BACKWARD WALKING AS A NEW TECHNIQUE FOR PHYSICAL REHABILITATION

Full Text

Самым естественным и привычным видом физической нагрузки для человека любого возраста и пола является ходьба; она положительно влияет на опорно-двигательный аппарат, сердечно-сосудистую, дыхательную и нервную системы. Регулярная ходьба выступает не только мерой профилактики болезней образа жизни, но способствует их лечению, улучшая функцию легких, тренируя сердечную мышцу, укрепляя костную ткань, повышая силу, выносливость и устойчивость к стрессу. Последнее время в медицине и спорте все шире используется ходьба (а также бег) спиной вперед (обратная ходьба). Изучение кинетики и кинематики обратной ходьбы показало ряд ее преимуществ перед обычным способом передвижения, которые могут быть с успехом использованы в спортивных тренировках и для реабилитации при различных заболеваниях. Современным представлениям о тренирующем и лечебном эффекте обратной ходьбы и посвящен настоящий обзор. Применение обратной ходьбы в спортивных тренировках многогранно. Она может быть использована как одна из методик фитнеса для повышения физической выносливости. Убедительно показано, что при одинаковых параметрах физической активности обратная ходьба/бег приводят к более существенной нагрузке на сердечно-сосудистую и дыхательную системы [1] и более значительному повышению как аэробных, так и анаэробных возможностей организма [2, 3]. При сопоставимой скорости движения потребление кислорода и частота сердечных сокращений во время обратной ходьбы намного больше, чем при обычной ходьбе [4], что предполагает более высокую потребность в энергии. Действительно, перемещение спиной вперед оказалось сопряжено с большими энергетическими затратами [4, 5]. Более высокое потребление энергии в процессе обратной ходьбы сочетается с уменьшением длины шага [5, 6]. Неэкономичность обратной ходьбы/бега с обыденной точки зрения становится выгодной с позиций тренировочного процесса и реабилитации. Сведения о влиянии обратной ходьбы на состав тела противоречивы. Отмечено, что у молодых женщин обратная ходьба вызывает значительные антропометрические изменения в виде снижения процента жира и уменьшения толщины кожной складки [1]. Вместе с тем, в когорте молодых мужчин и спортсменов подобных закономерностей не отмечено [3, 7]. Высказано предположение, что для значимых изменений состава тела требуются тренировки большей длительности или интенсивности [3]. Казалось бы, указанные выше преимущества могут быть легко компенсированы увеличением скорости обычного перемещения. Существуют, однако, случаи, когда обычная ходьба как метод тренировки невозможна или невыгодна для спортсмена. Речь идет о ситуациях, требующих минимизировать нагрузку на коленный сустав в момент соприкосновения с опорой [2, 8], в частности, при травмах колена. Механика обычной ходьбы такова, что значительную часть ударной нагрузки в фазу опоры берут на себя голеностопный и коленный суставы. Если при обычной ходьбе шаг начинается с пятки, то при обратной ходьбе - с пальцев ног; отсутствие контакта пятки с грунтом в начале фазы опоры сопряжено с меньшей нагрузкой на суставы нижней конечности [9]. Обратная ходьба оказывает меньшее воздействие на колено, поскольку и пропульсивное движение, и поглощение ударной волны в фазе опоры обеспечивает голеностопный сустав [5, 10]. Помимо снижения нагрузки на коленные суставы, обратная ходьба способна улучшить стабильность передней крестообразной связки [2, 6], что значимо при ее травмах. Перерастяжение передней крестообразной связки при обратной ходьбе предотвращается увеличением нагрузки на четырехглавую мышцу бедра [4, 5]. Обратная ходьба выступает одним из немногих естественных способов укрепления этой мышцы. Особенности мышечной активности при обратной ходьбе интересовали многих исследователей [4, 11, 12]. Предположение о том, что при обратной ходьбе происходит всего лишь активация мышц нижних конечностей в обратном порядке, опровергнуто. Отмечены кардинальные различия в мышечной активации для передней большеберцовой мышцы, прямой мышцы бедра, задних мышц бедра, латеральной головки икроножной мышцы, латеральной широкой мышцы бедра и большой ягодичной мышцы [11, 12]. В то время как при прямой ходьбе движущей силой является икроножная мышца, при обратной - передняя мышца бедра и разгибатели колена [13]. Повышенная активность разгибателей коленного сустава сглаживает дисбаланс в соотношении сил четырехглавой мышцы и задних мышц бедра, а близкое к оптимальному соотношение активности сгибателей и разгибателей коленного сустава снижает риск возможных травм колена [2]. Возможный профилактический эффект обратной ходьбы/бега в отношении травм колена может быть дополнительно объяснен увеличением гибкости подколенного сухожилия [14]. Растущий интерес к применению обратной ходьбы в целях реабилитации заставил многих исследователей сосредоточить свое внимание на людях пожилого возраста, у которых подобные тренировки могут оказаться особенно выгодны [15-19]. Применение обратной ходьбы у пожилых требует особой осторожности, поскольку они могут испытывать затруднения, связанные с сохранением равновесия [16]. В качестве компромиссного варианта могут быть рассмотрены модификации методики в виде скандинавской ходьбы спиной вперед [15], занятий без обуви [18] и тренировок в обратной ходьбе в бассейне [20], где сила сопротивления воды облегчает поддержание равновесия. В целом, методика обратной ходьбы без особых затруднений осваивается пожилыми людьми, в том числе теми, кто пользуется колесными ходунками [19]. Тест с обратной ходьбой применяется и в диагностических целях - у пожилых он оказался надежным предиктором предрасположенности к падению [16]. Отсутствие возможности визуального контроля для сохранения равновесия при обратной ходьбе заставляет проявлять осмотрительность при внедрении методики у пациентов, наиболее уязвимых к падению. Тем не менее обучение обратной ходьбе нашло свое место в программах реабилитации разных категорий неврологических больных с целью восстановления устойчивого положения тела и походки. В частности, обратная ходьба с успехом использована для выработки правильного паттерна походки у детей с церебральным параличом (ДЦП), лиц, перенесших мозговой инсульт, страдающих болезнью Паркинсона и рассеянным склерозом, спинальных больных. Реабилитация детей с ДЦП традиционно направлена на тренировку моторных навыков и укрепление мышц. Тренировки в ходьбе улучшают моторику и чувство равновесия, увеличивают мышечную силу нижних конечностей, активизируют двигательные центры мозга и позволяют детям выработать навыки, благоприятно влияющие на их функциональные возможности [21]. Поскольку обратная ходьба задается тем же центральным генератором паттерна, что и обычная, она может быть предложена как способ улучшения обычной походки [22]. Благотворное влияние обратной ходьбы на детей с ДЦП объясняется снижением нагрузки на коленные суставы нижних конечностей, более эффективным использованием моторных единиц, повышением силы мышц коленного сустава и улучшением способности сохранения равновесия [11]. Улучшение способности к ходьбе, поддержанию баланса тела и других двигательных навыков в ходе занятий обратной ходьбой при ДЦП продемонстрировано во многих работах [9, 12, 23-25]. В исследовании [24] в группе детей с гемипаретической формой ДЦП обучение обратной ходьбе в дополнение к обычной программе физических тренировок приводило к статистически значимому улучшению длины шага, скорости и ритма ходьбы, соотношению фаз ходьбы и параметров моторики. Аналогичные результаты были достигнуты при занятиях обратной ходьбой на беговой дорожке [25]. Продолжительность обучения составляла 8-12 нед, достигнутый положительный эффект сохранялся в течение 1 мес последующего наблюдения [24, 25]. Обнадеживающие результаты получены при изучении эффективности обучения обратной ходьбе постинсультных больных [26, 27]. Способность к ходьбе рассматривается как важнейший предиктор уровня физической активности и социальной адаптации лиц, перенесших мозговой инсульт. Тесты с обратной ходьбой включены в шкалы для оценки мобильности и способности сохранять равновесие у больных с гемиплегией [28]. Для преодоления двигательных расстройств после перенесенного инсульта традиционный способ реабилитации в виде занятий на беговой дорожке может быть с успехом дополнен обратной ходьбой [29]. Сочетание обратной ходьбы с традиционной физической подготовкой обеспечивало более значительное улучшение равновесия, пространственно-временных параметров ходьбы (скорости ходьбы, длины и симметричности шага), удлинение проходимой дистанции по сравнению с контрольной группой [26, 27, 30]. Особенно важно для этой категории пациентов, что под влиянием обратной ходьбы уменьшалась асимметричность походки [27]. Справедливости ради необходимо отметить, что асимметричный паттерн ходьбы у больных с постинсультной гемиплегией все же лучше поддавался коррекции в ходе тренировок по ходьбе боковым шагом [31]. Ограничение мобильности и нарушение походки представляют серьезную проблему и при болезни Паркинсона. У больных паркинсонизмом нередко выявляются уменьшение длины шага, скорости ходьбы и нарушение координации [32-34]. С нарушением координации и равновесия связывают затруднения при выполнении более сложных движений вроде поворотов и ходьбы спиной вперед [35]. Между тем такие движения неизбежны в повседневной жизни (например, присаживание на унитаз) и часто приводят к падениям [36]. Тренировки в обратной ходьбе при паркинсонизме могут быть использованы для улучшения скорости ходьбы, а также для предотвращения падений [34, 37]. В частности, занятия обратной ходьбой на тредмиле в начальных стадиях болезни Паркинсона уже к концу 1-й недели приводили к увеличению скорости движения и длины шага, уменьшению вариабельности длины шага и продолжительности фазы двойной опоры [37]. Особенно активно обратная ходьба используется у больных паркинсонизмом для решения разного рода диагностических задач. Тесты с обратной ходьбой нашли применение для выявления предикторов ограничения мобильности [33], при оценке влияния мозговой активности на параметры походки [32], для определения лечебного действия леводопы [38]. Особые затруднения у больных паркинсонизмом вызывает необходимость одновременного решения нескольких задач (например, двигательных и когнитивных) [34, 39]. Двойной тест, включающий выполнение несложных интеллектуально-мнестических заданий во время физической нагрузки, используется для оценки предрасположенности больных паркинсонизмом к падениям [40, 41]. Поскольку менее привычная обратная ходьба требует усиленной сосредоточенности, она была предложена для модификации двойного теста [35]. Нарушения походки очень распространены у больных рассеянным склерозом, 85% которых испытывают трудности при перемещении [42]. Неслучайно тесты с ходьбой широко используются для выявления заболевания и контроля за его прогрессированием. Одновременно высказываются опасения по поводу недостаточной чувствительности указанных тестов при рассеянном склерозе, что может задержать проведение реабилитации [43], и обсуждаются разные подходы к повышению их эффективности [44, 45]. D.A. Wajda и соавт. [46] выдвинули гипотезу о том, что различия в пространственно-временных параметрах походки (скорость, ритм ходьбы, длина шага) у больных рассеянным склерозом в сравнении со здоровыми будут наиболее отчетливы при выполнении обратной ходьбы с параллельным решением когнитивных задач. Ими предложено использовать обратную ходьбу, дополненную психологическим тестом, для выявления начальных нарушений походки при рассеянном склерозе. Отдельным аспектом выступает применение обратной ходьбы в реабилитации больных, перенесших спинальную травму. В ряде работ, представленных в основном описанием отдельных случаев успешной реабилитации спинальных больных, сообщается о некоторых преимуществах обратной ходьбы по сравнению с обычной [47-50], однако эта проблема требует более глубокого изучения. Предложено также использовать обратную ходьбу в числе тестов, позволяющих оценить восприятия ощущений, специфичных для хронической боли в спине [51]. Сведения о применении обратной ходьбы при иных патологических состояниях единичны, но, безусловно, заслуживают внимания, иллюстрируя универсальный характер этой методики и ее возможные перспективы. В частности, новую грань применения обратной ходьбы открывает работа, демонстрирующая лечебно-профилактические возможности методики при синдроме диабетической стопы. Важнейшим фактором, способствующим поражению стопы при диабете, является высокое плантарное (подошвенное) давление. На величину и распределение плантарного давления оказывают влияние многочисленные анатомические и кинематические факторы (вес, возраст, пол, скорость ходьбы, особенности обуви и др.). С точки зрения профилактики синдрома диабетической стопы существенно, что в процессе обратной ходьбы за счет иной - «зеркальной» кинематики стопы во время фазы опоры создается более равномерное плантарное давление [52, 53]. Таким образом, идея применить обратную ходьбу с лечебно-профилактической целью у больных диабетом очевидна. В двойном слепом рандомизированном исследовании [54] занятия обратной ходьбой в сочетании с приемом альфа-липоевой кислоты обеспечивали более равномерное распределение плантарного давления, чем изолированное медикаментозное лечение. Любопытны попытки использовать обратную ходьбу для физической реабилитации послеоперационных больных. Серьезные хирургические операции и наркоз нередко сопровождаются слабостью скелетной мускулатуры и нарушением равновесия, что может привести к увеличению числа послеоперационных осложнений. По данным [55], при реабилитации больных, оперированных по поводу аневризмы брюшной аорты, обратная ходьба зарекомендовала себя как приемлемая альтернатива традиционной физиотерапии, хотя и не показала очевидных преимуществ по среднему койко-дню, результатам 6-минутного теста с ходьбой, частотой сердечных сокращений и параметрам спирометрии. Таким образом, обратная ходьба/бег довольно широко используются в спорте и программах физической реабилитации. Обладая совокупностью биомеханических и кардиопульмональных преимуществ перед обычной ходьбой, она оказывается востребованной в определенных клинических ситуациях - в случаях, когда необходимо минимизировать нагрузку на коленный сустав, укрепить конкретные группы мышц нижней конечности, улучшить моторику и чувство равновесия, восстановить навык обычной ходьбы при его утрате в результате заболевания. Тесты с обратной ходьбой используются для оценки тяжести нарушения координации и моторики и для прогнозирования вероятности падения при ряде неврологических нарушений. Представляется, что прикладные аспекты применения обратной ходьбы далеко не исчерпаны, а круг показаний к использованию этой методики будет расширяться по мере дальнейшего изучения кинетики, кинематики и механизмов нервной регуляции перемещения спиной вперед.

About the authors

Aleksey Viktorovich Klemenov

City Clinical Hospital № 30

Email: klemenov_av@list.ru
MD, PhD, DSc, consultant, City Clinical Hospital No. 30, Nizhny Novgorod Nizhny Novgorod, 603157, Russian Federation

References

Supplementary files