Введение

Эта статья следует за публикацией прошлой недели. В то время как в предыдущей статье рассматривались биологические и механические основы адаптации сухожилий, в настоящей работе акцент смещен на клинические последствия. В частности, здесь представлено контролируемое клиническое исследование, в котором изучались высоконагрузочных упражнений для реадаптации сухожилий реадаптации.

Кратко напомним ключевые понятия из предыдущей статьи: сухожилия не являются инертными структурами; скорее, это биологически активные ткани, в которых взаимодействуют сложные механические и клеточные механизмы, поддерживающие регенерацию. К числу ключевых регуляторов, участвующих в адаптации сухожилий, относятся факторы транскрипции склераксис (Scx) и Mohawk (Mkx), которые играют важнейшую роль в синтезе коллагена I типа (фибриллогенезе) и созревании сухожилия, соответственно. Однако активация этих транскрипционных факторов зависит от нагрузки.

В контексте повреждения сухожилия измененные механические свойства могут препятствовать адекватной передаче нагрузки на дегенеративную часть ткани. Это явление, известное как экранирование напряженияпроисходит потому, что более здоровые и жесткие участки сухожилия воспринимают непропорционально большую нагрузку, а более податливые, дегенеративные участки остаются относительно ненагруженными. В результате недостаточная механическая стимуляция травмированной части способствует формированию рубца и дезорганизации внеклеточного матрикса.

Появившиеся данные свидетельствуют о том, что тщательно разработанные протоколы упражнений, в частности, использующие вязкоупругие свойства сухожильной ткани, могут помочь преодолеть этот эффект защиты от стресса. Оптимизируя применение нагрузки, можно стимулировать дегенеративную область, тем самым способствуя реорганизации матрицы и функциональному восстановлению.

Методы

Данное исследование было единым слепым контролируемым исследованием с участием эксперта, включающим 12-недельную программу вмешательства. Дизайн состоял из трех параллельных групп, участники которых были распределены в одну из трех групп вмешательства.

Предварительный скрининг проводился медицинскими специалистами и включал в себя комплексную клиническую оценку и формальный диагноз. Помимо оценки после вмешательства, через шесть месяцев после завершения программы была проведена последующая оценка в режиме онлайн.

Критерии включения

• Участники мужского пола
• В возрасте 20-55 лет
• Хроническая ахиллова тендинопатия продолжительностью более 3 месяцев

Диагноз подтвержден:

• Ультразвуковое исследование (выявление как минимум дискретных гипоэхогенных участков в сухожилии)
• Клиническая оценка врачом
• Оценка по шкале VISA-A < 80 баллов, что указывает на по меньшей мере умеренную выраженность симптомов

Если симптомы были двусторонними, выбиралась более тяжелая нога (более низкая оценка по шкале VISA-A и более сильная боль). 

Критерии исключения

• Инъекция кортикостероидов в ахиллово сухожилие в течение последних 12 месяцев.
• Применение антибиотиков (например, фторхинолонов, таких как ципрофлоксацин, левофлоксацин) в течение последних 12 месяцев.
• Предыдущая операция на ноге.
• Разрыв сухожилия или признаки частичного разрыва.
• Системные воспалительные заболевания (например, ревматоидный артрит, диабет).
• Спондилоартропатии (например, анкилозирующий спондилит).

Распределение и ослепление 

В исследование были включены 48 участников, которые прошли все базовые исследования (PRE T1-T3) до распределения по группам. Последовательность распределения была составлена и хранилась в тайне одним исследователем (G.R.) и оставалась скрытой от всех других лиц, участвовавших в наборе, оценке, наблюдении и анализе данных. Только после завершения базовых измерений эксперту сообщали о распределении участника по группам. Все оценки были стандартизированы, гипотезы исследования не раскрывались, данные собирались и анализировались анонимно без информации о распределении, что обеспечивало ослепление при обработке и анализе данных.

Вмешательство

Во время интервенционного периода последующий контроль и наблюдение проводились на 1, 2, 4, 8 и 11 неделях по телефону и/или электронной почте для обеспечения соблюдения протокола. Участникам был предоставлен дневник тренировок для регистрации частоты тренировок, нагрузки и прогрессии нагрузки. Ежедневный уровень боли регистрировался с помощью цифровой рейтинговой шкалы (NRS). Частота и содержание физиотерапевтических сеансов также документировались. Кроме того, с помощью дневника отслеживался общий уровень физической активности.

Участникам разрешалось поддерживать свои обычные физические тренировки с одним ограничением: боль должна была оставаться ниже 3/10 по шкале NRS во время упражнений и в течение 24 часов после них. В период вмешательства не разрешалось проводить дополнительные силовые тренировки, направленные на сгибатели плантарных мышц.

Группа пассивной терапии: 

Участники группы пассивной терапии получили 12 сеансов пассивного лечения. В период вмешательства не проводилось никаких упражнений, связанных с плантарным сгибанием или активным укреплением.

Alfredson group: 

Предписанный протокол эксцентрического подъема пятки на ступеньку в одностороннем порядке с 3-секундной эксцентрической фазой.

Участники проходили по две сессии в день. Каждая сессия состояла из:

• 3 серии по 15 повторений с разгибанием колена
• Последующие 3 серии по 15 повторений с согнутым коленом
• Между сетами соблюдался 1-минутный период отдыха.

Прогрессия внешней нагрузки была необязательной и заключалась в еженедельном увеличении на 5 кг, если это было допустимо.

Группа высокой нагрузки: 

Участники группы высоконагрузочные упражнения для сухожилий получали индивидуализированное строповое устройство с обратной связью для домашних тренировок.

Для выполнения упражнения участники должны были сесть на пол с раздвинутыми коленями и поставить переднюю часть стопы на подножку. Устройство было настроено на максимальное изометрическое сокращение при 90° сгибания лодыжки.

В качестве разминки участники выполняли 3 серии 3-секундных изометрических сокращений, после каждой из которых следовала 1 минута отдыха.

Для определения тренировочной нагрузки регистрировались пять максимальных волевых сокращений (МВС). Предписанная интенсивность тренировки была установлена на уровне 90% от среднего значения пяти МВС.

Основной протокол упражнений состоял из:

• 3-секундные изометрические сокращения при 90% MVC
• 3 секунды отдыха между повторениями
• Пять комплектов по четыре повторения
• 1-минутный отдых между сетами

Тренировки проводились четыре раза в неделю в течение 12 недель. Прогрессия нагрузки была установлена на уровне 5% от индивидуальной тренировочной нагрузки в неделю.

В группах Альфредсона и высокой нагрузки в течение первых двух недель вмешательства прогрессирование нагрузки не допускалось. После этого прогрессирование разрешалось только в том случае, если боль при выполнении упражнений оставалась ниже 6/10 по шкале числовых оценок, а индивидуальная оценка воспринимаемой нагрузки (RPE) была ниже 3/10.

Снижение нагрузки рекомендовалось, если боль превышала 5/10 или если RPE было больше 5/10. Если снижение внешней нагрузки было невозможным, количество повторений, сетов или частота тренировок корректировались соответствующим образом.

Уровень отсева достиг 8,33%, и участники были распределены следующим образом: Группа пассивной терапии (n=14), группа Альфредсона (n=15) и группа высокой нагрузки (n=15).

Основные результаты

Механические и материальные свойства

Жесткость, площадь поперечного сечения (CSA) и модуль Юнга оценивались с помощью динамометрии, электромиографии (ЭМГ), ультрасонографии и МРТ. 

Измерение жесткости сухожилий

Жесткость сухожилий оценивали с помощью изокинетического динамометра, когда участники сидели, голеностоп фиксировался в нейтральном положении (90°), колено разгибалось, бедро сгибалось (~110°), а таз был стабилизирован. После стандартной разминки, состоящей из субмаксимальных сокращений плантарного сгибателя и 1-3 максимальных волевых сокращений (МВС), участники выполняли пять темповых 5-секундных МВС с 2-минутными интервалами отдыха для обеспечения надежности измерений, а затем 2-3 дополнительных изометрических МВС плантарного сгибателя с аналогичными периодами отдыха и стандартным словесным поощрением. Жесткость сухожилия рассчитывалась как отношение силы сухожилия к его удлинению. Сила ахиллова сухожилия оценивалась путем деления момента плантарного сгибания на длину рычага сухожилия (примечание: авторы учитывали роль момента сопротивления антагониста при расчете силы ахиллова сухожилия), которая определялась методом экскурсии сухожилия путем соотношения смещения медиального миотендинового соединения gastrocnemius, измеренного с помощью ультразвука в В-режиме, и угловой экскурсии голеностопного сустава. Изменения длины плеча рычага во время сокращения были учтены с помощью корректирующего коэффициента в расчетах.

Жесткость ахиллова сухожилия рассчитывалась как наклон зависимости между силой сухожилия и его удлинением, используя данные, собранные между 50 и 100 % от максимальной силы сухожилия.

Модуль Юнга - показатель внутренней жесткости материала., ахиллова сухожилия рассчитывался путем умножения жесткости сухожилия на отношение длины сухожилия в состоянии покоя к площади поперечного сечения сухожилия. 

Клинические результаты

Тяжесть клинических проявлений оценивалась с помощью валидизированного балла VISA-A в качестве показателя исхода, сообщаемого пациентом (PROM), который оценивался на исходном уровне (PRE, очно), после вмешательства (POST, очно) и при последующем наблюдении (онлайн). Клинически значимой считалась минимальная клинически важная разница (MCID) в 15 баллов. Боль дополнительно контролировалась с помощью ежедневной цифровой рейтинговой шкалы (NRS, 0-10), заносимой в дневник пациента. Исходные значения боли рассчитывались как среднее значение за первые 14 дней после первоначальной оценки, а значения после вмешательства определялись как среднее значение за последние 14 дней периода вмешательства.

Вторичные исходы

Функциональные свойства 

Функциональные свойства оценивались с помощью прыжков со встречным движением (CMJ) и прыжков с падением (DJ). После стандартизированной разминки, включающей до 12 прыжков низкой и умеренной интенсивности, участники выполняли пять максимальных прыжков CMJ и пять прыжков DJ, босиком, с руками на бедрах и 1-минутным отдыхом между попытками. Прыжки с места выполнялись с 15-сантиметровой коробки. Силы реакции на грунт регистрировались для определения высоты прыжка, рассчитанной по методу импульса-моментума для CMJ и по методу времени полета для DJ. Для анализа использовалось среднее значение трех самых высоких прыжков из пяти попыток для обоих типов прыжков.

Сосудистость

Внутрисухожильные сосуды оценивались с помощью допплеровской ультрасонографии. Сканирование проводилось для визуализации проксимального отдела пяточной кости и ахиллова сухожилия. Последующий анализ изображений позволил количественно оценить сосудистость путем преобразования цветных допплеровских пикселей в измерение площади, выраженное в мм².

Результаты

Основные результаты

На исходном уровне сила плантарного сгибателя, сила сухожилия, жесткость сухожилия, максимальная деформация сухожилия, модуль Юнга и длина сухожилия в состоянии покоя существенно не отличались между тремя группами. 

От PRE к POST наблюдалось значительное взаимодействие времени и группы для измерений MVC, причем значительные улучшения наблюдались только в группе упражнения с высокой нагрузкой для сухожилий группа.

Данные по силе сухожилий показали значительный основной эффект времени от PRE до POST, что указывает на общее увеличение силы сухожилий. Значимого взаимодействия между группами не наблюдалось. В разных группах сила сухожилий увеличилась.

Что касается жесткости сухожилий, то общих изменений с течением времени не наблюдалось. Однако изменения между группами были разными: жесткость увеличилась в группе упражнения с высокой нагрузкой для сухожилий в группе с высокой нагрузкой на сухожилия, уменьшилась в группе пассивной терапии и осталась стабильной в группе Альфредсона.

Максимальная деформация сухожилий не претерпела изменений с течением времени. Однако ответы по группам различались: напряжение уменьшилось в группе с высокой нагрузкой, в то время как в группах Альфредсона и пассивной терапии значимых изменений не наблюдалось.

Значимых изменений в стрессе не наблюдалось ни с течением времени, ни между группами.

Модуль Юнга не показал четких общих изменений. Несмотря на то, что наблюдалась изменчивость в зависимости от группы, ни в одной из групп не было выявлено значительных различий между группами до и после.

Длина сухожилия в состоянии покоя не изменялась с течением времени и не имела значимых различий между группами.

Морфологические свойства 

Средняя площадь поперечного сечения ахиллова сухожилия (CSA) не отличалась между группами на исходном уровне. С течением времени изменения CSA варьировались в зависимости от вмешательства: гипертрофия сухожилия наблюдалась по всей длине сухожилия в группе с высокой нагрузкой, в то время как в группах пассивной терапии и Альфредсона значимых изменений CSA не происходило.

Баллы VISA-A 

Исходные показатели VISA-A были сопоставимы между группами. Во всех группах наблюдалось клинически значимое улучшение показателей VISA-A от до вмешательства к после вмешательства, и эти улучшения сохранились в последующем. Улучшения наблюдались во всех группах, и значимых различий в величине изменений между группами выявлено не было. Показатели VISA-A оставались стабильными в период после вмешательства и последующего наблюдения.

Боль 

Исходные показатели боли были сопоставимы между группами. С течением времени боль уменьшалась во всех трех группах, демонстрируя значительное уменьшение выраженности симптомов. Значительных различий в величине уменьшения боли между группами не наблюдалось.

Вторичные результаты 

Показатели прыжков

Исходные показатели были сопоставимы между группами как для прыжков с места (CMJ), так и для прыжков с падением (DJ). Высота CMJ со временем незначительно уменьшилась, в то время как значимых изменений в высоте прыжка с места не наблюдалось.

Сосудистость 

Внутрисуставные сосуды поврежденного ахиллова сухожилия были сопоставимы между группами на исходном уровне и не показали значимых изменений с течением времени.

Анализ дневников тренировок 

Compliance

Общая приверженность вмешательствам была высокой во всех группах, без значимых различий между ними. Дополнительная посещаемость сеансов пассивной терапии варьировалась, но оставалась умеренной. Нежелательных явлений, связанных с вмешательством, не зарегистрировано.

Уровень активности

Уровень самоотчетной активности оставался стабильным на протяжении всего периода вмешательства, без значимых различий между группами или изменений с течением времени.

Прогрессия

Обе группы постепенно увеличивали тренировочную нагрузку во время вмешательства, но величина прогрессии была одинаковой между группами.

Лечение пассивной терапией

Физиотерапевты применяли ряд мероприятий, не связанных с нагрузкой на нижние конечности, с учетом индивидуальных особенностей пациентов, включая мануальную терапию, упражнения для стабилизации позвоночника, массаж и мягкие тканевые техники, а также электро- или термотерапевтические методы. Стратегии лечения различались у разных участников, но следовали общим физиотерапевтическим подходам.

Вопросы и мысли

Показатели боли не различались между группами, что ставит под сомнение связь между структурными улучшениями сухожилий и облегчением симптомов. Хотя высоконагрузочные упражнения для сухожилий протокол увеличил жесткость сухожилий, производство силы и вызвал гипертрофию сухожилий, эти структурные адаптации не сопровождались значительным уменьшением боли в группе с высокой нагрузкой. Тем не менее, способность тренировок с высокой нагрузкой улучшать механические свойства сухожилий предполагает потенциальную ценность для профилактики травм, в соответствии с данными, свидетельствующими о снижении частоты тендинопатии у подростков-гандболистов, подвергающихся более высоким стратегиям нагрузки.

С точки зрения механобиологии, ограниченные структурные адаптации могут быть связаны с недостаточной продолжительностью нагрузки. Трехсекундное изометрическое удержание, использованное в этом высоконагрузочные упражнения для сухожилий возможно, не создавали достаточной релаксации напряжения и ползучести для эффективной нагрузки на дегенеративные участки сухожилий в рамках модели стресс-экранирования. Различий в сосудистости и качестве тканей между группами обнаружено не было, что подтверждает идею о том, что механические стимулы были ниже порога, необходимого для заметного ремоделирования матрикса. Экспериментальные данные, полученные в исследовании на животных и исследования на трупах людей показали, что изометрическая нагрузка при более длительном удержании - около 30 секунд - необходима для достижения значимого механического напряжения и активации путей механотрансдукции в сухожилии надколенника. Учитывая, что натяжение сухожилий значительно снижается в течение этого времени, более короткие удержания могут не передавать достаточный механический стимул дегенеративному матриксу. Это может объяснить снижение структурной адаптации, наблюдаемое в настоящем исследовании по сравнению с протоколами, использующими длительную изометрическую нагрузку.

Поговори со мной о ботанике

В исследование были включены как инсерционная, так и срединная ахиллова тендинопатия, что могло внести разнородность в ответы пациентов и потенциально повлиять на результаты. Как уже говорилось в прошлой статье, сухожилия не обладают одинаковыми механическими свойствами, поскольку они зависят от типа нагрузки, которой они хронически подвергаются. Сухожилия, подвергающиеся большим сжимающим нагрузкам, имеют тенденцию к развитию более фиброзно-хрящевых характеристик. Таким образом, исследование высоконагрузочные упражнения для сухожилий протокол мог бы выиграть от более подробной фенотипической классификации участников.

Хотя исследователи попытались стандартизировать характеристики группы на исходном уровне (например, возраст, рост, вес, уровень активности), таких переменных может быть недостаточно для адекватного отражения клинически значимых различий между пациентами. Эти соображения поднимают важные вопросы относительно фенотипического представления и классификации людей с ахилловой тендинопатией.

Хорошо известно, что результаты визуализации плохо коррелируют с интенсивностью боли и функциональными ограничениями в этой популяции. Таким образом, чисто патоанатомическая классификация представляется недостаточной. Существует потребность в более полных системах классификации, учитывающих многофакторную природу ахиллова тендинопатия. Будущие исследования должны быть направлены на выявление биологических, психологических и социальных факторов, способствующих возникновению боли и функциональных нарушений. Более глубокое понимание этих аспектов может способствовать более точному фенотипированию пациентов и, в конечном счете, разработке точных физиотерапевтических вмешательств.

Напутствия на будущее

• Нагрузка имеет значение, но симптомы и структура не всегда движутся вместе. Упражнения с высокой нагрузкой для сухожилий улучшили механические свойства (жесткость, производство силы, гипертрофию), но при этом боль и показатели VISA-A улучшились одинаково во всех группах - включая пассивную терапию. Структурная адаптация не означает автоматического облегчения симптомов.
• Механическая адаптация требует достаточного стимула. Сухожилия - биологически активные и зависящие от нагрузки ткани. Однако короткие 3-секундные изометрические сокращения могут не обеспечить достаточного расслабления напряжения и ползучести, чтобы эффективно преодолеть защиту от напряжения и стимулировать дегенеративные участки. Если целью является структурное ремоделирование, параметры нагрузки (интенсивность, продолжительность сокращения, время под напряжением), вероятно, имеют большее значение, чем мы традиционно предполагаем.
• Нагрузка под контролем боли безопасна и выполнима. Оба активных протокола позволяли отслеживать прогрессирование симптомов и обеспечивали высокую приверженность к лечению без побочных явлений. Использование болевых порогов (например, контролируемой боли <5-6/10) представляется клинически приемлемым и практичным.
• Пассивная терапия может уменьшить боль - но не улучшает емкость сухожилий. Хотя боль уменьшилась во всех группах, только тренировки с высокой нагрузкой улучшили механические свойства. Если целью является долгосрочная устойчивость сухожилий или профилактика травм, стратегии нагрузок остаются крайне важными.
• Ахиллова тендинопатия не является однородным заболеванием. Инсерционная и срединная тендинопатия, вероятно, различаются механически и биологически. Чисто структурная или основанная на визуализации классификация недостаточна. Будущие клинические рассуждения должны объединить механические, биологические и психосоциальные факторы для продвижения к точной физиотерапии.

Ссылка

Radovanović, G., Bohm, S., Peper, K.K. et al. Evidence-Based High-Loading Tendon Exercise for 12 Weeks Leads to Increased Tendon Stiffness and Cross-Sectional Area in Achilles Tendinopathy: Контролируемое клиническое испытание. Sports Med - Open 8, 149 (2022).