Анализ корреляции между массой тела и постуральным контролем у здоровых лиц при помощи стабилометрии

ОБОСНОВАНИЕ

Постуральный контроль – это функция организма, регулирующая положение тела в пространстве, которая обеспечивается способностью поддерживать положение тела, в частности центр тяжести, внутри границ площади опоры посредством непрерывной активности опорно-двигательного аппарата [1]. Постуральная стабильность важна в поддержании баланса тела в повседневной жизни человека, например, в состоянии покоя, ходьбе и главным образом во время высокой степени контроля баланса (занятиях спортом, танцах). Раскачивание – это горизонтальное движение центра тяжести, присутствующего в теле, даже когда человек стоит на месте. Определенное количество колебательных движений неизбежно из-за некоторых пертурбаций внутри тела во время дыхания, при перемещении массы тела с одной ноги на другую. Когда человек стоит на месте, под каждой стопой определяется отдельный центр давления. Соответствующая двигательная реакция, органолептическое определение движения тела и интеграция сенсомоторной информации в ЦНС важны для поддержания баланса тела [2-4]. Положение тела по отношению к пространству определяется зрительной, вестибулярной и соматосенсорной системами. Статическое и динамическое поддержание равновесия тела включает в себя деятельность координированной мышечной кинетической цепи. Люди с постуральными нарушениями более склонны к падениям, что приводит к травмам, переломам и т. д. [5].

Увеличение количества жировой ткани и массы тела приводит к нарушению баланса тела и вызывает повышенный риск падений в основном при сочетании с уменьшением мышечной массы, приводящей к биомеханической недостаточности мышечного ответа, потере стабильности. Наличие у людей абдоминального ожирения вызывает усиление поясничного лордоза, приводящее к смещению центра тяжести в переднем направлении [6, 7]. Распространенность избыточного веса и ожирения среди студентов колледжа составила 13,2% и 5,2% соответственно.

Люди с дефицитом массы тела из-за недостаточного питания быстро теряют энергию. В связи с неполноценным питанием их мышцы становятся слабыми и быстро утомляются (в основном мышцы нижних конечностей). Вследствие мышечной усталости изменяются соматосенсорные сигналы, что приводит к недостаточности нервно-мышечного и постурального контроля [8, 9]. Люди с нормальным весом имеют нормальную соответствующую двигательную реакцию, зрительную, вестибулярную и соматосенсорную системы.

Индекс массы тела (ИМТ) – величина, позволяющая оценить степень соответствия массы человека и его роста и тем самым косвенно оценить, является ли масса недостаточной, нормальной или избыточной [10]. Согласно классификации ИМТ, значение ниже 18,5 означает дефицит массы тела, от 18,5 до 24,9 – нормальную массу тела, от 25 до 29,9 – избыточную массу тела и выше 30 – ожирение.

Динамометрическая платформа и постурография – простые методы, которые обычно используются в современных клиниках для измерения осаночного колебания. Тем не менее это дорогостоящие процедуры, и они могут быть труднодоступны в сельской местности. Стабилометрия – это недорогой метод оценки осаночных колебаний. Показатели колебаний, полученных при использовании стабилометрии, сильно коррелирует с измерениями, полученными от динамометрической платформы. При применении стабилометрии колебания измеряются в позиции человека вертикально стоя на двух ногах [11]. Таким образом, данное исследование было предназначено для анализа корреляции между массой тела и постуральным контролем в позиции стоя на двух ногах среди здоровых людей.

ЦЕЛЬ

Проанализировать корреляцию между массой тела и постуральным контролем у здоровых лиц при помощи стабилометрии.

МЕТОДЫ

В исследование были включены 75 молодых людей в возрасте от 18 до 23 лет (как мужчины, так и женщины). После первоначальной общей оценки каждый человек был отнесен к оной из трех групп в зависимости от ИМТ: группа A (n=25) – с дефицитом массы тела (ИМТ ниже 18,5), группа Б (n=25) – с нормальной массой тела (ИМТ от 18,5 до 24,9), группа C (n=25) – с ожирением (ИМТ>30). В дальнейшем проводился анализ постурального контроля при использовании стабилометрии для всех участников.

Стабилометр был дополнен 40-сантиметровым стержнем, прикрепленным к поясу, а на противоположном конце стержня закреплена шариковая ручка для количественной оценки осаночных колебаний. Пояс располагался на уровне передней верхней подвздошной ости. Графическая бумага была установлена позади испытуемого, и было обеспечено отсутствие возможности перемещения листа в ходе регистрации показателей. Стабилометр находился позади объекта, где воздействие зрения также было элиминировано (Рис. 1 и Рис. 2). Участнику было необходимо оставаться на листе бумаги с отпечатками стоп; расстояние между стопами было около 3 дюймов (~7,62 см). Техника объяснялась испытуемым перед началом каждого из этапов исследования.

Испытуемым было необходимо держать руки вдоль туловища и стоять как можно неподвижнее на листе бумаги с отпечатками стоп без обуви. Продолжительность каждого испытания составляла 30 секунд. На графической бумаге отмечалась начальная точка, в конце 30 секунды стержень стабилометра удалялся от графической бумаги. После каждой попытки участникам давали время отдыха от 5 до 10 сек., однако им не разрешали убирать ноги с бумаги с отпечатками стоп. Данная процедура повторялась для каждого испытания. Всего каждый испытуемый был протестирован 6 раз: первые три раза с открытыми глазами и следующие три раза с закрытыми глазами. Общая продолжительность всех проб составила от 6 до 7 мин. Для анализа использовались максимальные отклонения в трех попытках.

Рисунок 1. Измерение колебаний, вид сзади.

Рисунок 2. Измерение колебаний, вид сбоку.

СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Собранные данные были сведены в таблицы и проанализированы с использованием как описательной, так и инференциальной статистики. Все параметры оценивались с помощью пакета программ обработки статистических данных общественных наук (SPSS) версии 24. Однофакторный дисперсионный анализ, включающий тест гомогенности дисперсий, дисперсионный анализ, апостериорные множественные сравнения с критерием достоверно значимой разности Тьюки, был использован для поиска статистической разницы между тремя группами. Для нахождения факторов связи между тремя группами использовался коэффициент корреляции Пирсона.

РЕЗУЛЬТАТЫ

При сравнении средних показателей групп А, Б и В по ИМТ и постуральному контролю с открытыми глазами из рис. 1 и табл. 1 и закрытыми глазами из рис. 2 и табл. 2 выявлена существенная разница при отклонении тела вперед, назад и влево между группами (P≤0,001), следовательно, нулевая гипотеза в обоих случаях отвергнута. Однако не выявлено существенной разницы между ИМТ и постуральным контролем с открытыми и закрытыми глазами при отклонении тела вправо между группами (P>0,05), в связи с чем альтернативная гипотеза отвергнута.

Рис. 1. Сравнение индекса массы тела постурального контроля с открытыми глазами с использованием однофакторного дисперсионного анализа, апостериорных множественных сравнений с критерием достоверно значимой разности Тьюки между группой A , группой Б и группой В. *- P>0,05, **- P≤0,05, ***- P≤0,001.

Рис. 2. Сравнение индекса массы тела (ИМТ) и постурального контроля с закрытыми глазами с использованием однофакторного дисперсионного анализа, апостериорных множественных сравнений с критерием достоверно значимой разности Тьюки между группой A , группой Б и группой В. *- P>0,05,**- P≤0,05,***-

Таблица 1. Сравнение индекса массы тела и постурального контроля с открытыми глазами с использованием теста гомогенности дисперсий и однофакторного дисперсионного анализа между группами A, Б и В.

Группа А – дефицит массы тела, группа Б – нормальная масса тела, группа В – ожирение. Среднее – среднее отклонение; S.D. – стандартное колебание. *- P>0,05, **- P≤0,05, ***- P≤0,001.

Таблица 2. Сравнение индекса массы тела и постурального контроля с закрытыми глазами с использованием теста гомогенности дисперсий и однофакторного дисперсионного анализа между группами A, Б и В.

Группа А – дефицит массы тела, группа Б – нормальная масса тела, группа В – ожирение. Среднее – среднее отклонение; S.D. – стандартное отклонение. *- P>0.05, **- P≤0.05, ***- P≤0,001.

Анализируя таблицы 3 и 4, можно сделать вывод, что существует положительная ассоциация и сильная корреляция между ИМТ и постуральным контролем с открытыми и закрытыми глазами при отклонении тела вперед, назад и влево между группами (Р≤0,05). Аналогично существуют отрицательная ассоциация и слабая корреляция между ИМТ и постуральным контролем с открытыми и закрытыми глазами при осаночном колебании вправо между группами (P≥0,05).

Таблица 3. Применение коэффициента корреляции Пирсона при сравнении индекса массы тела и постурального контроля с открытыми глазами между группами А, Б и В.

Таблица 4. Применение коэффициента корреляции Пирсона при сравнении индекса массы тела и постурального контроля с закрытыми глазами между группами А, Б и В.

ОБСУЖДЕНИЕ

Это исследование было направлено на то, чтобы выяснить, существует ли какая-либо корреляция между ИМТ и постуральным контролем у здоровых людей. Осаночные колебания измерялись в двух различных условиях (с открытыми и закрытыми глазами) при помощи стабилометрии. В группе с нормальной массой тела как с открытыми, так и закрытыми глазами были испытуемые, у которых не зарегистрировали колебания в каком-либо направлении.

У некоторых лиц отсутствовали осаночные колебания вправо и влево. У максимального количества испытуемых не было зарегистрировано колебаний вправо в отличие от других направлений, как и в исследовании Ramachandran S. и соавт. [12]. Существует отрицательная и слабая корреляция между ИМТ и соавт., 20 ИМТ индексом массы тела и постуральным контролем с открытыми и закрытыми глазами при отклонении тела вправо между группами, и это связано с тем, что у лиц, участвовавших в этом исследовании, преобладающей рукой являлась правая. Когда испытуемых попросили поделиться своим опытом участия в исследовании, 30% испытуемых сообщили, что между шестью испытаниями давалось мало времени, 60% испытуемых признались, что пытались контролировать отклонения своего тела, многие из испытуемых отметили, что не чувствовали дискомфорта во время проведения испытаний.

У людей с дефицитом массы тела с открытыми глазами максимальные осаночные колебания регистрировались в заднем направлении, минимальные – в направлении вправо. В состоянии с закрытыми глазами максимальное отклонение тела отмечено в переднем направлении, минимальное – вправо. Колебания, обнаруженные у людей с дефицитом массы тела, могут быть связаны с локализованной усталостью сгибателей стоп, которые вызывают нарушения в постуральном контроле, как это было предложено Gimmon Y. и соавт. [13].

У испытуемых с нормальной массой тела с открытыми глазами отклонения тела в большей степени зарегистрированы в переднем направлении, минимально – в направлении влево. С закрытыми глазами отмечено увеличение осаночных колебаний в переднем направлении и уменьшение – в заднем. Увеличение осаночных колебаний в переднем направлении может быть связано с «феноменом палочки», объясненным в исследовании Dennet D. [14].

У людей с ожирением с открытыми глазами максимальные осаночные колебания регистрировались в направлении влево, минимальные – в направлении вправо. В состоянии с закрытыми глазами также максимальное отклонение тела отмечено в направлении влево, минимальное – вправо. Bulsara Z. и соавт. предположили, что изменения ИМТ влияют на постуральный контроль и обнаружили, что при увеличении ИМТ возникают трудности в контроле позы в ортостатическом положении в ответ на внешние раздражители и отсутствие стабильности осаночных колебаний [15]. В нашем исследовании мы обнаружили, что у людей с нормальной массой тела регистрировалось меньшее количество колебаний в целом, чем у людей с дефицитом массы тела и ожирением.

Ограничениями данного исследования являются малый размер выборки и антропометрические влияния на осаночные колебания. 60% испытуемых признались, что они пытались контролировать отклонения своего тела, некоторые испытуемые сообщили, что они не могли выполнить 6 проб подряд непрерывно (3 пробы с открытыми глазами и 3 с закрытыми), и разница в осаночных колебаниях между двумя полами не рассматривалась.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Данное исследование показывает, что существует сильная корреляция между ИМТ и постуральным контролем. У лиц с закрытыми и открытыми глазами регистрировались осаночные колебания вперед, назад и влево, в то время как при отклонении тела вправо была выявлена лишь слабая корреляция между ИМТ и постуральным контролем.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Источник финансирования. Подготовка и публикация рукописи проведены на личные средства авторского коллектива. Дополнительных источников финансирования не было.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Участие авторов. Все авторы внесли значимый вклад в проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию статьи перед публикацией.

Благодарности. Благодарим Учебно-исследовательский Институт М.Г. Рамачандрана за предоставление разрешения на проведение данной научно-исследовательской работы в медицинском колледже и больнице. Мы искренне благодарим доктора С. Судхакара, доцента факультета физиотерапии, за его поддержку и руководство в завершении статистического анализа этой работы.