Sprzęt do rehabilitacji neurologicznej a adaptacja neuromięśniowa – mechanizmy działania bieżni antygrawitacyjnej w terapii chodu

Przywrócenie pełnej mobilności po uszkodzeniu ośrodkowego układu nerwowego to jedno z najbardziej złożonych wyzwań w rehabilitacji neurologicznej. A aż ok. 80% pacjentów po udarze mózgu odzyskuje zdolność samodzielnego chodu, jednak jego jakość pozostaje niska. Często mierzą się np. z asymetrią faz cyklu, nierównomiernym obciążeniem kończyn i zaburzonym wzorcem kroku¹˒². Dlatego w ostatnich latach rośnie zainteresowanie technologiami wspierającymi reedukację chodu w warunkach częściowego odciążenia – w tym bieżniami antygrawitacyjnymi opartymi na dodatnim ciśnieniu powietrza (LBPP). Zobacz, jakie mechanizmy stoją za pracą w odciążeniu i jak technologia ta może uzupełniać klasyczną terapię chodu u odpowiednio zakwalifikowanych pacjentów neurologicznych.

Rehabilitacja neurologiczna a terapia chodu – na czym polega wyzwanie?

Rehabilitacja neurologiczna dorosłych pacjentów – po udarach, z chorobą Parkinsona, stwardnieniem rozsianym, po urazach czaszkowo-mózgowych czy niecałkowitych uszkodzeniach rdzenia kręgowego – koncentruje się na odzyskiwaniu funkcji utraconych w wyniku uszkodzenia ośrodkowego układu nerwowego.

W obszarze lokomocji oznacza to pracę na trzech poziomach jednocześnie:

• kontroli nadrdzeniowej,
• rdzeniowych generatorów wzorców ruchowych (CPG),
• aferentacji obciążeniowej i stawowej.

Elementy te współdziałają, napędzając cykliczny wzorzec kroku³.

W tym modelu klasyczne narzędzia terapii chodu mają wyraźne ograniczenia. Pacjent z niedowładem połowiczym po udarze nie zawsze toleruje pełne obciążenie osiowe. W efekcie zapewnienie mu bezpieczeństwa w trakcie ćwiczeń wymaga zaangażowania dwojga, a nawet trojga fizjoterapeutów. Jednocześnie terapia chodu wymaga dużej liczby powtórzeń fizjologicznego wzorca. Powtarzalny, zadaniowy trening chodu może wspierać procesy uczenia motorycznego i adaptacji neuromięśniowej, szczególnie gdy odbywa się w bezpiecznych i możliwych do kontrolowania warunkach⁴.

Dodatkowym wyzwaniem jest patomechanika chodu po udarze. U pacjentów obserwuje się m.in.:

• nierównomierny rozkład obciążenia kończyn;
• skrócenie fazy podporu po stronie niedowładnej;
• zaburzenia propulsji oraz kompensacje po stronie mniej zajętej;
• niewydolność mięśni – pośladkowego średniego, strzałkowego, piszczelowego przedniego i grupy kulszowo-goleniowej;
• zaburzenia artro- i osteokinematyczne po obu stronach ciała¹.

Każdy dzień terapii prowadzonej z patologicznym wzorcem utrwala kompensacje, dlatego reedukacja chodu powinna rozpocząć się jak najwcześniej i być oparta na jakości powtarzanego ruchu, a nie tylko na jego ilości.

W tym kontekście coraz wyraźniej wybrzmiewa rola technologii umożliwiających pracę w warunkach kontrolowanego, częściowego odciążenia masy ciała. Wśród nich wyróżnia się klasyczne systemy uprzężowe BWSTT (body weight supported treadmill training) oraz nowsze rozwiązania oparte na dodatnim ciśnieniu powietrza (LBPP – Lower Body Positive Pressure), do których należą bieżnie antygrawitacyjne.

Częściowe odciążenie osiowe chodu a adaptacja neuromięśniowa

Idea terapii chodu z częściowym odciążeniem masy ciała (BWS, body weight support) wywodzi się z badań nad lokomocją u zwierząt po przecięciu rdzenia. Wykazano w nich, że odpowiednia aferentacja obciążeniowa i stawowa zapewniana podczas rytmicznego ruchu kończyn dostarcza powtarzalnych bodźców. Są one istotne w treningu lokomotorycznym i mogą wspierać mechanizmy uczenia ruchowego, nawet przy ograniczonej kontroli nadrdzeniowej³. Obserwacje te przeniesiono do praktyki klinicznej.

Badania nad treningiem z częściowym odciążeniem masy ciała wskazują, że – u odpowiednio zakwalifikowanych pacjentów neurologicznych – praca w odciążeniu osiowym może:

• umożliwiać generowanie rytmicznego wzorca kroku u osób nietolerujących pełnego obciążenia – terapia może być rozważana wcześniej i prowadzona w bardziej kontrolowanych warunkach, z ograniczeniem części kompensacji wynikających z bólu, lęku lub braku tolerancji pełnego obciążenia¹;
• modulować rekrutację mięśniową w sposób zależny od poziomu odciążenia – w badaniach na bieżni antygrawitacyjnej (LBPP) opisano, że wraz ze wzrostem odciążenia zmienia się aktywność mięśni wyprostnych, podczas gdy aktywność m.in. mięśnia piszczelowego przedniego i mięśnia dwugłowego uda pozostaje zachowana również przy znacznej redukcji efektywnej masy ciała. Należy jednak pamiętać, że odciążenie zmienia aktywność mięśni i strategię chodu, a nie zachowuje automatycznie „fizjologicznego” wzorca⁵;
• zwiększać liczbę powtórzeń cyklu kroku w jednostce czasu przy jednoczesnym ograniczeniu kosztu metabolicznego, co może pozwalać na dawkowanie sesji u pacjentów z ograniczoną tolerancją wysiłku⁴.

Warto podkreślić, że odciążenie osiowe nie służy temu, żeby pacjent miał „lżej”. Pomaga terapeucie stopniowo dawkować obciążenie neuromięśniowe i progresować je w miarę odbudowy funkcji – w bardziej kontrolowanych warunkach niż klasyczny chód po podłożu.

Terapia chodu konwencjonalna vs z odciążeniem osiowym – na czym polega różnica w rehabilitacji neurologicznej?

Trening chodu z częściowym odciążeniem masy ciała może być wartościowym uzupełnieniem klasycznej terapii, szczególnie u pacjentów, którzy:

• nie tolerują pełnego obciążenia;
• wymagają asekuracji
• lub potrzebują większej liczby powtórzeń wzorca chodu.

Najczęściej cytowanym badaniem wspierającym to podejście pozostaje randomizowane badanie Visintin, Barbeau i wsp. Wykazano w nim, że po 6 tygodniach treningu przeprowadzonego u 100 pacjentów po udarze, grupa ćwicząca na bieżni z uprzężowym odciążeniem do 40% masy ciała uzyskała istotnie lepsze wyniki w zakresie równowagi funkcjonalnej, powrotu funkcji motorycznych oraz zwiększenia prędkości chodu i wytrzymałości. Różnica utrzymywała się w obserwacji 3 miesiące po zakończeniu terapii⁶. Należy jednak podkreślić, że badanie to dotyczyło klasycznego systemu uprzężowego (BWSTT), a nie bieżni antygrawitacyjnej opartej na LBPP – pełne przeniesienie tych wyników na technologię ciśnienia powietrza wymaga zatem ostrożności.

Podobny obraz rysuje się w rehabilitacji przy chorobie Parkinsona (efekt utrzymany przez 6 miesięcy⁷) oraz stwardnieniu rozsianym. Eksperci potwierdzili, że terapia z odciążeniem osi w tych przypadkach wyraźnie poprawiła prędkości chodu i dystansu, szczególnie u pacjentów z umiarkowaną niesprawnością⁸. Również te prace dotyczyły głównie klasycznych systemów uprzężowych. Dlatego badania nad treningiem z częściowym odciążeniem masy ciała stanowią istotne uzasadnienie kliniczne dla pracy w warunkach kontrolowanego odciążenia w szerokim spektrum. Trzeba przy tym pamiętać, że technologia LBPP jest jedną z metod uzyskania takiego środowiska terapeutycznego.

To powód, dla którego coraz więcej placówek rehabilitacyjnych rozważa terapię z odciążeniem osi, także z wykorzystaniem bieżni antygrawitacyjnych, jako uzupełnienie tradycyjnych metod pracy z pacjentem neurologicznym.

Klasyczny trening chodu vs trening z odciążeniem osiowym – porównanie w ujęciu tabelarycznym

To oczywiście nie oznacza, że klasyczne metody – PNF, NDT-Bobath czy praca nad podfazami cyklu chodu – stają się mniej wartościowe. Pozostają one podstawą pracy z pacjentem neurologicznym¹, a zastosowanie treningu z odciążeniem osiowym może je dopełniać. Trening na bieżni antygrawitacyjnej może pozwolić terapeucie zachować wysoką kontrolę nad parametrami, które trudniej jest precyzyjnie mierzyć i modyfikować w warunkach klasycznej terapii.

Bieżnia antygrawitacyjna GoldenAII 200S – jak wykorzystać ją w terapii chodu u pacjentów neurologicznych?

Bieżnia antygrawitacyjna GoldenAII 200S jest przeznaczona m.in. do prowadzenia terapii chodu z odciążeniem. Można rozważyć jej wykorzystanie jako narzędzia wspierającego reedukację chodu u odpowiednio zakwalifikowanych pacjentów neurologicznych. Łączy technologię różnicowego ciśnienia powietrza z wbudowanym systemem analizy chodu.

Odciążenie uzyskuje się dzięki zastosowaniu szczelnej komory, w której jest utrzymywane ciśnienie powyżej atmosferycznego. Dodatnie ciśnienie powietrza generuje siłę wspierającą ciało ku górze, zmniejszając efektywne obciążenie kończyn dolnych, stawów biodrowych i kolanowych oraz kręgosłupa. Urządzenie nie korzysta z klasycznych systemów uprzężowych. Pozwala uzyskać symetryczne odciążenie bez sił ścinających na tułowiu i bez ograniczenia naturalnych ruchów miednicy.

Dla terapeuty pracującego z pacjentem neurologicznym najistotniejsze są trzy obszary funkcjonalne urządzenia. Są to:

• regulacja masy ciała od 100% do 20% z dokładnością co 1% – pozwala to precyzyjnie zaplanować progresję obciążenia i oceniać w trakcie sesji wpływ niewielkich zmian na parametry chodu;
• analiza chodu w czasie rzeczywistym – trzy kamery HD i czujniki podczerwieni rejestrują długość i symetrię kroku, czas trwania faz podporu i przenoszenia oraz rozkład obciążenia kończyn; raporty można eksportować do PDF, co ułatwia komunikację z pacjentem, rodziną i płatnikiem, a przede wszystkim pozwala wymieniać informacje z lekarzem koordynującym proces leczenia neurologicznego;
• parametry dopasowane do różnych profili pacjenta – prędkość 0,1–25 km/h, nachylenie 0–16%, kabina regulowana w 15 poziomach (wzrost 120–210 cm), masa ciała 36–180 kg. Tak szeroka rozpiętość opcji oznacza, że urządzenie może być stosowane u osób o różnej budowie ciała oraz zróżnicowanych potrzebach medycznych – zarówno pacjentów neurologicznych, jak i ortopedycznych, a także sportowców.

Bieżnia antygrawitacyjna jest wykorzystywana również w pracy ze sportowcami.

Gdzie bieżnia antygrawitacyjna GoldenAII 200S sprawdzi się najlepiej?

Bieżnia antygrawitacyjna może być wykorzystywana jako narzędzie wspierające reedukację chodu u odpowiednio zakwalifikowanych pacjentów neurologicznych. Najczęściej o zastosowaniu treningu z odciążeniem, także w tej formie, myśli się podczas pracy czterema grupami pacjentów. Chodzi o osoby:

• po udarze mózgu – wprowadzenie treningu chodu z odciążeniem może wspierać wcześniejsze rozpoczęcie treningu zadaniowego u osób nietolerujących pełnego obciążenia; w fazie podostrej i chronicznej wykorzystanie urządzenia może wspomagać pracę nad symetrią chodu i propulsją stopy u odpowiednio zakwalifikowanych pacjentów¹;
• ze stwardnieniem rozsianym – częściowe odciążenie może ułatwiać dawkowanie wysiłku i prowadzenie treningu chodu przy ograniczonej tolerancji zmęczenia, ale intensywność i czas sesji muszą być zawsze dobierane indywidualnie⁸;
• z chorobą Parkinsona – praca na bieżni z zadaną prędkością może wspierać rytmizację chodu, pracę nad długością kroku i tolerancją wysiłku; u osób z “zamrożeniem chodu” konieczne są jednak szczególna kwalifikacja i stały nadzór, ponieważ odciążenie nie eliminuje ryzyka utraty równowagi⁷;
• po niecałkowitych urazach rdzenia kręgowego i urazach czaszkowo-mózgowych – rytmiczny trening krokowy z częściowym odciążeniem może dostarczać powtarzalnych bodźców aferentnych, które są istotne w treningu lokomotorycznym i mogą wspierać mechanizmy uczenia ruchowego³.

Bieżnię antygrawitacyjną wykorzystuje się również w rehabilitacji pooperacyjnej, onkologicznej i geriatrycznej – więcej o tym piszemy w artykule: Wcześniejsza reedukacji chodu a bezpieczeństwo pacjenta – znaczenie bieżni antygrawitacyjnej w rehabilitacji pooperacyjnej i onkologicznej [LINK]

Podsumowując, klasyczne metody reedukacji chodu pozostają fundamentem pracy z pacjentem neurologicznym, ale sprzęt, który daje terapeucie kontrolę nad procentem obciążenia osiowego i obiektywnymi parametrami chodu, otwiera nowy obszar możliwości. Bieżnia GoldenAII 200S może zatem stanowić wsparcie w pracy z pacjentem po udarze, w SM, chorobie Parkinsona czy po urazach rdzenia.

Chcesz sprawdzić, jak ten sprzęt może zostać wykorzystany w pracy z pacjentami Twojej placówki? Skontaktuj się z nami – możemy przeprowadzić praktyczną prezentację kliniczną i omówić możliwości wykorzystania urządzenia w pracy z pacjentami neurologicznymi, ortopedycznymi czy  geriatrycznymi.

Bibliografia

1. Strojek K., Janczak Ł., Radzimińska A., Kaźmierczak U., Piekorz Z., Strączyńska A., Zukow W., Potrzeba reedukacji chodu po udarze niedokrwiennym mózgu, „Journal of Education, Health and Sport" 2016, 6(10), s. 79–89. DOI: 10.5281/zenodo.160238.

2. Krawczyk M., Odzyskiwanie funkcji chodu przez osoby po udarze mózgu, Instytut Psychiatrii i Neurologii, Warszawa 2013.

3. Dietz V., Body weight supported gait training: From laboratory to clinical setting, „Brain Research Bulletin" 2009, 78(1), s. I–VI. DOI: 10.1016/S0361-9230(08)00410-3.

4. Hesse S., Treadmill training with partial body weight support after stroke: a review, „NeuroRehabilitation" 2008, 23(1), s. 55–65.

5. Kristiansen M., Odderskær N., Kristensen D.H., Effect of body weight support on muscle activation during walking on a lower body positive pressure treadmill, „Journal of Electromyography and Kinesiology" 2019, 48, s. 9–16. DOI: 10.1016/j.jelekin.2019.05.021.

6. Visintin M., Barbeau H., Korner-Bitensky N., Mayo N.E., A new approach to retrain gait in stroke patients through body weight support and treadmill stimulation, „Stroke" 1998, 29(6), s. 1122–1128. DOI: 10.1161/01.STR.29.6.1122.

7. Miyai I., Fujimoto Y., Yamamoto H., Ueda Y., Saito T., Nozaki S., Kang J., Long-term effect of body weight-supported treadmill training in Parkinson's disease: a randomized controlled trial, „Archives of Physical Medicine and Rehabilitation" 2002, 83(10), s. 1370–1373. DOI: 10.1053/apmr.2002.34603.

8. Swinnen E., Beckwée D., Pinte D., Meeusen R., Baeyens J.P., Kerckhofs E., Treadmill training in multiple sclerosis: can body weight support or robot assistance provide added value? A systematic review, „Multiple Sclerosis International" 2012, 240274. DOI: 10.1155/2012/240274.

Bieżnia antygrawitacyjna GoldenAII 200S jest wyrobem medycznym. Należy jej używać zgodnie z instrukcją.