облако векторов” пациентов первой группы с идентичной левосторонней воронкообразной деформацией грудной клетки перед операцией: а) пациент Г., 15 лет, индекс Халлера HI = 4,26; б) пациент Б., 15 лет, индекс Халлера HI = 4,06. Несмотря на сопоставимые величины индексов Халлера у пациентов показатели качества функции равновесия КФР_О значительно различаются.

 

При анализе статокинезиограмм у пациентов с левосторонней ВДГК была проведена оценка длины траектории, пройденной общим центром давления тела во фронтальной L_X и сагиттальной L_Y плоскостях. Выявлена чёткая зависимость величины соотношений указанных параметров L_Y/L_X от показателя индекса массы тела пациентов перед оперативным лечением. При этом у пациентов второй группы отмечена сильная прямая зависимость L_Y/L_X от ИМТ: r_s = 0,53 (p=0,064). Данный факт означает, что у пациентов с нормальными показателями индекса массы тела его увеличение в выборке приводит к изменению направленности колебаний ОЦД. При этом ориентация колебательных движений трансформируется из преимущественно поперечных (Рис. 6, а) в преимущественно продольные (Рис. 6, б).

 

                          а)                                                                     б)

Рис. 6. Примеры ориентации траекторий движения общего центра давления тела у пациентов с левосторонней ВДГК второй группы до операции (статокинезиограмма и распределение зон предпочтения): а) пациентка О., 16 лет (ИМТ = 18,7 кг/м²) – направленность колебаний по отношению к длинной оси эллипса – преимущественно поперечная; б) пациент В., 15 лет (ИМТ = 23,6 кг/м²) – направленность колебаний по отношению к длинной оси эллипса – преимущественно продольная.

 

Совершенно иные взаимосвязи были выявлены в корреляции L_Y/L_X ~ ИМТ у пациентов первой группы, в которой имела место обратная зависимость: r_s = -0,44 (p=0,098). То есть, у пациентов с низкими показателями индекса массы тела при его увеличении в выборке наблюдается переход от преимущественно продольных колебаний в преимущественно поперечные. Указанное обстоятельство свидетельствует о различиях в постуральных стратегиях у пациентов с низким и высоким индексом массы тела перед оперативным лечением.

Предоперационная оценка параметров движений центров давления контралатеральных стоп выявила в обеих группах пациентов снижение постуральной стабильности с обеих сторон. Это проявлялось значимым увеличением по сравнению со здоровыми детьми площади S статокинезиограмм и скорости V левого и правого центров давления при уменьшении параметра LFS и качества функции равновесия КФР (табл. 4). При этом у пациентов первой группы наблюдалось наиболее выраженное нарушение стабильности баланса на левой стопе по сравнению с пациентами второй группы.

Таблица 4

Параметры движений центров давления левой и правой стоп (Me [Q₂₅ – Q₇₅]) при открытых и закрытых глазах у здоровых детей и пациентов с левосторонней ВДГК до операции

Параметры	Группы детей						p
	Здоровые		Группа 1 (ИМТ < 18,5)		Группа 2 (ИМТ > 18,5)
	Л (1)	П (2)	Л (3)	П (4)	Л (5)	П (6)
Площадь S (мм2)	4 [3 – 7]	5 [4 – 8]	29 [12 – 38]	17 [11 – 54]	13 [6 – 21]	14 [9 – 44]	p3-4 = 0,517 p5-6 = 0,329 p3-5 = 0,009 p4-6 = 0,308
Скорость V (мм/с)	5 [4 – 6]	5 [4 – 7]	10 [9 – 13]	10 [8 – 15]	9 [6 – 11]	9 [7 – 17]	p3-4 = 0,848 p5-6 = 0,174 p3-5 = 0,043 p4-6 = 0,606
Соотношение LFS (мм-1)	26 [20 – 34]	23 [16 – 32]	9 [8 – 13]	11 [6 – 18]	16 [10 – 21]	14 [11 – 18]	p3-4 = 0,277 p5-6 = 0,438 p3-5 = 0,007 p4-6 = 0,219
КФР (%)	94 [91 – 95]	94 [90 – 96]	79 [69 – 84]	81 [62 – 87]	83 [76 – 91]	82 [55 – 90]	p3-4 = 0,946 p5-6 = 0,248 p3-5 = 0,048 p4-6 = 0,544

Примечание: Л – левая стопа, П – правая стопа.

 

При стабилометрическом исследовании пациентов после реконструктивных операций было выявлено прежнее положение общего центра давления во фронтальной плоскости Х_О у пациентов первой группы, в то время как у пациентов второй группы произошло дополнительное значимое левостороннее смещение ЦДО (табл. 1). Динамика отклонения ЦДО в сагиттальной плоскости была одинаковой у пациентов обеих групп, что проявлялось его дополнительным выраженным смещением Y_О вперёд. Была выявлена отрицательная корреляционная связь Y_О ~ HI между величиной переднего смещения Y_О общего центра давления тела и показателем индекса Халлера, которая у больных первой группы составляла r_s = -0,42, у больных второй группы – r_s = -0,51.

Анализ других параметров движения ЦДО тела выявил отсутствие динамики у пациентов первой группы при существенном улучшении постуральной стабильности у пациентов второй группы. В группе пациентов с нормальным индексом массы тела после операции произошло изменение стабилометрических параметров в сторону нормализации: значимое уменьшение площади статокинезиограмм S_О и линейной скорости центра давления V_О, а также увеличение параметра LFS_О (табл. 1). Качество функции равновесия тела КФР_О увеличилось. Таким образом, после коррекции деформации грудной клетки у пациентов второй группы имело место улучшение постуральной стабильности. У них корреляционная связь между параметрами КФР_О и LFS_О осталась на достаточно высоком уровне (r_s = 0,39), сопоставимом со здоровыми детьми. Наоборот, у пациентов первой группы корреляционная связь КФР_О ~ LFS_О (r_s = 0,12) практически отсутствовала (Рис. 4, б). После операции у пациентов обеих групп появилась достаточно выраженная зависимость качества функции равновесия КФР_О от антропометрических показателей – индекса массы тела и индекса Халлера (табл. 3). При этом у пациентов с низким ИМТ выявлена отрицательная взаимосвязь КФР_О ~ ИМТ и положительная – КФР_О ~ HI, в то время как у пациентов с нормальным ИМТ установлена противоположная закономерность: положительная связь КФР_О ~ ИМТ и отрицательная – КФР_О ~ HI.

При оценке параметров движений центров давления контралатеральных стоп после операции в обеих группах пациентов была отмечена положительная динамика на каждой стороне. Это отражалось изменениями показателей в сторону нормализации: уменьшением величин площади S статокинезиограмм и скорости V левого и правого центров давления на фоне увеличения параметра LFS и качества функции равновесия КФР (табл. 5).

Таблица 5

Параметры движений центров давления левой и правой стоп (Me [Q₂₅ – Q₇₅]) при открытых и закрытых глазах у здоровых детей и пациентов с левосторонней ВДГК после операции

Параметры	Группы детей						p
	Здоровые		Группа 1 (ИМТ < 18,5)		Группа 2 (ИМТ > 18,5)
	Л (1)	П (2)	Л (3)	П (4)	Л (5)	П (6)
Площадь S (мм2)	4 [3 – 7]	5 [4 – 8]	14 [10 – 17]	16 [9 – 30]	10 [7 – 16]	12 [7 – 20]	p3-4 = 0,173 p5-6 = 0,491 p3-5 = 0,065 p4-6 = 0,107
Скорость V (мм/с)	5 [4 – 6]	5 [4 – 7]	8 [7 – 10]	9 [8 – 13]	7 [6 – 9]	8 [6 – 10]	p3-4 = 0,062 p5-6 = 0,212 p3-5 = 0,039 p4-6 = 0,001
Соотношение LFS (мм-1)	26 [20 – 34]	23 [16 – 32]	14 [12 – 17]	13 [9 – 22]	18 [11 – 25]	17 [8 – 23]	p3-4 = 0,617 p5-6 = 0,524 p3-5 = 0,507 p4-6 = 0,756
КФР (%)	94 [91 – 95]	94 [90 – 96]	87 [80 – 89]	81 [68 – 87]	89 [84 – 92]	86 [81 – 92]	p3-4 = 0,109 p5-6 = 0,616 p3-5 = 0,233 p4-6 = 0,023

Примечание: Л – левая стопа, П – правая стопа.

 

При этом наиболее выраженное улучшение стабильности баланса наблюдалось на левой стопе у пациентов первой группы. На этом фоне произошло нивелирование различий в параметрах S и LFS между группами больных. Однако по параметрам V и КФР пациенты второй группы показали повышенную устойчивость каждой из стоп по сравнению с пациентами первой группы.

Обсуждение. В настоящее время делаются только первые шаги в изучении постурального контроля у пациентов с воронкообразной деформацией грудной клетки. На сегодняшний день не существует общепринятой теории, объясняющей нарушения осанки у больных с указанной патологией. Поэтому в настоящем исследовании интерпретировать динамику вертикального баланса у детей с левосторонней ВДГК на этапах реконструктивного восстановительного лечения возможно лишь гипотетически. Выявленное перед операцией отклонение общего центра давления тела вперёд Y_О в сагиттальной плоскости с тенденцией к его левостороннему Х_О смещению во фронтальной плоскости одинаково характерна для обеих групп пациентов. В каждой выборке степень выраженности деформации передней грудной стенки была одинаковой, поэтому и в том и в другом случае можно предполагать равную степень сдавливания сердца грудиной, которая имеет место у пациентов с ВДГК [18]. В перикарде человека находится большое количество проприоцепторов, которые регистрируют различные раздражители, такие как растяжение и сдавливание тканей сердца [19]. Следует принимать во внимание, что система контроля вертикального баланса человека регулируется не только сигналами, поступающими со стороны зрительных и вестибулярных рецепторов, но и за счёт проприорецепции, дающей возможность внутренне ощущать положения тела [20]. В ситуации с компрессией перикарда грудиной, по-видимому, происходит изменение характеристик нервных сигналов, поступающих от его проприорецепторов в центральную нервную систему [21], что вносит искажения в функционирование кортикоспинальных путей и провоцирует нарушения в системе постурального контроля. В пользу указанного предположения может свидетельствовать факт аналогичного смещения общего центра давления тела вперёд и влево у пациентов с хроническим локальным раздражением проприорецепторов, расположенных в других отделах костно-мышечной системы [22].

Снижение у пациентов обеих групп постуральной стабильности перед операцией подтверждается данными о показателях других стабилометрических параметров, которые имели значимые отклонения от нормы: площадь S статокинезиограммы, скорость V центра давления, параметр LFS и качество функции равновесия КФР. Указанный факт свидетельствует о нарушении движений как общего центра давления тела больных с левосторонней ВДГК, так и центров давления контралатеральных стоп. По совокупности признаков у пациентов-астеников можно констатировать более выраженные нарушения вертикального баланса по сравнению с пациентами-нормостениками. Данное утверждение обусловлено следующими факторами. Во-первых, у пациентов с низким ИМТ отмечается более выраженное нарушение постуральной функции левой стопы по сравнению с пациентами, имеющих нормальное телосложение. Во-вторых, для каждой группы пациентов характерна собственная постуральная стратегия – преобладание либо продольных колебаний общего центра давления, либо поперечных, в зависимости от величины ИМТ, что может сказываться на стабильности вертикального баланса. Таким образом, при прочих равных условиях (возраст, степень деформации передней грудной стенки) у пациентов-астеников нарушения вертикального баланса были более выраженными по сравнению с пациентами-нормостениками. Указанный феномен можно объяснить следующим образом. Известно, что в обеспечение вертикального баланса тела существенный вклад вносят мышцы грудной клетки [23]. Однако у больных с воронкообразной деформацией грудной клетки их функциональность снижена, что может сказываться на осанке пациентов. Также установлено, что осанка детей зависит от развитости их скелетной мускулатуры [24]. Поэтому большое внимание уделяется фактору сформированности мышечной системы у растущих детей в аспекте выработки у них правильной осанки [25]. В связи с этим считается, что для детей с более высоким показателем индекса массы тела характерен более стабильный вертикальный баланс тела за счёт повышенного удельного веса мышечной ткани [26]. По-видимому, указанная закономерность вполне может иметь место у детей с воронкообразной деформацией грудной клетки, имеющих различные показатели ИМТ. Указанные факты позволяют объяснить, почему в настоящем исследовании перед оперативным лечением у пациентов-нормостеников была более стабильная осанка по сравнению с пациентами-астениками.

Выявленное у пациентов обеих групп после корригирующих вмешательств дополнительное избыточное смещение Y_О вперёд центра давления тела было более выраженным по сравнению с предоперационными показателями. Возможно, это связано с послеоперационными изменениями пространственных взаимоотношений между передней грудной стенкой и сердцем. В то время как у неоперированных пациентов имело место непосредственное сдавливание сердца между грудиной и позвоночником, после операции механические сжимающие силы были устранены. На этом фоне в организме пациентов могли сформироваться новые адаптивные постуральные механизмы в ответ на изменившиеся механические воздействия на проприоцепторы перикарда. Хирургическая коррекция деформации передней грудной стенки способствует устранению компрессии сердца [27], что, безусловно, приводит к изменению характеристик нервных импульсов, поступающих от проприоцепторов перикарда в центральную нервную систему. Таким образом, трансформированные проприоцептивные сигналы воздействуют на мотонейроны спинного мозга [28], что вносит коррективы в функционирование кортикоспинальных путей и активирует изменения в системе постурального контроля у пациентов с левосторонней ВДГК в послеоперационном периоде. Выявленная отрицательная корреляционная связь между величиной переднего смещения Y_О общего центра давления тела и показателем индекса Халлера, может свидетельствовать в поддержку концепции о выраженном влиянии хирургической коррекции деформации грудной клетки на проприоцептивный статус пациентов. Чем выше индекс Халлера у оперированного больного, тем меньше у него смещение ОЦД тела вперёд. То есть, оптимизация хирургического восстановления продольно-поперечных пропорций грудной клетки у пациентов способствует потенцированию существенных изменений в проприоцепции у пациентов с последующей трансформацией механизмов обеспечения постурального баланса. Поэтому хирургическое устранение компрессии перикарда с последующим изменением характеристик проприоцептивных сигналов у пациентов обеих групп после коррекции формы грудной клетки может являться ведущей причиной улучшения постуральной стабильности. Вместе с тем у пациентов-нормостеников выраженная положительная постуральная динамика параметров S, V, LFS и КФР была выявлена как у общего центра давления тела, так и у центров давления контралатеральных стоп. В то же время у пациентов-астеников улучшение вертикального баланса отмечалась только на контралатеральных стопах, преимущественно, на левой. Сохранение в отдалённом послеоперационном периоде достаточно сильной связи в корреляционной зависимости КФР_О ~ LFS_О в группе больных с нормальным ИМТ может указывать на сохранение их организмом способности к согласованной работе кинематических цепей, обеспечивающей надёжный постуральный контроль. С другой стороны, в группе больных с низким ИМТ отсутствие корреляций между КФР_О и LFS_О позволяет предположить рассогласование механизмов обеспечения постурального баланса после коррекции деформации грудной клетки.

Наблюдаемая в отдалённом послеоперационном периоде разнонаправленность корреляционных связей между качеством функции равновесия КФР_О тела и антропометрическими показателями: КФР_О ~ ИМТ и КФР_О ~ HI может свидетельствовать о различной упорядоченности работы кинематических цепей у пациентов первой и второй групп и, следовательно, о наличии у них диаметрально противоположных механизмов обеспечения вертикального баланса. В результате у нормостеников после операции наблюдалось более выраженное улучшение вертикального баланса по сравнению с астениками, что можно объяснить вариативностью адаптивных возможностей системы постурального контроля пациентов первой и второй групп.

Хотя коррекция воронкообразной деформации грудной клетки у детей с использованием малоинвазивных хирургических методик способствует устранению компрессии сердца [29], динамика послеоперационной проприоцептивной чувствительности перикарда совершенно не изучена. О ней можно судить лишь гипотетически. Бесспорно, изменения в проприорецепции способствуют формированию системой постурального контроля адаптивных двигательных реакций организма на изменяющиеся условия [30]. В настоящем исследовании после устранения компрессии перикарда изменения в спектре проприоцептивных сигналов у пациентов-нормостеников привели к более адекватным реакциям постуральной системы по сравнению с пациентами-астениками.

Также необходимо отметить, что в последнее время стали прослеживаться разночтения в оценке динамики сердечной деятельности у больных с ВДГК на фоне хирургического лечения [31]. Если одни исследователи свидетельствуют о нарушении функции сердца, другие авторы сообщают об отсутствии значимых нарушений сердечной деятельности у ряда пациентов, несмотря на значительную компрессию миокарда деформированной передней грудной стенкой [32]. А результаты корригирующих хирургических вмешательств у пациентов, представленные в научных статьях, начинают расценивать как неоднозначные, статистически неоднородные, с недостаточной доказательной базой [33]. Поэтому необходимо комплексное изучение функциональных характеристик пациентов с воронкообразной деформацией грудной клетки, которые позволят предоставить более надежные доказательства эффективности хирургического лечения. При работе в этом направлении необходимо учитывать индекс массы тела больных, которым предстоит хирургическое лечение. Необходимо помнить, что несмотря на высокую безопасность и эффективность малоинвазивных операций на грудной клетке, вероятность осложнений может достигать 16-20% [34, 35], а частота рецидивов составляет 15% [36]. У пациентов с астеничным телосложением, имеющих низкий ИМТ, риск рецидива деформации особенно велик, что необходимо учитывать при планировании тактики хирургического лечения [37]. Хирургам следует принимать во внимание показатели индекса массы тела пациентов с ВДГК для обеспечения наилучшей эффективности корригирующих операций. Всестороннее исследование особенностей вертикального баланса тела у больных с ВДГК, имеющих различные показатели индекса массы тела, позволит внести вклад в понимание механизмов компенсаторно-приспособительных реакций опорно-двигательной системы на деформацию грудной клетки.

Заключение. Несмотря на значительный прогресс в диагностике и хирургическом лечении детей с воронкообразной деформацией грудной клетки, до настоящего времени остаются невыясненными некоторые вопросы динамики функциональных параметров пациентов до и после корригирующих операций на передней грудной стенке. Проведение стабилометрических исследований позволяет получить представление о роли нейромышечных механизмов во взаимодействии кинематических цепей опорно-двигательной системы, обеспечивающих устойчивость тела у пациентов с ВДГК в положении стоя. В настоящем исследовании по совокупности стабилометрических показателей перед операцией у пациентов обеих групп были выявлены нарушения вертикального баланса, более выраженные у астеников. Предполагается, что у всех пациентов компрессия перикарда деформированной грудиной приводило к изменению характеристик нервных сигналов, поступавших от его проприоцепторов, провоцируя изменения в системе постурального контроля. Кроме того, между группами пациентов были выявлены различия в постуральных стратегиях что, по-видимому, сказывалось на стабильности их вертикального баланса. В отдалённые сроки после корригирующих операций на грудной клетке у пациентов-нормостеников наблюдалось более выраженное улучшение вертикального баланса по сравнению с пациентами-астениками. Указанные различия могутбыть обусловлены вариативностью адаптивных возможностей системы постурального контроля пациентов с различными показателями индекса массы тела. После восстановления формы передней грудной стенки и устранения компрессии перикарда изменения в спектре проприоцептивных сигналов у пациентов-нормостеников могли привести к более адекватным реакциям постуральной системы по сравнению с пациентами-астениками. Полученные данные предоставляют ценную информацию для оценки функциональных показателей организма пациентов с левосторонней воронкообразной деформацией грудной клетки на этапах диагностики, малоинвазивного хирургического вмешательства и последующей реабилитации. Пациенты, имеющие низкий показатель индекса массы тела, нуждаются в персонализированном реабилитационном подходе после проведения малоинвазивных вмешательств по коррекции воронкообразной деформаций грудной клетки. Такая тактика призвана облегчить восстановление детей в послеоперационном периоде и способствовать нормализации их постурального баланса.

 

About the authors

Igor Nikityuk

The Turner Scientific Research Institute for Children's Orthopedics, Saint-Petersburg, Russia
 
 

Author for correspondence.
Email: femtotech@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5546-2729

Russian Federation

Yurij Garkavenko

Email: yurijgarkavenko@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9661-8718

Dmitriy Ryzhikov

Email: dryjikov@yahoo.com
ORCID iD: 0000-0002-7824-7412

Bahauddin Dolgiev

Email: dr-b@bk.ru.Bahauddin
ORCID iD: 0000-0003-2184-5304

References

Supplementary files