Теперь можно восстановить биомеханическую цепочку, позволяющую человеку ходить

Ученые из Государственного университета Северной Каролины и Университета Джорджии обнародовали результаты исследования, согласно которому 23 мая 2007 года на Земле произошел демографический перелом: впервые за всю историю население городов численно превысило население сельской местности.
Если позвоночный диск «просел», весь позвоночник начинает ходуном ходить.
Источник: ekvistas.com.ua
Если позвоночный диск «просел», весь позвоночник начинает ходуном ходить.
Источник: ekvistas.com.ua
Безусловно, ученым еще предстоит осознать и проанализировать все положительные и отрицательные стороны этого события. Например, одно из неожиданных проявлений процесса урбанизации – рост числа ортопедических патологий.

По экспертным оценкам, до 80% взрослого населения промышленно развитых городов страдает остеохондрозом позвоночника. Можно ли в условиях городской цивилизации обеспечить одну из основных физиологических потребностей человека – возможность естественного передвижения в пространстве на своих двоих? Оказывается, такие методики существуют.

Об одной из них, разработанной отечественными учеными, рассказывает кандидат медицинских наук, заведующий травматологическим отделением ортезирования Федерального бюро Медико-социальной экспертизы Валентин Моржов.

– Валентин Федорович, насколько мне известно, до сих пор метод искусственной коррекции движений (ИКД) посредством электрической стимуляции мышц (ЭСМ), созданный в вашем институте, остается уникальным не только для России, но и в мире.

– Да, действительно, этот метод родился в нашем учреждении. Раньше оно называлось институтом протезирования и протезостроения. Здесь проводились очень серьезные научные исследования. Основы такого научного подхода сохраняются и до сих пор. И метод ИКД – очень характерная иллюстрация.

Параллельно с изготовлением протезов шло изучение состояния мышц, их работы, биомеханики движений. В итоге мы пришли к выводу, что можно влиять на составляющие этого биомеханического процесса. То есть мы можем воздействовать на мышцы, вызывая в них определенные, необходимые нам изменения. Выяснилось, например, что при многих патологиях – ортопедических, неврологических заболеваниях, последствиях травм, инфекциях – возникает ярко выраженный дефицит мышечной функции.

– То есть, упрощенно говоря, та или иная мышца не выполняет своей функции – не сгибает, не разгибает?

– Мышца – это орган, который выполняет определенную функцию при движении; если мы говорим о нижних конечностях – при ходьбе. Мышцы нижних конечностей филогенетически приспособлены на обеспечение передвижения тела в пространстве. Очень часто это передвижение хромает – и в прямом, и в переносном смысле.

Как с этим пытались бороться раньше? С помощью лечебной физкультуры, индивидуальных упражнений, массажа? Но дело в том, что при многих заболеваниях эти методы или плохо применимы и не дают желаемого результата либо их вовсе нельзя применять. Так, при тяжелых патологиях – спинальная травма, нарушение мозгового кровообращения, компрессионное повреждение нерва – нарушается нервно-мышечная передача импульса, и пациент не может включать самостоятельно мышцы в работу. Именно эти обстоятельства и заставляли искать новые методы лечения и реабилитации таких пациентов. Тогда нами был предложен метод искусственной коррекции движений (ИКД) посредством электрической стимуляции мышц.

– По крайней мере по названию похоже на принцип действия кардиостимулятора. Только в методе ИКД не миокард стимулируют, а мышцы опорно-двигательного аппарата?

– Кардиостимулятор просто выдает через определенные временные интервалы электрический импульс. Его программируют исходно на эти определенные промежутки времени, скажем, 76 ударов в минуту – именно столько он и дает сокращений.

В нашем же случае требуется не просто выдать через определенное время импульс, но мы должны точно попасть в определенную фазу работы мышцы. Наложить искусственный процесс на естественный. То есть создается искусственная система управления движением. Мышцы в каждой фазе шага, например, работают в определенной последовательности. Чтобы человек сделал шаг, нужно, чтобы сначала сработала четырехглавая мышца бедра, затем сгибатели голени, потом икроножная, передняя большеберцовая мышца и, наконец, ягодичные мышцы? Целая цепочка. И мышцы в эту биомеханическую цепочку включаются последовательно. И этот процесс достаточно быстрый. Поэтому перед нами стояла задача: надо было точно синхронизировать электрические импульсы с нормальной биомеханической работой мышц конечностей и туловища.

– А что это дает?

– В этом случае мы можем влиять уже не только на силу мышц, как при обычной электростимуляции, а можем влиять на функцию. Мы можем обучать мышцы правильно работать. От электродов, наложенных на определенные группы мышц, идут провода к стационарному корректору. Поэтому сам сеанс лечебной процедуры немножко напоминает движение троллейбуса или трамвая: больные ходят, как будто соединенные троллеями с протянутыми по потолку направляющими проводами. Сигнал, когда выдать необходимый импульс (сотни миллиампер), определяет компьютерная программа. Для каждого пациента параметры этой программы подбираются индивидуально. Программа отслеживает скорость ходьбы, индивидуальные физиологические особенности передвижения. Она подстраивается под больного.

После курса ИКД при ходьбе наблюдается резкое увеличение основных характеристик шага (длины, темпа, скорости), усиливаются опорная и толчковая функции нижних конечностей, возрастает электрическая активность мышц нижних конечностей в локомоторном цикле, улучшаются тазовые функции. Постепенно после проведения нескольких курсов больные отказывались от дополнительной опоры и ортопедических аппаратов.

– Но все-таки какие-то «реперные», исходные точки должны быть заданы?

– Определенному положению тела в пространстве соответствует определенное положение колена. Специальный датчик коленного угла и выдает на компьютер этот параметр. По этому датчику можно «выставить» любую мышцу, задействованную в процессе движения. В зависимости от положения колена мы можем определить, в какой фазе движения находится человек и в какую фазу надо дать сигнал на ту или иную группу мышц.

– Какие задачи этим решаются?

– Мы можем, во-первых, усилить мышцу. Во-вторых, мышца начинает правильно работать. Например, у нас есть такая тема – мы занимаемся с больными после эндопротезирования тазобедренного сустава. Допустим, сделали прекрасную операцию. Вроде бы все хорошо. Но больной не ходит. Почему? До операции у пациента выработался определенный, патологический стереотип передвижения. И даже после удачной операции этот стереотип сохраняется – моторика движений уже выработана. Мы как раз и занимаемся тем, что меняем патологическую моторику на нормальную. Воздействуя на мышцы, мы начинаем учить их правильно работать, в нужную фазу шага. То есть, подчеркну еще раз, с помощью данного метода мы можем влиять на функцию – восстанавливаем фазность включения мышц.

При остеохондрозе, например, и даже при возникновении позвоночных грыж как терминальной стадии остеохондроза мы можем достигнуть стойкой ремиссии; у нас больные хорошо себя чувствуют по нескольку лет.

– Значит, и патологии позвоночника можно лечить с помощью ИКД?

– Самое интересное, что сама по себе грыжа безболезненна. Проблемы человеку она создает тогда, когда проваливается в спинномозговой канал и вызывает сдавление нервного корешка, который формирует нерв конечности. Возникает сильная боль в ноге.

Повторяю, как показывают наши исследования, и многие ученые с этим согласны, сама по себе грыжа не так страшна. Страшна система нестабильности, которая возникает в этом звене. Ведь позвоночный диск – это определенного вида распорка. Она держит позвонки. Это настоящий амортизатор! Раздавили амортизатор – вывалилось его составляющее, сдавило нерв. У больного возникает боль.

Но, самое главное, так как амортизатор просел, возникает выраженное явление нестабильности во всей системе позвоночника: он начинает, что называется, ходуном ходить. Раздражаются нервы. Организм пытается сам что-то предпринять. Появилась боль – организм пытается зафиксировать зону повреждения: возникает сильный мышечный спазм, который в конечном счете выключает спазмированные мышцы из работы и приводит к их повреждению – дистрофии.

– Организм пытается зафиксировать наименее болезненную позу?

– Совершенно правильно – зафиксировать позу, иммобилизировать, выключить из движения поврежденный участок. Но мышцы не могут долго находиться в таком мощном напряженном состоянии. Они «забиваются» различными молочными кислотами, другими продуктами жизнедеятельности организма. Возникает дистрофия мышцы: она не работает и становится просто как тяж, как палка в позвоночнике, который пытается сдержать возникшую нестабильность. У больного из-за сдавления нерва грыжей начинает болеть нога, он начинает ее подволакивать, возникает дефицит мышечной функции конечности. То есть возникает и нарушение мышц позвоночника, и нарушение мышц конечностей.

Мы пришли к выводу – и моя кандидатская диссертация как раз была посвящена этой теме, – что здесь самое главное – стабилизировать позвоночник. Сначала мы снимаем болевой сидром и параллельно проводим рациональное ортезирование – изготавливаем индивидуальные ортопедические корсеты и пояса, которые помогают выполнять тяжелую работу, связанную с нагрузкой на позвоночник. Затем, на втором этапе, с помощью ИКД мы восстанавливаем мышцы спины, заново включаем их в работу, убираем мышечную дистрофию, восстанавливаем функции конечности. Короче, создаем условия для стабилизации системы.

– А каким образом организм фиксирует эту стабилизацию?

– Операции на позвоночнике начали делать лишь около 70 лет назад. Как же до этого люди жили?! Какие-то природные защитные механизмы должны были существовать. И они действительно есть. Один из таких защитных механизмов – лизосомальные ферменты, которые начинают буквально «подъедать» грыжу. Постепенно грыжа ликвидируется. Эти лизосомальные ферменты вырабатывает наша иммунная система. Дело в том, что есть такие системы в нашем организме, которые являются антигенными. Пока они закрыты, изолированы – на них нет реакции. Как только происходит нарушение барьеров, они проявляются. Так вот, оказалось, что вещество межпозвоночного диска – природный антиген. Как только он появляется в спинномозговом канале и контактирует с ликвором – на него начинает вырабатываться соответствующая аутореакция. Только процесс этот длительный – год-полтора. Мы экспериментально установили, что грыжа может уменьшаться за этот период на 2–3 мм. Другой защитный механизм – полноценная работа мышц туловища и конечностей. Создание мышечного корсета ликвидирует нестабильность позвоночника и т.д.

С помощью метода ИКД мы стимулируем природные защитные механизмы и добиваемся положительных результатов в 98% случаев. На сегодняшний день реабилитационное лечение с применением ИКД эффективно проведено у более чем 20 тысяч больных с различной патологией опорно-двигательного аппарата?

Сейчас очень соблазнительно в связи с активным развитием операционных методов хирургическим путем удалить грыжу и как будто решить проблему для больного. Но уже существуют исследования, которые показывают, что стремительно нарастает количество осложнений после таких операций. Некоторые авторы говорят о 70% рецидивов возникновения грыж межпозвонковых дисков. Это не значит, что операции были плохо проведены. Нет. Грыжу-то мы удаляем, а мышцы как были неработающими, так и остаются. Как была нестабильность позвоночной системы, так она и осталась. А больному говорят – иди работай. Отсюда и рецидивы.

   
автор: Андрей Ваганов
Кроме того...
Кухонная эмиграция несовершеннолетних японцев
Иногда дети стремятся минимизировать свое жизненное пространство и никого больше не видеть...
Придумана система для поиска пробоины в космическом корабле
Группа специалистов из университета Айовы (Iowa...
Графеновая бумага
Графен был открыт в 2004 году, однако несмотря на свои уникальные электрические и физические свойства до сих пор практически не использовался, так...
  • Текущие обсуждения статей
Бионическая рука-протез
Телепортация - фантастика или реальность?
Ученые вывели формулу удачи
Смех не лечит раковых больных
Приливы и отливы вызывают сейсмические колебания
Нью-Йорк и Лос-Анджелес уйдут под воду к 2015-му году
Посмотреть весь форум

  • поиск статей на сайте
Введите фразу, слово или часть слова
Темы этого номера
«Зеленая химия»: препараты в биоразрушаемых микрокапсулах
«Зеленая химия»: препараты в биоразрушаемых микрокапсулах «Зеленая химия»: препараты в биоразрушаемых микрокапсулах
Метод, основанный на принципах «зеленой химии», позволяет заключать растворы препаратов для инъекций в микрокапсулы из биоразрушаемого пластика
Учёные заставили игру предугадывать ходы человека
Учёные заставили игру предугадывать ходы человека Учёные заставили игру предугадывать ходы человека
Ласло Лауфер (Laszlo Laufer) и Боттиан Немет (Bottyan Nemeth) из Будапештского университета технологии и экономики (Budapest University of Technology and Economics) разработали систему, которая угадывает
Объяснена аномалия проводимости двухмерного графита
Объяснена аномалия проводимости двухмерного графита Объяснена аномалия проводимости двухмерного графита
Физики из Калифорнийского университета в Риверсайде (California University, Riverside), США, объяснили известную аномалию графена, недавно открытого материала, имеющего большие перспективы в наноэлектронике
Биологи создали клетки с искусственной генетической памятью
Биологи создали клетки с искусственной генетической памятью Биологи создали клетки с искусственной генетической памятью
Памела Сильвер (Pamela Silver) из медицинского колледжа Гарварда (Harvard Medical School) и её коллеги преобразовали геном клетки так
Летающие автомобили! Скоро...
Летающие автомобили! Скоро... Летающие автомобили! Скоро...
Компания под названием Urban Aeronautics обещает, что, начиная с 2009 года, в небе появятся первые летающие автомобили
Российские подводники испытывают новейший водолазный костюм
Российские подводники испытывают новейший водолазный костюм Российские подводники испытывают новейший водолазный костюм
На Северном флоте начались государственные испытания новейшего водолазного снаряжения СВУ-5. Оно разработано отечественными специалистами по заказу ВМФ в рамках программы модернизации поисково-спасательных сил
Построен самый мощный микроскоп в мире
Построен самый мощный микроскоп в мире Построен самый мощный микроскоп в мире
Удивительный аппарат Titan, созданный в рамках американско-европейского проекта TEAM, получил свои первые изображения с рекордным разрешением 0,05 нанометров. Это равно четверти поперечника атома углерода. Чтобы понять
Придуман рюкзак с незаметным генератором
Придуман рюкзак с незаметным генератором Придуман рюкзак с незаметным генератором
Джонатан Гранстром (Jonathan Granstrom) и Джоэл Финстра (Joel Feenstra) из Мичиганского технологического университета (Michigan Tech)
Астрономы обнаружили самую большую планету
Астрономы обнаружили самую большую планету Астрономы обнаружили самую большую планету
Астрономы под руководством Георгия Мандушева из обсерватории Lowell обнаружили самую большую на сегодняшний день планету вне Солнечной системы. Небесное тело под названием TrES-4 представляет собой газовый гигант
Вселенские волокна удержали первые звёзды тёплой материей
Вселенские волокна удержали первые звёзды тёплой материей Вселенские волокна удержали первые звёзды тёплой материей
Ну не забавно ли это? Мы пока не знаем, из чего сделана тёмная материя, однако догадываемся, зачем она нужна. Эта субстанция — гравитационный каркас, который не даёт рассыпаться мирозданию
Учёные взглянули на Инь и Ян Солнечной системы
Учёные взглянули на Инь и Ян Солнечной системы Учёные взглянули на Инь и Ян Солнечной системы
Планетологи продолжают анализировать тысячи снимков, выполненных космическим аппаратом Cassini во время недавного близкого пролёта мимо спутника Сатурна Япета
Нанесен очередной удар по современной космологии
Нанесен очередной удар по современной космологии Нанесен очередной удар по современной космологии
Анализ скоростей объектов в Малом и Большом Магеллановом облаках – карликовых галактиках неправильной формы, считавшихся до сего дня спутниками нашей Галактики. Это, в свою очередь
Теперь можно восстановить биомеханическую цепочку, позволяющую человеку ходить
Теперь можно восстановить биомеханическую цепочку, позволяющую человеку ходить Теперь можно восстановить биомеханическую цепочку, позволяющую человеку ходить
Ученые из Государственного университета Северной Каролины и Университета Джорджии обнародовали результаты исследования
Учёные обнаружили причину недомоганий в авиарейсах
Учёные обнаружили причину недомоганий в авиарейсах Учёные обнаружили причину недомоганий в авиарейсах
Американские и датские учёные во главе с Чарльзом Уэшлером (Charles Weschler), химиком из университета медицины и стоматологии в Нью-Джерси (University of Medicine and Dentistry of New Jersey)
Нокаут гена удваивает продолжительность жизни
Нокаут гена удваивает продолжительность жизни Нокаут гена удваивает продолжительность жизни
Нокаут (отключение) гена Nox2 почти вдвое продлевает жизни мышей, страдающих болезнью Лу Герига
Хотите здоровых внуков? Бросайте курить!
Хотите здоровых внуков? Бросайте курить! Хотите здоровых внуков? Бросайте курить!
Воздействие табачного дыма от выкуриваемых родителями сигарет на девочек в будущем повышает у них вероятность невынашивания беременности
Экологи представили список 10 самых грязных мест на планете
Экологи представили список 10 самых грязных мест на планете Экологи представили список 10 самых грязных мест на планете
Независимая группа экологов из американского Института Блексмит составила список десяти самых экологически неблагоприятных городов на планете
Новый вид летучих мышей обнаружен на Филиппинах
Новый вид летучих мышей обнаружен на Филиппинах Новый вид летучих мышей обнаружен на Филиппинах
На Филиппинах обнаружен новый вид летучих мышей под названием полосатая фруктовая летучая мышь (styloctenium mindorensis)
У пчел обнаружили тактику коллективного удушения врагов
У пчел обнаружили тактику коллективного удушения врагов У пчел обнаружили тактику коллективного удушения врагов
Ученые обнаружили, что некоторые виды пчел обладают "коллективным оружием": собравшись вместе, они окружают врага и лишают его возможности дышать
История лифта
История лифта История лифта
Считается, что первый лифт был установлен в 1743 году во дворце французского короля Людовика XV в Версале, чтобы тридцатитрехлетний король мог, не напрягаясь, подниматься в апартаменты своей любовницы
236 причин не получить удовольствие
236 причин не получить удовольствие 236 причин не получить удовольствие
Половая жизнь без любви становится для людей обузой, от которой они хотят избавиться под разными предлогами

 
  • Главные темы / архив
№082текущий номер Технологии
Биоклиматическое здание
    

    

    

    

    

 
  • Человек
  • Планета Земля
  • История изобретений
  • История лифтаИстория лифта
    Считается, что первый лифт был установлен в 1743 году во дворце французского короля Людовика XV в Версале, чтобы тридцатитрехлетний король мог, не напрягаясь, подниматься в апартаменты своей любовницы
  • Чёрный ящик
  • Воля случая
  • Технологии
  • Техника
  • Космос
029