RU
Анотація
Передумови
Діти з синдромом Дауна (СД) часто демонструють недорозвинені моторні здібності та адаптацію. Підйом по сходах є поширеним завданням для дослідження локомоторної функції, а зовнішнє навантаження на гомілковостопний суглоб часто використовується для порушення стабільності системи і спостереження за появою нових патернів.
Питання дослідження
Як висота сходів і зовнішнє навантаження на гомілковостопний суглоб впливають на локомоторні пристосування у дітей віком від 5 до 11 років з типовим розвитком (ТP) і з ДС під час підйому сходами?
Методи
У дослідженні взяли участь 14 дітей з CД та 14 дітей з ТP, які відповідали за віком та статтю. Вони ходили по 5-метровій доріжці та піднімалися 3-ступінчастими сходами різної висоти (низької, середньої та високої) з навантаженням на гомілковостопний суглоб або без нього. Для збору даних використовували 3D-систему захоплення руху. Залежні змінні включали час стояння та відстань між пальцями ніг до сходинок перед підйомом, а також вертикальний зазор між пальцями ніг та горизонтальну швидкість пальців ніг під час підйому по сходах. Для статистичного аналізу були проведені змішані ANOVA з повторними вимірами.
Результати
Перед підйомом по сходах група CД демонструвала більший час стояння та меншу відстань від носка до сходинки, ніж група ТР. Зовнішнє навантаження на гомілковостопний суглоб більшою мірою впливало на час стояння та відстань від носка до сходинок у групі СД, ніж у групі ТР. Під час підйому сходами, в той час як група ТР загалом зберігала відстань між пальцями стопи і зменшувала горизонтальну швидкість руху пальців стопи зі збільшенням висоти сходинок, група СД зменшувала відстань між пальцями стопи і зберігала горизонтальну швидкість руху пальців стопи. Зокрема, група СД продемонструвала більший зазор між пальцями стопи, ніж група ТР, у стані LS, але менший зазор між пальцями стопи в стані HS. Крім того, зовнішнє навантаження на гомілковостопний суглоб збільшило зазор між пальцями стопи та зменшило горизонтальну швидкість пальців стопи в обох групах.
Значення
Діти з СД демонструють недорозвинені локомоторні пристосування під час підйому по сходах. Зовнішнє навантаження на гомілковостопний суглоб допомагає дітям з СД регулювати зазор між пальцями стопи та горизонтальну швидкість пальців стопи для різних висот сходів.
Вступ
Синдром Дауна (СД) є найбільш поширеним генетичним захворюванням. Діти із СД часто демонструють затримку моторного розвитку та змінені патерни ходи, такі як повільніша швидкість ходьби та коротші, але ширші кроки, ніж у їхніх однолітків, що розвиваються нормально. Вони також демонструють недорозвинені випереджувальні локомоторні пристосування (ALA) з незначною зміною довжини кроку та довшою паузою перед перешкодою. Перешкода або парадигма сходів є ідеальним середовищем для розуміння рухової стратегії та адаптації. Згідно з теорією динамічних систем, певні патерни можна визначити як “атрактори”, що пристосовуються до різних середовищ та/або рухових завдань. Через недостатньо розвинену моторику діти з СД часто обирають більш консервативну стратегію (наприклад, повзання замість ходьби) як атрактор і демонструють більший зазор між пальцями ніг при перетинанні перешкод. У клінічних умовах сходи часто використовуються для оцінки загальної рухової функції дітей з руховими порушеннями та без них, а також для оцінки ефективності фізичної терапії. Практично, подолання сходів пов’язане зі спотиканнями та ненавмисними падіннями в кожній віковій групі . Однак було проведено мало досліджень у дітей з СД, щоб зрозуміти їхні локомоторні пристосування під час підйому по сходах.
На відміну від подолання перешкод, підйом по сходах вимагає постійного підйому вгору та обмеження довжини кроку і постановки стопи. Крім того, шкірний зворотний зв’язок від стоп перед підйомом може не бути корисним при переході з рівної поверхні на сходи . Як наслідок, дорослі часто роблять більший зазор між пальцями ніг на першому перехідному кроці, ніж на наступних кроках . Дорослі також демонструють більшу горизонтальну швидкість пальців ніг на першій перехідній сходинці, що ускладнює відновлення рівноваги в разі спотикання . Збільшення висоти сходів зазвичай призводить до зменшення горизонтальної швидкості пальців ніг у дорослих, що знижує ризик спотикання . Однак невідомо, чи відбуваються подібні локомоторні перебудови у дітей з СД та без неї під час підйому сходами.
При вивченні рухової адаптації часто використовують зовнішнє навантаження для збільшення моменту інерції нижніх кінцівок і, відповідно, складності локомоторних завдань. З точки зору динамічних систем, зовнішнє навантаження є механічним збуренням системи і дозволяє спостерігати появу нових рухових патернів. Додавання навантаження вище гомілковостопного суглоба може призвести до більшої м’язової активності ніг і більших енергетичних витрат у молодих людей під час пересування. Аналогічно, зовнішнє навантаження на гомілковостопний суглоб може збільшити вертикальний пропульсивний імпульс і загальну м’язову активність у дітей з ДС під час ходьби на біговій доріжці. Ми виявили, що зовнішнє навантаження на гомілковостопний суглоб може зменшувати швидкість кроку та зазор між пальцями ніг, але збільшувати час кроку та ширину кроку у дітей з ТР та ДС при наближенні до сходів [20]. Тому логічно дослідити, як зовнішнє навантаження на гомілковостопний суглоб впливає на локомоторні пристосування під час підйому сходами у дітей з ЦД та без ЦД.
Метою цього дослідження було вивчення просторово-часових параметрів у дітей з ДС та без неї під час підйому сходами різної висоти із зовнішнім навантаженням на гомілковостопний суглоб та без нього. Наша перша гіпотеза полягала в тому, що порівняно з дітьми з ТР, діти з ДС демонструють меншу відстань між пальцями ніг і сходами та довший час стояння перед підйомом по сходах. Додавання навантаження на гомілковостопний суглоб призведе до зменшення відстані між пальцями ніг і сходами та збільшення часу стояння у дітей з ДС. Наша друга гіпотеза полягала в тому, що під час підйому сходами діти з МД демонструватимуть більший зазор між пальцями ніг, але повільнішу горизонтальну швидкість руху пальців ніг, ніж їхні однолітки з ТР. Навантаження на гомілковостопний суглоб збільшило б просвіт між пальцями ніг і зменшило б горизонтальну швидкість пересування пальців ніг в обох групах. Наша попередня робота показує, що діти з ДС переважно обирають стратегію ходьби для підйому низькими сходами, а для високих – стратегію повзання . Наша третя гіпотеза полягала в тому, що група з МД демонструватиме більший просвіт між пальцями ніг і горизонтальну швидкість пальців ніг при ходьбі вгору порівняно з повзанням по сходах.
Фрагменти секцій
Учасники дослідження
У дослідженні взяли участь 14 дітей з МД і 14 дітей з ТР, які відповідали за віком і статтю. Критеріями включення були здатність учасників виконувати усні інструкції та проходити 10 м без використання допоміжних пристроїв. Критерії виключення включали будь-які попередні або наявні неврологічні розлади, проблеми з опорно-руховим апаратом, некориговані порушення зору або будь-які інші медичні стани, які перешкоджали участі в цьому дослідженні.
Підготовка до сходження
Обидві групи загалом показали довший час стояння на задній нозі, ніж на передній (рис. 1а і б). Існувала взаємодія між групою за навантаженням (F(1,23) = 18,21, p < 0,001), групою за стопою (F(1,26) = 53,63, p < 0,001) і групою за сходами (F(2,46) = 3,25, p = 0,048). Постфактум аналіз показав, що зовнішнє навантаження на гомілковостопний суглоб збільшило час стояння тільки в групі ДС. Група СД продемонструвала довший час стояння, ніж група TР, на обох ногах (TD: 0,96 с; DS: 2,42 с), що є більшою різницею, ніж у групі ТР.
Підготовка до сходження
Наша перша гіпотеза загалом підтвердилася, оскільки в групі СД час стояння на місці був довшим, а відстань від носка до сходинки коротшою, ніж у групі ТР. Наші результати узгоджуються з попередніми дослідженнями, які показали, що діти з МД демонструють затримку ALA, ніж діти з ТР. Крім того, наш результат про постійну відстань від носка до сходинки в обох групах незалежно від висоти сходів подібний до попередніх висновків, що свідчить про те, що задня нога розміщується на однаковій відстані від перешкод різної висоти, а передня – на однаковій висоті.