Введение
Тренировка походки в реабилитации различных нарушений движения имела множество подходов к лечению. Один из самых современных и имеющих наибольшие доказательства эффективности благодаря своему облегчающему эффекту для функциональной ходьбы — это ритмическая аудиосигнализация, акустическое ритмическое наведение или ритмическая аудиостимуляция. В этом случае акустические ритмы, создаваемые метрономами или заранее выбранной музыкой, сигнализируют о каденсе во время ходьбы, чтобы пациент синхронизировал свои шаги с ритмом или услышанным стимулом.[1]
Достижение этой синхронизации приводит к мгновенным и длительным эффектам, которые переносятся на различные характеристики или параметры походки:[2]
- Увеличивает длину шага, частоту и симметрию[1][2]
- Улучшает функциональную способность ходьбы, проявляющуюся за счет увеличения скорости походки, что приводит к более быстрой ходьбе и более длинным шагам.[1]
Механизм действия
Для достижения походки требуются входные данные с различных уровней системы моторного контроля: кора головного мозга, ствол головного мозга, мозжечок и центральная нервная система. [3] Кроме того, способность изменять походку с помощью акустических ритмов зависит от того, насколько хорошо походка связана с ритмом, и эффективность акустических ритмов в изменении походки зависит от скорости метронома.[2]
Механизм действия в системе моторного контроля
Было показано, что высокая ритмическая звуковая сигнализация, то есть постоянный звуковой стимул с частотой 110% от нормального каденса пациента, увеличивает точность центрального моторного импульса и, следовательно, силу импульса нерва, по которому отдается команда. В результате регулирование скелетных мышц центральной нервной системой может усилить координацию между агонистом и антагонистом мышц. [4]
Ритмические звуковые сигналы активируют двигательные нейронные ядра через ретикулоспинальный путь, что делает возможным обучение координации осевых и проксимальных движений по моторным командам. Кроме того, некоторые исследования предполагают, что повышенная возбудимость на этом пути снижает время мышечной реакции, что улучшает скорость ходьбы.[4][3]
Эффект, который акустический ритм оказывает как стимул обратной связи при ходьбе, достигается за счет увеличения возбуждения в подкорковых ядрах, которые регулируют баланс с двусторонним движением туловища и проксимальных мышц, что делает возможной реактивную моторную координацию, управляемую обратной связью стимула.[3]
Слуховая-моторная координация (шаговое движение по ритму)
Способ, которым походка адаптируется к акустическому стимулу, называется слуховой-моторной координацией. Знание способности слуховой-моторной координации пациента позволяет физиотерапевту изменить метроном, чтобы добиться наиболее оптимального сопряжения между походкой и ритмом и, следовательно, получить лучшие результаты в модификации параметров походки через акустическую ритмическую стимуляцию.[2]
Исследования показали, что если ритм метронома медленнее, чем скорость, которую пациент может поддерживать, пациенты предвосхищают ритм своими шагами. Это объясняется динамикой связных осцилляторов, которые описывают, что фаза отведения, то есть период времени, необходимый для совпадения шага с стимулом, будет больше для скоростей метронома, медленнее, чем предпочитаемая пациентом скорость.[2]
В то время как изменчивость во времени, то есть время, необходимое пациенту для синхронизации своих шагов с ритмом, будет сокращаться, если частота метронома ближе к предпочитаемой скорости пациента. Сокращение этого периода времени отражает лучшую слуховую-моторную координацию. Поэтому, чем дальше частота метронома от каденса пациента, тем больше шагов потребуется пациенту, чтобы синхронизировать свои шаги с ритмом.
Слуховая-моторная координация будет лучше, если частота стимула ближе к предпочитаемой скорости пациента, поэтому эффективность акустических ритмов в симметрии, плавности и адаптивности походки также будет больше.[2]
Частота метронома.
Обычно для акустической сигнализации используются 3 разные частоты стимула: 90%, 100% и 110% каденса пациента. Однако в одном исследовании было установлено, что использование 110% каденса пациента является наилучшей частотой для улучшения длины шага, частоты и скорости походки благодаря упомянутому ранее механизму, который эта частота сигнала достигает в системе моторного управления.[4]
Доказательства эффективности
Детский церебральный паралич
Отсутствие селективных движений и координации из-за спастичности и слабости мышц у пациентов с детским церебральным параличом является самым значительным нарушением.
Лечение пациентов с детским церебральным параличом в основном основано на нейроразвивающем подходе, который, стимулируя сенсоромоторные компоненты (мышечный тонус и рефлексы) и подавляя патологические двигательные паттерны, улучшает функциональное движение, особенно в области крупной моторики, постурального контроля и стабильности. Однако Бобат отметил, что эти достижения не переносятся на повседневную жизнь; В связи с этим, ритмическая слуховая стимуляция, благодаря механизму синхронизации слуха и движения через ретикулоспинальный тракт, является одним из новых методов тренировки походки.
При сравнении нейроразвивающего лечения и ритмической слуховой стимуляции были получены положительные результаты во временных параметрах походки и некоторых кинематических параметрах у пациентов, получавших лечение с помощью ритмической слуховой стимуляции.[3]
| Временные паттерны: | Кинематические паттерны: |
|---|---|
| Частота шагов, скорость, длина шага, длина отрезка значительно увеличились после 3 недель тренировки походки у пациентов с ритмической слуховой стимуляцией. | Таз: чрезмерный передний наклон значительно уменьшился у пациентов с ритмической слуховой стимуляцией, что положительно повлияло на улучшение паттерна общей патологической походки, характеризующейся спастичностью сгибателей бедра[3] |
| Время удержания, время шага и фаза поддержки значительно уменьшились после 3 недель тренировки походки у пациентов с ритмической слуховой стимуляцией. | Бедро: уменьшилась чрезмерная флексия и ухудшилось движение в аддукции, абдукции, внутренней ротации и внешней ротации при ритмической слуховой стимуляции во время ходьбы. Поэтому для улучшения параметров движения внутренней ротации и экстензии предлагается использовать нейроразвивающий метод, который показал значительное улучшение для этих двух плоскостей, поскольку он стабилизирует таз и бедро, действуя на мышечный тонус и постуральное расположение, кроме улучшения диссоциации тазовых членов |
| Некоторые части цикла походки были умеренно нормализованы, как в фазе поддержки и переноса после 3 недель тренировки походки у пациентов с ритмической слуховой стимуляцией.[3] |
В отношении временных паттернов подход ритмической слуховой стимуляции улучшил измерения или параметры функциональной походки.
Ритмическая слуховая стимуляция улучшает функциональную походку у пациентов со спастическим детским церебральным параличом, проявляясь увеличением скорости, в то время как нейроразвивающий подход улучшает стабильность при ходьбе, выражаясь увеличением времени шага.[3]
Цереброваскулярное нарушение (инсульт)
Тренировка с сигналами частоты улучшает параметры походки, увеличивая её скорость на 0,23 м/с, длину шага на 0,21 м, 19 шагов в минуту по частоте, симметрию походки на 13-15% [1]
Улучшение скорости походки важно, поскольку существуют исследования, показывающие, что вероятность серьёзной инвалидности у пациентов с подострым инсультом уменьшается, если их скорость походки увеличивается как минимум до 0,16 м/с. Кроме того, есть свидетельства, что улучшение скорости до 0,13 м/с уже считается клинически значимым достижением.[1]
Увеличение скорости походки сопровождается улучшением длины шага, что позволяет предположить, что добавление сигнализации к частоте не ухудшает качество движения. Это важно, так как некоторые медицинские работники считают, что увеличивая скорость сигнализации ритма, они увеличат темп и скорость походки, но пожертвуют длиной шага.[2]
Болезнь Хантингтона (HD)
Несмотря на то, что проведено немного исследований, оценивших воздействие ритмической слуховой стимуляции на нарушенную походку или функцию руки при болезни Хантингтона, этот нейродегенеративный синдром, характеризующийся нестабильностью и неконтролируемыми резкими движениями, также затрагивает базальные ганглии, что может быть интересно в контексте ритма. Хотя здесь невозможно провести крупномасштабные мета-анализы, предыдущие результаты показывают, что хотя скорость походки может адаптироваться к RAS, это относится только к периоду, а не фазовому инструментариуму, и используется только метроном, а не музыка.[5] Совсем недавно у пациентов с HD также было обнаружено, что они не способны синхронизировать свою походку с метрономом[6], а недавний обзор показал недостаточность доказательств полезности ритмической слуховой стимуляции при HD [7]. Если рассматривать функцию верхных конечностей, пациенты HD смогли повернуть ручку в фазе билатерально, но не на 180° вне фазы.[8] Интересно, что ритмическая слуховая стимуляция не помогла, что отличает HD от пациентов с болезнью Паркинсона, у которых выполнение задач улучшилось благодаря подсказкам метронома.[9]
Хотя предполагалось, что обучение временным навыкам локомоции, идентифицированным как часть синдрома, может улучшить движения при HD [6], использование слуховой стимуляции не оказывает, по-видимому, непосредственного влияния на модуляцию движения. Дефицит исполнительной функции, типичный для HD [10], может быть связан с сенсоромоторными способностями синхронизации и, в частности, фазовой энтрейментной способностью, что свидетельствует о более подсознательном когнитивном участии в синхронизации с конкретными акцентами и предсказании временной структуры, подразделяя дисфункцию базальных ганглиев HD от Паркинсона с точки зрения способностей к синхронизации.
Болезнь Паркинсона
Основные двигательные проблемы, связанные с болезнью Паркинсона, это тремор, ригидность, брадикинезия и постуральная нестабильность, приводящие к проблемам с походкой и равновесием. Использование ритмической слуховой стабилизации для движения (в основном походки) наиболее развито в этой популяции, так как положительные эффекты ритмических подсказок относительно хорошо установлены. Недавно был предоставлен всесторонний обзор этих данных[11], включая мета-анализ РКИ о эффективности музыкальной терапии, основанной на движении, для болезни Паркинсона, который показывает, что интервенции для ходьбы приносят лучшие результаты, чем интервенции для танцев.[12]
Около половины пациентов с болезнью Паркинсона развивают симптом, называемый замораживанием или моторными блоками, который является распространенной причиной падений, и он встречается реже у пациентов с тремором как основным симптомом[13]. Исследование, изучающее влияние слуховых подсказок на моторное обучение у пациентов с болезнью Паркинсона [14], показало, что пациенты с болезнью Паркинсона с симптомами замораживания (в отличие от контрольной группы и пациентов с Паркинсоном без замораживания) не показывают признаков пластичности, вызванной тренировками (измерено как кортикально-моторная возбудимость MEP), после тренировки движений руки с самостоятельным темпом, однако после тренировки с подсказками изменения MEP происходили, аналогично как у двух других групп. Это свидетельствует о том, что пациенты, испытывающие замораживание, существенно выигрывают от слуховых подсказок в этой парадигме, в то время как те, у кого нет замораживания, также учатся без подсказок. Таким образом, полезность подсказок может зависеть от конкретных симптомов, по крайней мере для движения верхних конечностей. Обнаружено также, что пациенты с болезнью Паркинсона в целом не сообщают о значительном снижении симптомов при прослушивании музыки [15], что также может быть связано с необходимостью специализации подсказки и группы пациентов. Систематический обзор, оценивающий доказательства эффективности физических интервенций для замораживания походки (FOG) и нарушений походки, рекомендует Визуальные Подсказки и Слуховые Подсказки, а также тренировки на беговой дорожке как эффективные интервенции для FOG и нарушений походки у пациентов с болезнью Паркинсона[16].
Клиническое применение
Важно определить такие характеристики или параметры походки, как симметрия, адаптивность, плавность, скорость, частота, длина шага и т.д., чтобы оценить восстановление моторной функции и направить процесс переобучения походки, уделяя особое внимание симметрии и частоте как целям вмешательства.[2][3]
Скорость обычно используется как показатель для оценки способности ходьбы. Однако, если физиотерапевт хочет достичь лучших результатов при использовании слуховой ритмической стимуляции, необходимо учитывать слухо-моторную координацию пациента, поскольку это позволит ему сделать оптимальные изменения в шаблонах ходьбы посредством коррекций в метрономе, которые будут более эффективными для сопряжения между ходьбой и ритмом.[2]
Если частота стимула приближается к предпочтительной скорости, то пациенту понадобится примерно 4 шага, чтобы адаптировать свой темп к ритму. Чем быстрее или медленнее частота относительно частоты шагов пациента, тем большее количество шагов потребуется. Таким образом, хороший способ начать - использовать частоты стимула, подобные или близкие к предпочтительной частоте шагов.
Согласно нескольким исследованиям[1][2][3][4], следующее предложение может быть началом:
- Пациент ходит босиком 10 м три раза с его предпочтительной скоростью или 7 мин
- Рассчитывается частота шагов (шаги/минуту)
- Ритм метронома корректируется в соответствии с частотой шагов пациента
- Применяется слуховой ритмический стимул, и пациента просят синхронизировать свои шаги с ритмом
- Как только синхронизация достигнута, могут быть осуществлены необходимые корректировки в частоте метронома. Доказательства свидетельствуют о большей эффективности при 110% частоты шагов пациента
Результаты
Если ритм имеет постоянную частоту, этот сигнал будет способствовать временной симметрии при ходьбе [1]
Если частота ритма увеличивается, увеличиваются частота шагов, а следовательно, и скорость[1]
Предложения
- Можно использовать 2 метронома для обозначения темпа 2 шагов на шаг: согласно данным [2] ходьба может более эффективно моделироваться, когда оба шага отмечены различным тоном для каждого удара пяткой (440 Гц левая нога) (1000 Гц правая), это создает большую стабильность в слухо-моторной координации
- Рекомендуется 30 минут тренировки в течение 4 недель, 4 раза в неделю.[1]
- Сигнализация частоты шагов в тренировке походки - это простое, недорогое и легкое в применении вмешательство, которое, кроме того, не требует постоянного и тщательного наблюдения со стороны специалиста для безопасности пациента.[1]
Ресурсы
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4240969/#RSTB20130402C70
Ссылки
- ↑ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 1.11 Nascimento LR, de Oliveira CQ, Ada L, Michaelsen SM, Teixeira-Salmela LF. Тренировка ходьбы с учетом ритмичности шагов улучшает скорость и длину шага после инсульта больше, чем просто тренировка ходьбы: систематический обзор. Журнал физиотерапии. 2015 Янв 1;61(1):10-5.
- ↑ 2.00 2.01 2.02 2.03 2.04 2.05 2.06 2.07 2.08 2.09 2.10 Roerdink M, Bank PJ, Peper CL, Beek PJ. Идти под ритм разных барабанов: Практические применения использования акустических ритмов в реабилитации походки. Походка и осанка. 2011 Апр 1;33(4):690-4.
- ↑ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8Kim SJ, Kwak EE, Park ES, Cho SR. Дифференцированные эффекты ритмической аудиостимуляции и нейроразвивающего лечения/терапии Бобат на походку у взрослых с церебральным параличом: рандомизированное контролируемое исследование. Clinical rehabilitation. 2012 Oct;26(10):904-14.
- ↑ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 Yu L, Zhang Q, Hu C, Huang Q, Ye M, Li D. Влияние различных частот ритмической аудиостимуляции на длину шага, каденцию и скорость походки у здоровых молодых женщин. Journal of physical therapy science. 2015;27(2):485-7.
- ↑ Thaut MH, Miltner R, Lange HW, Hurt CP, Hoemberg V. Регулирование скорости и ритмическая синхронизация походки при болезни Хантингтона. Movement Disorders: Official Journal of the Movement Disorder Society. 1999 Sep;14(5):808-19.
- ↑ 6.0 6.1 Bilney B, Morris ME, Churchyard A, Chiu E, Georgiou‐Karistianis N. Доказательства расстройства локомоторного тайминга при болезни Хантингтона. Movement disorders: official journal of the Movement Disorder Society. 2005 Jan;20(1):51-7.
- ↑ Wittwer JE, Webster KE, Hill K. Ритмическая аудиостимуляция для улучшения ходьбы у пациентов с неврологическими состояниями, кроме болезни Паркинсона — какие имеются доказательства?. Disability and rehabilitation. 2013 Jan 1;35(2):164-76.
- ↑ Johnson KA, Bennett JE, Georgiou N, Bradshaw JL, Chiu E, Cunnington R, Iansek R. Бимануальная координация при болезни Хантингтона. Experimental brain research. 2000 Oct;134:483-9.
- ↑ Johnson KA, Cunnington R, Bradshaw JL, Phillips JG, Iansek R, Rogers MA. Бимануальная координация при болезни Паркинсона. Brain: a journal of neurology. 1998 Apr 1;121(4):743-53.
- ↑ Walker FO. Болезнь Хантингтона. The Lancet. 2007 Jan 20;369(9557):218-28.
- ↑ Nombela C, Hughes LE, Owen AM, Grahn JA. В ритме: может ли ритм влиять на болезнь Паркинсона? Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 2013 Dec 1;37(10):2564-70.
- ↑ de Dreu MJ, Van Der Wilk AS, Poppe E, Kwakkel G, van Wegen EE. Реабилитация, упражнения и музыка у пациентов с болезнью Паркинсона: метаанализ воздействия терапии движений, основанных на музыке, на способность ходьбы, баланс и качество жизни. Parkinsonism & related disorders. 2012 Jan 1;18:S114-9.
- ↑ Macht M, Kaussner Y, Möller JC, Stiasny‐Kolster K, Eggert KM, Krüger HP, Ellgring H. Предсказатели застывания при болезни Паркинсона: опрос 6,620 пациентов. Movement disorders. 2007 May 15;22(7):953-6.
- ↑ Chuma T, Faruque Reza M, Ikoma K, Mano Y. Моторное обучение рук с аудиоподсказками у пациентов с болезнью Паркинсона. Journal of Neural Transmission. 2006 Feb;113:175-85.
- ↑ Nombela C, Rae CL, Grahn JA, Barker RA, Owen AM, Rowe JB. Как часто музыка и ритм улучшают восприятие двигательных симптомов пациентами с болезнью Паркинсона?. Journal of neurology. 2013 May;260:1404-5.
- ↑ Rutz DG, Benninger DH. Физиотерапия для лечения застывания походки и нарушений походки при болезни Паркинсона: систематический обзор. PM&R. 2020 Nov;12(11):1140-56.