Введение

Хотя мы понимаем, что ахиллово сухожилие нуждается в корректной нагрузке и что разработаны различные реабилитационные модели, многие пациенты после реабилитации при ахилловом тендинопатии получают плохие результаты и со временем переходят в более хроническое течение. На практике нагрузки назначают и постепенно увеличивают с учётом способности сухожилия, раздражимости тканей и реакции на симптомы. Мы знаем, что в целом двусторонние упражнения выполнять легче, чем односторонние, а прыжковые упражнения более требовательны, чем упражнения без прыжков.  

Хотя мы уже многое знаем о факторах нагрузки, на практике те факторы, которые мы принимаем во внимание, в основном опираются на внешние дозы упражнений, игнорируя влияние внутренних, зависящих от пациента свойств сухожилия. Большинство решений в реабилитации строится на внешней дозе нагрузки: какое упражнение выбрано, сколько повторений, какое внешнее сопротивление, скорость и амплитуда движений. Гораздо менее понятно, как назначенное задание превращается во внутреннюю механическую дозу, которую испытывает сухожилие.

Эта статья даёт биомеханическое объяснение того, почему одно и то же упражнение может быть полезным одному пациенту, но у другого пациента почти не оказывать эффекта — или не оказывать его вообще. Мы постарались разложить это биомеханическое исследование на клинические примеры и практические выводы.

Методы

Funaro и соавт. провели поперечное, ориентированное на конкретных участников исследование с применением конечно-элементного моделирования, чтобы оценить внутреннюю деформацию (напряжение) ахиллова сухожилия во время шести распространённых реабилитационных упражнений у людей с ахиллотендинопатией средней порции.

В исследование включили участников с анамнезом периодических эпизодов боли при ахилловом тендинопатии более 6 недель подряд в течение последних 5 лет, при условии, что в этот период у них был как минимум один эпизод обострения и ремиссии боли в области сухожилия. Кроме того, у них должно было определяться пальпируемое и болезненное очаговое уплотнение ахиллова сухожилия в средней трети, что подтверждалось данными ультразвукового исследования, указывающими на ахилловую тендинопатию. 

Кандидатов исключали из исследования, если в анамнезе была предшествующая операция на ахилловом сухожилии или разрывы, системные заболевания, влияющие на коллагеновые ткани, либо вставочная ахилловая тендинопатия. Также исключали пациентов с кальканеальными (пяточными) шпорами, подошвенным фасциитом или другими состояниями стопы и голеностопного сустава. 

Все участники, включённые в исследование, полностью заполнили опросник Victorian Institute of Sport Assessment-Achilles (VISA-A), чтобы получить представление об их боли и функциональном состоянии. 

Сначала участники выполнили максимальные тыльные сгибания стопы на изокинетическом динамометре. Затем с помощью трёхмерного ультразвукового сканирования от руки оценивали ахиллово сухожилие в покое и во время сокращений на уровне 30% и 60% от максимального усилия. На основании этих измерений исследователи оценивали длину сухожилия, его удлинение, площадь поперечного сечения, силу и жёсткость для каждого участника. 

Во время второй лабораторной сессии участники выполнили пять повторений шести распространённых реабилитационных упражнений в случайном порядке: двусторонний подъём на носки, двустороннее опускание на носки, одностороннее опускание на носки с выпрямленным коленом, ходьба, одностороннее опускание на носки с согнутым коленом и двусторонние прыжки. Данные motion capture (съёмки движений), силовой платформы и поверхностной ЭМГ объединили с МСК-моделированием, чтобы оценить силы, которые производят m. soleus и обе мышцы гастрокнемиус во время каждого упражнения.

Эти измерения использовались, чтобы создать персонализированную компьютерную модель ахиллова сухожилия каждого участника. Основная модель включала индивидуальную форму сухожилия, его жёсткость и силы мышц, что позволило исследователям оценить деформацию в середине (средней части) ахиллова сухожилия и расположить упражнения по уровню деформации — от меньшей к большей.

Были созданы ещё две модели, чтобы понять, что объясняет различия между участниками. В одной модели сохраняли индивидуальную жёсткость сухожилия, но использовали средние мышечные силы; в другой сохраняли индивидуальные мышечные силы, но использовали среднюю жёсткость сухожилия. Это позволило авторам сравнить, в какой степени прогнозируемое растяжение сухожилия зависит больше от генерации мышечных сил или от свойств самого сухожилия. Хотя наружная форма сухожилия была индивидуализирована, внутренняя укладка субсухожильных структур и закрутка опирались на обобщённую анатомическую модель, а не измерялись отдельно для каждого участника.

Основным результатом этого исследования было среднее максимальное напряжение в средней части ахиллова сухожилия для каждого из шести упражнений у этих участников с ахилловой тендинопатией. Затем авторы также оценили пиковое локальное напряжение и его расположение, а также различия в напряжении между участниками. Диапазон напряжения 5–7% использовали как оптимальное напряжение, необходимое для адаптации сухожилия, исходя из данных предшествующих исследований. 

Важно: все измерения были выполнены до начала любой реабилитационной программы. Таким образом, это исследование отражает свойства ахиллова сухожилия и его реакцию на нагрузку на этапе болезненной тендинопатии — до внедрения реабилитационной программы.

Результаты

В исследование были набраны 21 участник с тендинопатией ахиллова сухожилия в средней трети, из них 17 мужчин и 4 женщины. Средний возраст составил 49 лет (+/- 13 лет); в среднем рост — 178 см (+/- 8 см), а вес — 75 кг (+/- 12 кг). Средний балл VISA-A был 73 (+/- 19). 

Начиная с самой низкой средней нагрузки на срединный отдел ахиллова сухожилия при растяжении и заканчивая самым высоким показателем, стало ясно, что сформировался следующий рейтинг:

Все упражнения статистически отличались друг от друга, за исключением ходьбы и одностороннего опускания пятки при полностью выпрямленном колене, которые вызвали сходные нагрузки. 

Судя по этому результату, средние значения в группе показывают, что односторонняя опускание пятки с разгибанием коленного сустава в сочетании с ходьбой создаёт достаточную нагрузку для стимуляции адаптации сухожилия.

При сравнении индивидуально-специфического уровня растяжения ахиллова сухожилия у конкретного пациента с оптимальным уровнем растяжения, необходимым для адаптации сухожилия (5–7% необходимой степени нагрузки), выяснилось интересное. Одни достигали диапазона 5–7% уже во время более лёгких упражнений, например двусторонних подъёмов на носки, тогда как другие добирались до него лишь в более сложных задачах — таких как «heel drop» с согнутым коленом или прыжки. У некоторых участников отличался и порядок упражнений — от низкой до высокой степени нагрузки. 

Количество участников, которые достигли предложенного диапазона деформации 5–7% во время каждого упражнения, составило:

Оказалось, что некоторым людям требовались более сложные упражнения, чтобы выйти на оптимальную нагрузку на ахиллово сухожилие. 

Компьютерные модели показали очень высокие деформации в нескольких небольших зонах сухожилия, особенно во время отталкиваний с согнутым коленом (heel drops) и прыжков. Эти цифры не нужно читать так, будто всё сухожилие растянулось на такую величину. Они отражают крошечные локальные «горячие точки» внутри модели и зависят от допущений о форме сухожилия, границах субтендон и о том, как именно была построена модель. Эти локальные пики обычно находили в средней или верхне-средней части сухожилия, рядом с субтендоном камбаловидной мышцы (soleus). Точное расположение различалось между пациентами. В клиническом плане это означает, что нагрузка на сухожилие распределяется неравномерно, но сами по себе значения пиков пока не готовы служить ориентиром для назначения упражнений.

Исследователей также интересовало, что объясняет различия в напряжении между пациентами. Они выяснили, что если сохранять собственные силы мышц голени у каждого человека, результаты получаются гораздо ближе к модели, полностью настроенной под конкретного пациента, чем при учёте только жёсткости сухожилия. Это не значит, что жёсткость сухожилия не важна. Это означает, что в этих моделях индивидуальная способность производить силу оказывала большее влияние на прогнозируемое напряжение.

Вопросы и мысли

Важно: это было исследование с использованием вычислительного моделирования. Оно не проверяло, улучшает ли назначение упражнений с опорой на оценочную нагрузку на сухожилие боль, функцию, время восстановления или возвращение к спорту. При этом информацию, полученную в ходе этого исследования, можно использовать в нашем реабилитационном процессе.

Мы и так знаем довольно много о дозировании упражнений: мы уже управляем внешней нагрузкой, числом повторений, количеством подходов, темпом, амплитудой движений, частотой, сложностью задания, и мы уже знаем, что реабилитация должна быть индивидуализированной. Так что же здесь действительно новое? Исследование даёт нам новое понимание различий между внешними и внутренними нагрузками на сухожилие. Мы назначаем пациентам задания, которые создают внешнюю нагрузку на ахиллово сухожилие — и при этом сухожилие получает внутренний механический стимул. Они связаны, но не тождественны. Нагрузки можно разделить на три уровня:

1. Назначенная доза: Что выбирает физиотерапевт

• Упражнение
• Внешнее сопротивление
• Сеты и повторения
• Темп
• Частота

2. Выполненная доза: Что пациент реально вырабатывает

• Объём движений
• Сила
• Скорость движения
• Усилия
• Компенсации
• Утомляемость

3. Дозировка для сухожилия: Что испытывает сухожилие

• Сила натяжения
• Распределение нагрузки
• Скорость загрузки
• Длительность
• Суммарное механическое воздействие

Клиническая практика в основном контролирует первый уровень и отслеживает отдельные элементы второго. В этом исследовании предпринималась попытка оценить третий. Таким образом, это исследование не опровергает общие принципы реабилитации. Вместо этого оно предостерегает от предположения, что типовая прогрессия автоматически означает типовую биологическую дозу.

Самая важная для нас задача — определить, какая нагрузка у какого пациента даёт оптимальное напряжение, необходимое для адаптации сухожилия. Это исследование было биомеханическим анализом и дало важную информацию о том, какой стимул нужен для адаптации при ахилловом тендинопатическом сухожилии, но оно не могло предоставить «рецепт» для конкретного пациента. Так как же мы можем использовать эти данные на практике и как это должно повлиять на наш подход к ведению пациентов?

Эта общая иерархия по-прежнему клинически полезна: начинаем с работы двусторонне, затем переходим к односторонней, потом — к нагрузке на согнутую в колене ногу, и в итоге — к прыжкам. Но использовать её нужно как отправную точку, а не как жёсткую рамку реабилитации. Клинически мы не можем точно определить «оптимальную» нагрузку для каждого пациента в отдельности, но можем попробовать оценить, хватает ли тренировочной дозы, она «даёт результат» или уже избыточна.

Давайте разберём это на клинических примерах:

Пациент A: сухожилие с низкой «ёмкостью», раздражительное

Представьте пациента, у которого:

• боль при ежедневной ходьбе;
• низкая способность к двустороннему подъёму на носки;
• выраженная усталость;
• сильная реакция на симптомы уже на следующий день.

Для этого человека двустороннее подъёмание на пятки может уже быть значимым стимулом для сухожилия.

Исследование показало, что хотя двусторонние упражнения в среднем давали низкую нагрузку, некоторые участники всё же достигали предложенного целевого диапазона во время выполнения. Не списывайте двустороннюю работу со словами «слишком легко» только потому, что она появляется в протоколе на раннем этапе. Вместо этого начните с упражнения, которое пациент может переносить — например:

• поддерживаемые двусторонние подъёмы на носки;
• сидячая тыльная флексия стопы;
• сниженный объём движений;
• более медленный темп;
• меньше громкости.

Прогресс — когда пациент демонстрирует улучшение функциональных возможностей и восстановления, а не просто потому, что по расписанию уже пора начинать односторонние упражнения.

Пациент B: сильный пациент, который недогружен

Представьте себе спортивного пациента, который:

• легко выполняет как двусторонние, так и односторонние подъёмы на носки;
• показывает лишь небольшую утомляемость;
• сообщает о низких затратах усилий;
• у программы минимальный отклик;
• по-прежнему не выходит за рамки спортивных требований.

Для этого пациента стандартные подъёмы на носки могут не создавать достаточно силы, чтобы значимо нагрузить сухожилие. Проверьте, действительно ли упражнение достаточно сложное:

• Достаточную ли внешнюю нагрузку вы используете?
• Поддерживается ли полная высота подъёма на носки с пятки?
• Падает ли эффективность на протяжении всей серии?
• Финальное повторение близко к утомлению?
• Пациент переносит вес на другую ногу?
• Вы обучаете и плантарфлексию с прямым коленом, и плантарфлексию с согнутым коленом?

Продвигайтесь через:

• увеличенное внешнее сопротивление;
• односторонняя нагрузка;
• больший диапазон;
• нагрузка при согнутом колене;
• загрузка быстрее;
• прыжки;
• узкоспециализированные задачи по накоплению энергии для конкретных видов спорта.

Выполнение упражнения не доказывает, что сухожилию дали адекватный стимул.

Пациент C: неожиданно сильная реакция на «разумную» нагрузку

Представьте пациента, который нормально переносит подъёмы на носок на одной ноге с прямым коленом, но начинает обостряться после того, как:

• сгибание колена — опускание пятки;
• прыжки;
• небольшое увеличение скорости или объёма.

В исследовании оценивалось, что при сгибании колена односторонние выкладки на носок в целом создавали больший стресс, чем односторонние выкладки на носок с выпрямленным коленом, при этом прыжки давали максимальный стресс. Но при этом наблюдалась заметная индивидуальная вариативность. Поэтому не делайте автоматический вывод, что «вспышка» связана со страхом, плохим соблюдением рекомендаций или неэффективностью лечения. Упражнение может означать для этого пациента более крупный внутренний механический шаг, чем ожидалось.

Изменить:

• положение колена;
• внешняя нагрузка;
• диапазон;
• скорость движения;
• количество повторений;
• количество подходов;
• частота по неделям.

Например, вместо требовательного опускания пятки с согнутым коленом на одной стороне попробуйте более лёгкую сидячую тягу на икры и нарастите выносливость, прежде чем возвращаться к исходному упражнению. Небольшая модификация упражнения может привести к большому изменению нагрузки на сухожилие.

Поговори со мной о ботанике

Очень важная оговорка: это исследование не оценивало, как участники менялись/прогрессировали со временем. Их оценивали в один конкретный момент — ещё до того, как они вообще начали реабилитацию при ахилловом тендинопатии. Поэтому мы не можем предполагать, что использование этой информации даст более хорошие результаты реабилитации. 

Важное ограничение этого исследования заключается в том, что в нём использовали предложенный оптимальный диапазон деформации, основанный на данных здоровых людей, а также на исследованиях с животными и в условиях in vitro. Однако патологическому сухожилию может потребоваться другой диапазон нагрузки. Дозировка также может меняться в зависимости от раздражимости и способности сухожилия, длительности заболевания, истории нагрузок и фазы реабилитации. 

Ещё один важный аспект текущего исследования, который требует внимательного рассмотрения, заключается в том, что нагрузку оценивали только один раз — во время некоторых повторений, — но не оценивали выполнение упражнений на протяжении заданного периода времени. Например, ходьба попадала в предложенный целевой диапазон, но в исследовании не оценивали скорость ходьбы, количество шагов (каденс), длительность, угол наклона и т. д. Таким образом, адаптация ахиллова сухожилия зависит не только от величины нагрузки, но также от времени и скорости. 

Исследование было сосредоточено на растягивающих нагрузках и деформациях, но в сухожилии также всегда присутствует определённая доля сжимающей нагрузки. Кроме того, трение в контактной зоне между подэлементами сухожилия (подсухожилиями) не учитывали — это упростило анализ, но это может быть ограничением. 

Напутствия на будущее

Эта статья не предлагает новый протокол реабилитации ахиллового сухожилия. Она даёт более точный способ думать о «дозе» упражнений. Средняя иерархия упражнений в целом была предсказуемой: двусторонняя работа для икроножных мышц давала самую низкую оценку нагрузки на сухожилие, односторонняя нагрузка — больше, односторонняя нагрузка при согнутом колене — ещё больше, а прыжки — самую высокую нагрузку. Самый важный вывод заключался в том, что отдельные пациенты не всегда следовали этой средней схеме.

То же упражнение может соответствовать относительно низкой, умеренной или высокой внутренней нагрузке на сухожилие — в зависимости от того, какие у пациента:

• образование мышечной силы;
• геометрия сухожилия;
• поперечное сечение;
• свойства материалов.

Практические изменения, следовательно, не в том, чтобы отказаться от существующих принципов реабилитации, а в том, чтобы меньше полагаться на то, что маркировка упражнения определяет величину нагрузки. Билатеральное (двустороннее) упражнение кому-то может быть слишком лёгким, а кому-то — ровно подходящим. Как физиотерапевты, нам стоит подбирать пациент-специфичные упражнения для реабилитации при ахилловом тендинопатии, а не ограничиваться общими протокольными упражнениями. За счёт того, что мы уже управляем внешними нагрузками, и при этом учитываем индивидуальные внутренние нагрузки конкретного пациента, мы должны уметь адаптировать назначение упражнений под человека, который стоит перед нами, а не просто следовать универсальному прогрессу.

Главное ограничение в том, что в исследовании предполагается, будто примерно 5–7% деформации является терапевтически оптимальным вариантом, хотя это не было показано на людях с ахилловым тендинопатией. В исследовании показано, какие упражнения, по прогнозам, должны довести нагрузку до этого диапазона. Однако оно не доказывает, что достижение этого уровня улучшает исходы.

Ссылка

Фунаро, А., Шим, В., Мылле, И., и Ванванселе, Б. (2025). Конкретные для предметной области биомеханические факторы влияют на величину растягивающих нагрузок на сухожилие у пациентов с ахилловой тендинопатией. Scientific Reports, 15(1).