Способ лечебной физкультуры при косолапости

Способ лечебной физкультуры при косолапости

Реферат

 

Изобретение относится к медицине. Способ заключается в поэтапном проведении тренировки малоберцовых мышц. В качестве сигналов биологической обратной связи используют огибающую электромиографической активности длинной малоберцовой мышцы. При тренировке пациент с помощью звуковых, световых или видеосигналов удерживает напряжение мышц, при котором огибающая электромиографической активности не выходит за пределы определенных порогов. На каждом этапе пороги и временные режимы тренировки устанавливают в зависимости от состояния мышц и решаемых задач. Способ позволяет эффективно улучшить функцию дефектной конечности даже при позднем начале лечения.

Изобретение относится к медицине, точнее к медицинской реабилитации, и может быть применено для функционального лечения косолапости.

Известно, что лечение косолапости это трудоемкий длительный процесс, который заключается в комбинированном применении различных методов [1]. Среди них наибольшее распространение получили ортопедические методы лечения, направленные на устранение деформаций стопы и восстановление нормального анатомического расположения костей, связок и мышц путем этапной гипсовой и/или хирургической коррекции. С целью удержания достигнутого положения стопы дополнительно применяется другой известный метод лечения - специальная ортопедическая обувь, которую пациенты должны носить постоянно на протяжении нескольких лет.

Однако пассивного устранения деформации стопы недостаточно для получения устойчивого анатомического и тем более функционального результата, поскольку в патогенезе косолапости большое значение имеют нарушения со стороны мышечно-связочного аппарата голени и стопы, дистония и дисфункция мышц супинаторов и пронаторов стопы. Мышцы и связки заднемедиальной поверхности голени и голеностопного сустава (сгибатели и супинаторы стопы - задняя большеберцовая, длинный сгибатель большого пальца, длинный сгибатель пальцев) укорочены и утолщены. А мышцы наружной поверхности (пронаторы стопы - малоберцовые мышцы) растянуты и ослаблены [2].

В связи с этим в большинстве случаев ортопедическое лечение сочетается с другими известными методами консервативного лечения: массаж мышц голени и стопы, физиотерапия, лазеротерапия, иглорефлексотерапия. Однако эти методы обладают, прежде всего, трофическим действием, улучшая кровообращение и трофику костей, суставов, мышечно-связочного аппарата голени и стопы, но не обеспечивают необходимого повышения сократительной способности ослабленных малоберцовых мышц.

Для этой цели широко применяется другой известный способ - стимуляция сокращений ослабленных мышц с помощью электрического импульса - электростимуляция. Однако этот способ пассивной электрогимнастики не восстанавливает механизмов управления функцией дефектных мышц, не устраняет мышечной дистонии, не обеспечивает обучение пациента включению малоберцовых мышц в движение, что особенно важно для функциональной реабилитации пациентов.

Для полноценного восстановления пациентов с косолапостью помимо устранения деформации стопы ортопедическими методами обязательным является проведение функционального лечения в виде лечебной физкультуры, направленной на восстановление опорной и двигательной функции стопы и всей нижней конечности. Задачей лечебной физкультуры является активная тренировка ослабленных малоберцовых мышц голени, устранение дисфункции мышц супинаторов и пронаторов стопы, увеличение объема движений в голеностопном суставе, обучение пациента физиологическому стереотипу ходьбы. Способ лечебной физкультуры представлен в специальных руководствах [3] и выбран нами в качестве прототипа.

Традиционная методика лечебной физкультуры (ЛФК) при косолапости (способ-прототип) представляет собой комплекс специальных упражнений (от 10 до 15) для мышц голени и стопы, выполняемых из различных исходных положений: лежа, сидя, стоя, в ходьбе, с применением специальных пособий: гимнастической лестницы, наклонной плоскости, специальных следовых дорожек. Все упражнения направлены на растягивание мышц задневнутренней поверхности голени (задней большеберцовой, длинных сгибателей пальцев и большого пальца, трехглавой мышцы голени) и активацию ослабленных мышц наружной поверхности голени (малоберцовых), увеличение объема движений в голеностопном суставе за счет увеличения разгибания, коррекцию патологической "косолапой" походки. Все упражнения должны выполняться с акцентом на разгибание и одновременное отведение стопы с пронацией. Режим работы мышц при выполнении этих упражнений динамический, при котором сокращение тренируемых мышц происходит кратковременно, при невысоком уровне их активации. Уровень нагрузки определяется подбором специальных упражнений, исходными положениями, количеством выполняемых упражнений, количеством и темпом повторений каждого упражнения, продолжительностью занятия. Перечисленные специальные упражнения включаются в урок ЛФК наряду с общеукрепляющими и общеразвивающими упражнениями и занимают 30 - 50% времени всего занятия.

Таким образом, рекомендации по методике лечебной физкультуры носят общий, описательный характер. Специальные упражнения не обеспечивают необходимый тренирующий уровень активации ослабленных мышц из-за отсутствия объективного контроля над состоянием мышц во время тренировки, динамического характера работы и низкого уровня мотивации пациента. Определение уровня нагрузки осуществляется эмпирически, без учета индивидуальных особенностей пациента. Отсутствие объективного контроля над состоянием тренируемых мышц во время выполнения упражнений является особенно большим недостатком способа-прототипа. Бесконтрольное выполнение упражнений при применении способа - прототипа зачастую приводит к имитации требуемого движения за счет заместительного сокращения более активных мышечных групп голени и даже бедра. Например, при ходьбе на пятках или по наклонной плоскости недостаточность разгибания стопы компенсируется переразгибанием коленного сустава, а отведение стопы при ходьбе осуществляется за счет всей конечности путем наружной ротации бедра вместо изолированного отведения стопы за счет сокращения малоберцовых мышц. Эти недостатки обусловливают большую длительность лечения и недостаточную результативность его применения при косолапости.

Технический результат изобретения состоит в сокращении сроков восстановительного лечения пациентов с косолапостью за счет применения поэтапного восстановления функции мышц голени и выбора оптимального режима тренировки ослабленных малоберцовых мышц на каждом этапе с помощью биологической обратной связи.

Технический результат достигается тем, что при проведении сеансов тренировки малоберцовых мышц за счет отведения переднего отдела стопы с пронацией и тренировочной ходьбы тренировку проводят в три этапа и на первых двух этапах перед сеансом регистрируют электромиографическую активность длинной малоберцовой мышцы при отведении переднего отдела стопы с пронацией с максимальным усилием, а затем на первом этапе устанавливают пороги, равные верхний - 50%, а нижний - 25% от максимума амплитуды огибающей электромиографической активности, и во время сеанса, продолжая регистрацию электромиографической активности длинной малоберцовой мышцы, проводят ее тренировку за счет отведения переднего отдела стопы с пронацией с помощью биологической обратной связи по амплитуде огибающей в сравнении с порогами с поочередным напряжением и расслаблением мышцы во временном режиме 2-5 с - напряжение, 2-5 с - расслабление под контролем сигналов биологической обратной связи, таких сеансов проводят от 2 до 5 длительностью не более 15 мин каждый, на втором этапе устанавливают пороги, равные верхний - 75%, а нижний - 50% от максимума амплитуды огибающей электромиографической активности, и во время сеанса, продолжая регистрацию электромиографической активности длинной малоберцовой мышцы, проводят ее изометрическую тренировку за счет отведения переднего отдела стопы с пронацией с помощью биологической обратной связи с графикой компьютерной игры, причем игру останавливают при выходе огибающей электромиографической активности за верхний или нижний пороги и увеличивают оба порога на 10% при выходе огибающей за верхний порог более 3 раз за 15 с и уменьшают нижний порог на 10% при выходе огибающей за нижний порог более 3 раз за 15 с, таких сеансов тренировки проводят от 10 до 15 длительностью 15-45 мин, а на третьем этапе перед сеансом регистрируют электромиографическую активность длинной малоберцовой мышцы при отведении переднего отдела стопы с максимальным усилием, и устанавливают пороги, равные верхний - 50%, а нижний - 25% от максимума амплитуды огибающей электромиографической активности, и во время сеанса, продолжая регистрацию электромиографической активности длинной малоберцовой мышцы, проводят тренировочную ходьбу с напряжением мышцы при выполнении отведения переднего отдела стопы при опоре на пятку в фазе переднего шага и расслаблением мышцы при сохранении этого отведения в фазе опоры с помощью биологической обратной связи по амплитуде огибающей в сравнении с порогами во временном режиме 5 с - напряжение, 5 с - расслабление под контролем сигналов биологической обратной связи, таких сеансов проводят не менее 10 длительностью 15-45 мин каждый, при этом сеансы на всех этапах проводят от 2 до 5 раз в неделю.

Известно, что для восстановления нормальной походки, что, в конечном счете, является целью лечебной физкультуры при косолапости, необходимо восстановить функцию мышц, обеспечивающих отведение стопы, то есть малоберцовых мышц больной ноги. Но наши многочисленные исследования показали, что, как правило, при косолапости нарушено функциональное управление данными мышцами. Пациент не может выполнить необходимое упражнение не только потому, что мышцы ослаблены, но также из-за неумения сократить эти мышцы в определенный момент. Наши попытки начинать с тренировки малоберцовых мышц кончались неудачей до тех пор, пока мы не стали первоначально обучать пациента сознательному управлению этими мышцами, то есть пока не выработали у него мышечное (проприоцептивное) чувство. Только после решения этой задачи можно было переходить к силовой тренировке этих мышц. Таким образом, восстановив функцию мышц, осуществляющих отведение и пронацию стопы, нам удалось устранить дисфункцию мышц-супинаторов и пронаторов стопы. Однако только повышение силы малоберцовых мышц еще не является гарантией правильной походки. Пациента надо еще обучить сокращать эти мышцы в нужную фазу ходьбы, то есть координировать дозированное сокращение мышц с фазой ходьбы. Таким образом, после многих проб и неудач мы пришли к выводу, что лечебная физкультура при косолапости должна разбиваться на три взаимосвязанных этапа, на каждом из которых мы решаем свою задачу, но которые по отдельности не в состоянии обеспечить восстановление правильной походки. На всех этапах мы применили биологическую обратную связь по электромиографической активности одной из малоберцовых мышц. Известен способ коррекции нервно-мышечных дисфункций опорно-двигательного аппарата [4] , где проводят тренировку мышц и используют огибающую электрической активности тренируемой мышцы в качестве сигнала биологической обратной связи. Однако этот способ не может быть применен для лечения косолапости, поскольку в его описании отсутствуют указания на то, какие мышцы, как и в каком режиме необходимо тренировать. В качестве индикатора нами была выбрана длинная малоберцовая мышца - наиболее крупная и поверхностная из всех малоберцовых мышц (длинной, короткой и непостоянной третьей), имеющих общую функцию и расположенных по латеральной поверхности голени [5].

На первом этапе при выработке проприоцептивного чувства пациенту важно установить связь между своими ощущениями и сокращением соответствующих мышц. Наши электрофизиологические исследования показывают, что сократительная способность малоберцовых мышц мала и пациенту так трудно выполнять отведение переднего отдела стопы с пронацией с должным усилием, что при неправильном выборе порогов он вообще перестает тренироваться. Исходя из этого, экспериментально были выбраны верхний и нижний пороги (50 и 25% от максимально достигнутого перед каждым сеансом значения амплитуды огибающей электромиографической активности длинной малоберцовой мышцы) и временные режимы напряжения и расслабления (2 - 5 с и 2 - 5 с), а также количество и длительность проводимых сеансов на первом этапе.

Задачей второго этапа является увеличение силы малоберцовых мышц. Известно, что изометрический режим тренировки до утомления по сравнению с динамическим позволяет быстрее и в большей степени увеличить силу и сократительную способность мышц [6]. Однако в традиционных методиках ЛФК при косолапости этот режим не применяется, отсутствуют даже рекомендации о необходимости применения изометрического режима тренировки. Мы уже выбрали огибающую электромиографической активности длинной малоберцовой мышцы в качестве сигнала биологической обратной связи для управления графикой компьютерной игры. Необходимо было определить уровень активности мышцы, позволяющий быстрее всего добиться увеличения силы выбранных мышц. Вообще говоря, известно, что для эффективной тренировки мышц в изометрическом режиме оптимальным является уровень нагрузки, составляющий 50-75% от максимально возможного. Мы попробовали в ЛФК при косолапости воспользоваться этим фактом, для чего при биологической обратной связи выставили верхний порог, равный 75% от максимальной амплитуды огибающей электромиографической активности, и нижний порог, равный 50% от этой амплитуды, а при выходе огибающей за пределы этих порогов компьютерную игру останавливали. Однако при таком режиме тренировки результаты были недостаточны. Наши многочисленные эксперименты и исследования показали, что в начале сеанса идет процесс врабатывания мышцы и ее сила довольно быстро нарастает, что приводит к частому выходу огибающей активности за верхний порог, а следовательно, к остановке игры. В конце сеанса диапазон изменения ЭМГ увеличивается, нарушается точность выполнения упражнения, поэтому огибающая активности выходит за нижний порог и игра также останавливается. Это резко снижает мотивацию, вызывает у пациента негативную реакцию и не дает хороших результатов, так как приходится останавливать тренировку. Мы попробовали изменять пороги при частом выходе огибающей за один из них и получили возможность значительно увеличить длительность сеанса, что в конечном итоге привело к сокращению длительности этого этапа, а, значит, и сроков лечения. После неоднократных экспериментов и анализа их результатов нами были выбраны следующие режимы изменения порогов: при выходе огибающей за верхний порог более 3 раз за 15 с оба порога увеличивали на 10%. При выходе огибающей за нижний порог более 3 раз за 15 с верхний порог оставляли без изменений, а нижний порог уменьшали на 10%, что расширяло диапазон изменения ЭМГ работающей мышцы, при котором игра не останавливается. В результате длительность каждого сеанса могла составлять 15-45 мин и за 10-15 сеансов, проводимых от 2 до 5 раз в неделю, значительно увеличивалась сила малоберцовых мышц.

На третьем этапе, к которому переходили при достаточном увеличении силы малоберцовых мышц, важно добиться координации сокращения и расслабления мышц с фазами ходьбы. Регистрируя огибающую электромиографической активности длинной малоберцовой мышцы, сравнивая ее с экспериментально подобранными порогами и используя результат сравнения как сигнал биологической обратной связи, нам удалось получить хорошие результаты за сравнительно короткое время. При этом временные интервалы, длительность и количество сеансов были подобраны в результате исследований и экспериментов.

Предлагаемый способ лечебной физкультуры при косолапости осуществляется следующим образом.

1 этап. Обучение пациента идентификации малоберцовых мышц.

В начале сеанса на двигательную точку длинной малоберцовой мышцы (граница верхней и средней трети латеральной поверхности голени) накладывают поверхностный электромиографический электрод прибора, регистрирующего и обрабатывающего электромиограмму (ЭМГ) и вырабатывающего сигналы биологической обратной связи (БОС). Из исходного положения сидя на стуле, ноги согнуты в коленях, стопы на опоре пациента обучают правильному выполнению специального для малоберцовых мышц упражнения: отведение переднего отдела стопы с пронацией (приподнимание наружного края стопы) так, что при выполнении движения пятка и основание первого пальца от опоры не отрываются. С целью получения максимального сокращения мышцы при обучении методист оказывает сопротивление пронации стопы. Определяют величину максимальной амплитуды огибающей ЭМГ длинной малоберцовой мышцы. В соответствии с этой величиной устанавливают пороги: верхний, равный 50%, и нижний, равный 25% от полученного значения. При выполнении упражнения пациент должен достигать и удерживать сокращение малоберцовых мышц в диапазоне от 25 до 50% от максимума, чередуя сокращение 2-5 с и расслабление 2-5 с. Правильное выполнение указанного упражнения и соответствие амплитуды сокращения мышцы установленному диапазону подтверждается появлением сигналов зрительной и слуховой обратной связи. Длительность одного сеанса составляет не более 15 мин. Продолжительность фаз сокращения и расслабления зависит от функционального состояния малоберцовых мышц. В случае низкой активности и быстрого наступления признаков утомления в начале сеанса устанавливают длительности по 2 с, а затем проводится постепенное увеличение длительности сокращения на установленном уровне от 2 до 5 с. Продолжительность фазы отдыха равна фазе сокращения. Продолжительность 1 этапа составляет 2 - 5 сеансов в зависимости от индивидуальных особенностей пациента. На 1 этапе тренировки во время сеансов исключаются явления утомления, которые всегда сопровождаются активацией других мышечных групп, что в данном случае нежелательно, так как основная задача первого этапа - обучение пациента правильному выполнению упражнения, обучение управлению активностью малоберцовых мышц.

2 этап. Повышение сократительной способности малоберцовых мышц.

Перед началом сеанса поверхностный электромиографический электрод прибора, регистрирующего и обрабатывающего электромиограмму (ЭМГ) и вырабатывающего сигнал биологической обратной связи (БОС), устанавливают на двигательную точку длинной малоберцовой мышцы больной ноги (граница верхней и средней трети латеральной поверхности голени).

Пациент из исходного положения сидя на стуле выполняет упражнение: отведение переднего отдела стопы с пронацией. С целью получения максимального сокращения мышцы методист оказывает сопротивление пронации. При этом с помощью прибора определяют величину максимальной амплитуды огибающей ЭМГ, в соответствии с которой устанавливают верхний порог, равный 75% от полученного значения, и нижний порог, равный 50% от полученного значения.

Во время сеанса тренировки пациент выполняет отведение переднего отдела стопы с пронацией в изометрическом режиме. Выходной сигнал с прибора запускает компьютерную игру, причем игра останавливается в случае выхода текущего значения огибающей ЭМГ за пределы порогов. При сохранении уровня активности тренируемой мышцы, при котором огибающая ЭМГ не выходит за пределы порогов, на мониторе компьютера развивается игровая ситуация, например, происходит передвижение автомобиля. Маневрирование автомобиля на трассе регулируется джойстиком вручную.

Во время сеанса при изменении функционального состояния мышцы значения порогов изменяют. Так при врабатывании и превышении текущей амплитуды огибающей ЭМГ тренируемой мышцы величины верхнего порога 3 и более раз за 15 с значения верхнего и нижнего порогов увеличивают на 10% (от максимального значения амплитуды огибающей ЭМГ).

При утомлении и снижении амплитуды текущей огибающей ЭМГ ниже нижнего порога также 3 и более раз за 15 с величину верхнего порога не меняют, а величину нижнего порога уменьшают на 10%, при этом одновременно увеличивается межпороговый диапазон.

Общая продолжительность тренировочного сеанса для одной мышечной группы составляет от 15 до 45 минут.

При необходимости тренировки симметричных мышечных групп правой и левой ноги за одно амбулаторное посещение может быть проведено два сеанса тренировки поочередно для обеих ног. Курс лечения составляет 10-15 сеансов для каждой ноги от 2 до 5 раз в неделю.

3 этап. Формирование физиологического стереотипа ходьбы.

Поверхностные ЭМГ - электроды аппарата ЭМГ - БОС устанавливаются на двигательные точки длинных малоберцовых мышц правой и левой ноги. Поочередно (справа и слева) измеряется максимальная амплитуда огибающей ЭМГ длинной малоберцовой мышцы при выполнении отведения переднего отдела стопы из исходного положения сидя на стуле, стопы на опоре. В соответствии с полученными значениями по каждому каналу устанавливают пороговые величины: 25% нижний порог и 50% - верхний. Затем в положении сидя пациент обучается поочередному (правой и левой ногой) выполнению упражнения: отведение переднего отдела стопы без отрыва пятки от опоры при сокращении малоберцовых мышц в диапазоне от 25 до 50% максимальной амплитуды, удержание этого уровня в течение 5 с, затем расслабление малоберцовых мышц, постановка стопы на опору, при сохранении достигнутого отведения переднего отдела. Правильность выполнения упражнения и достижение установленной амплитуды сокращения малоберцовой мышцы подтверждается положительным звуковым сигналом обратной связи. Затем движение повторяется другой ногой аналогично.

После усвоения упражнения пациент выполняет его в ходьбе, передвигаясь по дорожке в режиме "шаржированной" походки, при этом в фазу переднего шага производит акцентированное отведение переднего отдела стопы при опоре на пятку. При этом малоберцовые мышцы напрягаются и при попадании амплитуды огибающей ЭМГ между порогами звучит положительный звуковой сигнал обратной связи, причем продолжительность звучания задается равной 5 с. В фазу опоры пациент сохраняет отведение переднего отдела стопы (в гиперкоррекции). При этом малоберцовые мышцы расслабляются и амплитуда огибающей ЭМГ длинной малоберцовой мышцы ниже нижнего порога. О правильности выполненного движения свидетельствует отсутствие звукового сигнала в течение 5 с. В это время в фазе переднего шага находится другая нога. Рисунок  движения напоминает упражнение - ходьба "елочкой".

Длительность одного сеанса по формированию нового стереотипа ходьбы определяется индивидуальными возможностями пациента. Сеанс заканчивается при появлении признаков утомления: неправильная постановка стоп, неустойчивая амплитуда сокращения малоберцовых мышц, что сопровождается отсутствием сигналов обратной связи при ходьбе, применение пациентом компенсаторных и заместительных движений. Продолжительность сеансов постепенно увеличивается по мере формирования нового стереотипа ходьбы. В среднем продолжительность сеанса вначале составляет 15 мин и постепенно увеличивается до 45 мин. Минимальная длительность этого этапа ЛФК составляет 10 занятий. Критерием эффективности занятий является освоение пациентом навыка активной коррекции "косолапой" походки и физиологическая постановка стоп при самоконтроле.

Приводим выписки из историй болезни пациентов, посещавших Центр медицинской реабилитации "Биосвязь" в качестве примеров выполнения предлагаемого способа.

Пример 1. Пациент К.И., 5 лет. (дата рождения 12.02.85). Диагноз: Врожденная правосторонняя косолапость. Родители обратились в ЦМР "Биосвязь" 09.01.92 с жалобами на нарушения походки у ребенка: прихрамывание и приведение переднего отдела правой стопы при ходьбе, затруднения при беге и прыжках. Из анамнеза известно, что врожденная правосторонняя косолапость выявлена у ребенка при рождении. Лечение проводилось консервативно на протяжении первого года жизни, начиная с периода новорожденности, и включало этапную гипсовую коррекцию в сочетании с массажем и физиотерапией. Последний курс гипсования проведен в возрасте 10 месяцев. С тех пор лечение не проводилось.

При осмотре выявлены следующие особенности пациента: физическое развитие соответствует возрасту, мышечный тонус равномерно снижен, осанка вялая, с нарушениями во фронтальной и саггитальной плоскостях функционального характера. При ходьбе легкое прихрамывание на правую ногу, варусная установка и приведение переднего отдела правой стопы. Снижены функциональные показатели: прыжки на одной ноге: слева - 10 раз, справа - 2 раза, равновесие на одной ноге: слева - 45 с, справа - 2 с. Угол активного разгибания в голеностопном суставе 95 градусов, угол пассивного разгибания 86 градусов.

Измерена электромиографическая активность длинной малоберцовой мышцы справа (косолапость) и слева (контроль) при выполнении произвольного отведения стопы. Амплитуда огибающей ЭМГ справа равна 80 мкВ, а слева 300 мкВ.

Предварительно была протестирована способность пациента устанавливать взаимосвязь между выполняемым движением и сокращением длинной малоберцовой мышцы. Для этого на двигательную точку длинной малоберцовой мышцы справа (граница верхней и средней трети латеральной поверхности голени) был наложен поверхностный электромиографический электрод прибора, регистрирующего и обрабатывающего электромиограмму (ЭМГ) и вырабатывающего сигналы биологической обратной связи (БОС) (световой и звуковой).

После принятия пациентом исходного положения: сидя на стуле, ноги согнуты в коленях, стопы на опоре проводилось обучение правильному выполнению специального для малоберцовых мышц упражнения: отведение переднего отдела стопы с пронацией (приподнимание наружного края стопы) так, что при выполнении движения пятка и основание первого пальца от опоры не отрываются. Прибор БОС постоянно регистрирует ЭМГ данной мышцы. При обучении упражнению методист не обращал внимание пациента на сигналы обратной связи аппарата БОС, а сам контролировал по ним степень активации малоберцовых мышц. С целью получения максимального сокращения мышц при обучении методист оказывал сопротивление пронации стопы. После 6 повторений упражнения методист отметил попытки активного сокращения малоберцовых мышц и, убедившись в повторяемости данного явления при последующих трех движениях, обратил внимание пациента на то, что при правильном выполнении упражнения и активном сокращении малоберцовых мышц изменяются сигналы обратной связи: перемещается световой сигнал и изменяется тональность звукового. В дальнейшем проводилось обучение пациента связывать сокращение мышцы с упражнением. При этом закреплялся навык сокращения малоберцовых мышц при выполнении специального упражнения в динамическом режиме (сокращение - 2 с, расслабление - 2 с) под контролем сигналов обратной связи. После того, как пациент смог в течение 15 мин при каждом выполнении упражнения вызывать изменение тональности звукового сигнала обратной связи, было решено переходить к курсу лечебной физкультуры предлагаемым способом.

Сеансы проводились 3 раза в неделю и заключались в поэтапном восстановлении функции малоберцовых мышц справа.

1-ый этап.

Сеанс 1. 14.01.92.

На двигательную точку длинной малоберцовой мышцы справа (граница верхней и средней трети латеральной поверхности голени) был наложен поверхностный электромиографический электрод прибора, регистрирующего и обрабатывающего электромиограмму (ЭМГ) и вырабатывающего сигналы биологической обратной связи (БОС) (световой и звуковой).

После принятия пациентом исходного положения: сидя на стуле, ноги согнуты в коленях, стопы на опоре проводилось обучение правильному выполнению специального для малоберцовых мышц упражнения: отведение переднего отдела стопы с пронацией (приподнимание наружного края стопы) так, что при выполнении движения пятка и основание первого пальца от опоры не отрываются. Прибор БОС постоянно регистрирует ЭМГ данной мышцы. С помощью прибора ЭМГ - БОС была определена величина максимальной амплитуды огибающей ЭМГ длинной малоберцовой мышцы при выполнении пациентом упражнения по отведению переднего отдела стопы с преодолением сопротивления пронации, которая составила 80 мкВ. В соответствии с этой величиной были установлены пороговые значения: верхний - 40 мкВ (50%) и нижний - 20 мкВ (25%). Пациенту было дано задание: выполнять специальное упражнение, чередуя сокращение (2 с) и расслабление (2 с) малоберцовых мышц, при этом достигая и удерживая амплитуду сокращения в диапазоне от 20 до 40 мкВ. Правильное выполнение указанного упражнения и соответствие амплитуды сокращения мышцы установленному диапазону подтверждалось появлением сигналов зрительной и слуховой обратной связи. Если амплитуда ЭМГ при сокращении мышцы находится между порогами, то звучит сигнал приятного тона и световое пятно на шкале прибора БОС находится между световыми метками, соответствующими порогам. Тренировка в данном режиме продолжалась 15 мин.

Сеанс 2. 16.01.92. В течение 10 минут занятие проводилось по предыдущей методике. Максимальное значение амплитуды огибающей ЭМГ малоберцовой мышцы и пороговые величины те же. В связи с устойчиво правильным выполнением упражнения было увеличено время сокращения мышцы, а также время отдыха. Последующие 5 мин тренировка продолжалась во временном режиме 3 с - 3 с. Общая длительность сеанса составила 15 мин.

Сеанс 3. 19.01.92. В начале сеанса было проведено измерение максимальной амплитуды биоэлектрической активности длинной малоберцовой мышцы при выполнении упражнения отведения переднего отдела стопы с пронацией, которая составила 90 мкВ. Соответственно полученной величине были установлены пороговые значения 25% (22,5 мкВ) и 50% (45 мкВ). Затем была проведена оценка возможности пациента достигать и удерживать амплитуду сокращения малоберцовой мышцы в установленном диапазоне при правильном выполнении специального упражнения в изометрическом режиме при длительности сокращения 4 с и отдыха - 4 с. Убедившись в правильности выполнения задания, мы провели данный сеанс в течение 15 мин.

Сеанс 4. 21.01.92. Методика проведения аналогична сеансу 3. После 5 мин тренировки во временном режиме 4 с - 4 с мы убедились в устойчиво правильном выполнении задания. Поэтому в следующие 10 мин продолжительности периодов сокращения и расслабления были увеличены до 5 с.

Сеанс 5. 24.01.92. Аналогичен предыдущему. В течение 15 мин упражнение выполнялось во временном режиме 5 с - сокращение, 5 с - расслабление.

Таким образом, 1 этап тренировки составил 5 сеансов.

2-й этап.

Сеанс 6. 26.01.92. Учитывая положительный результат работы на предыдущем этапе, решено было перейти к следующему этапу: повышению силы и сократительной способности малоберцовых мышц, используя наиболее эффективный для этого изометрический режим тренировки на уровне активации мышцы в диапазоне от 50 до 75% от максимально возможного. Сеансы этого этапа проводились с применением компьютерного тренажерного комплекса, в котором обратная связь представлена изменениями в графике компьютерной игры. Для проведения занятия была выбрана компьютерная игра "Авторалли".

Методика наложения ЭМГ - электрода, исходное положение и упражнение те же. Перед началом сеанса измерили максимальную амплитуду огибающей ЭМГ - активности длинной малоберцовой мышцы, которая составила 90 мкВ, соответственно, значения порогов составили 45 мкВ (50%) -нижний и 67,5 мкВ (75%) - верхний. Перед началом сеанса методист объяснил пациенту, что теперь при правильном выполнении упражнения и сокращении малоберцовых мышц в установленном диапазоне, на экране монитора происходит передвижение автомобиля по трассе. Маневрирование автомобиля, то есть перемещение его вправо - влево, осуществляется джойстиком вручную. Кроме того, методист объяснил ребенку, что если во время игры возникли затруднения или он устал, то необходимо расслабить мышцы и нажать на джойстике кнопку "пауза".

После этого начался сеанс. Пациент выполняет специальное упражнение - отведение стопы, не отрывая пятку от опоры, и старается сохранять такой уровень сокращения малоберцовых мышц, при котором на мониторе компьютера происходит передвижение автомобиля. Повороты автомобиля по трассе пациент осуществляет вручную, нажимая на соответствующие кнопки джойстика. При слишком большом напряжении мышц (превышении огибающей ЭМГ верхнего порога) или слишком малом напряжении (значение огибающей ниже нижнего порога) автомобиль останавливается. Методист объяснил ребенку так же, что если по сюжету игры возникает необходимость снижения скорости движения автомобиля или его остановки, то следует расслабить малоберцовые мышцы, поставить стопу на опору полностью и прекратить выполнение упражнения. Аналогично следует поступить и при наступлении утомления, только при этом необходимо еще нажать на джойстике кнопку "пауза".

Задача пациента, управляя движением автомобиля дозированным сокращением малоберцовых мышц, пройти трассу за максимально короткое время с минимальным количеством аварий и столкновений. В соответствии с результатом гейма меняется сложность игровой ситуации. Продолжительность одного гейма зависит от выбранной игры и составляет в среднем 3 минуты. В течение этого времени происходит ациклическая работа тренируемой мышцы, то есть изометрическое сокращение мышцы, обеспечивающее передвижение автомобиля, сменяется расслаблением в зависимости от игровой ситуации, в случае необходимости остановки автомобиля (при столкновении, выезде с трассы и т.д.).

Во время сеанса методист контролирует правильность выполнения упражнения. На 5-й минуте тренировки отмечались сокращения мышцы выше установленного верхнего порога 3 раза за 15 с, сопровождавшиеся остановками автомобиля, поэтому значения верхнего и нижнего порогов были увеличены на 10% и составили, соответственно, 76,5 и 54 мкВ. На 10-й минуте тренировки отмечалось нарушение способности к сохранению активности мышцы в установленных пределах (54 до 76,5 мкВ), которое сопровождалось в начале эпизодическими единичными выходами амплитуды огибающей ЭМГ малоберцовой мышцы за верхний и нижний пороги и затем было установлено трехкратное за 15 с снижение активности ниже нижнего порога, что также сопровождалось остановками игры. В связи с этим было снижено значение нижнего порога на 10%, что составило 45 мкВ, и оставлена без изменений величина верхнего порога - 76,5 мкВ, тем самым был увеличен диапазон амплитуды сокращения мышцы, что позволило продолжить игру при появлении признаков начального утомления. В этих условиях пациент смог заниматься еще 5 минут. Затем были опять отмечены признаки утомления: снижение амплитуды ниже нижнего порога 5 раз за 15 с и занятие было закончено. Таким образом, продолжительность сеанса тренировки составила 15 мин.

Сеансы 7-10. Методика аналогична сеансу 6. Измерение активности контролируемой мышцы и подбор пороговых величин проводились перед каждым сеансом. При этом от сеанса к сеансу отмечалось постепенное повышение максимальной амплитуды огибающей тренируемых мышц, сокращение времени врабатывания и более позднее наступление признаков утомления. Продолжительность тренировочного сеанса постепенно увеличивалась на 1-2 минуты за сеанс.

Сеанс 11. 04.02.92. Методика проведения сеанса аналогична вышеописанной. Максимальная амплитуда огибающей перед началом тренировки составила 150 мкВ. Соответственно в начале сеанса были выбраны пороги 75 и 112,5 мкВ. При тренировке на 3-й минуте 3 раза за 15 с огибающая превысила верхний порог, и пороги были увеличены - верхний до 127,5, а нижний - до 90 мкВ. На 15-й минуте огибающая в течение 15 с трижды становилась ниже нижнего порога, соответственно, верхний порог остался равным 127,5 мкВ, а нижний уменьшен до 75 мкВ. Занятие было закончено после повторного появления признаков утомления (снижение амплитуды огибающей ЭМГ ниже нижнего порога более 3 раз за 15 с). Общая продолжительность 11 трени