Патерни ходи у функціональному відновленні хворих на розсіяний склероз із порушенням рівноваги та проявами втоми

Вступ

Порушення ходи та рівноваги є одними з провідних чинників інвалідизації хворих на розсіяний склероз (РС) і суттєво впливають на їхню функціональну незалежність, соціальну активність та якість життя [1–3]. Навіть на відносно ранніх стадіях захворювання, при помірному рівні інвалідизації за розширеною шкалою статусу інвалідності (Expanded Disability Status Scale — EDSS), у пацієнтів часто формуються складні порушення локомоції, які поєднують елементи атактичного синдрому, сенсорної дезінтеграції, пірамідної недостатності та центральної втоми [1, 3, 4]. Саме ця багатокомпонентність моторного дефіциту зумовлює значну варіабельність патернів ходи та ускладнює як клінічну оцінку, так і розробку ефективних реабілітаційних програм [5, 6].

Одним із ключових, але часто недооцінених чинників, що модифікує характеристики ходи при РС, є втома [7, 8]. Центральна втома розглядається не лише як суб’єктивне відчуття виснаження, а як інтегральний нейрофізіологічний феномен, що впливає на моторне планування, постуральний контроль, сенсомоторну інтеграцію та здатність підтримувати стабільний ритм рухів. У пацієнтів із РС втома тісно пов’язана з порушенням рівноваги, зниженням швидкості ходи, зростанням варіабельності кроку та підвищеним ризиком падінь, що підтверджує її центральну роль у формуванні патологічних патернів локомоції [1, 7, 8].

Сучасні підходи до функціональної оцінки ходи при РС поступово зміщуються від ізольованих клінічних шкал до багатовимірних моделей, які поєднують об’єктивні показники рухової функції, балансу, суб’єктивне сприйняття мобільності та якість життя [1, 2, 9]. Баротензометрична діагностика посідає особливе місце в сучасній оцінці порушень ходи та постурального контролю у хворих на РС та інші захворювання нервової системи, оскільки дозволяє об’єктивно кількісно характеризувати просторово-часові та навантажувальні параметри кроку в умовах, максимально наближених до фізіологічної ходи [10–12]. Аналіз розподілу плантарного тиску, динаміки центру тиску та асимет­рії опори дає змогу виявляти субклінічні зміни патернів ходи, які не завжди фіксуються при рутинному клінічному огляді або за стандартними шкалами. У пацієнтів із РС баротензометрія є особливо інформативною для оцінки наслідків атактичного синдрому, сенсорної дезінтеграції та центральної втоми, оскільки ці чинники безпосередньо впливають на варіабельність кроку, стабільність фази опори та ефективність перенесення тіла [10]. Використання баротензометричних платформ дозволяє не лише деталізувати механізми порушення рівноваги і ходи, але й об’єктивно відстежувати динаміку змін під впливом фізичної терапії, підвищуючи чутливість оцінки реабілітаційних втручань та їх клінічну значущість у контексті функціонального відновлення і якості життя пацієнтів.

Мета дослідження: оцінка патернів ходи на різних етапах реабілітаційного маршруту у хворих на РС з порушенням рівноваги та проявами втоми.

Об’єкт і методи дослідження

Дослідження проведено на базі обласної клінічної лікарні та міської клінічної лікарні № 1 м. Івано-Франківськ і мало проспективний рандомізований порівняльний дизайн. У дослідження включили 180 пацієнтів із РС із рівнем порушень функціонування 4–5 балів за шкалою EDSS, що відповідало помірно вираженим порушенням ходи та постурального контролю при збереженій здатності до самостійного пересування [1, 2, 13]. Критеріями включення були підтверджений діагноз РС відповідно до чинних діагностичних ознак, стабільний неврологічний стан поза фазою загострення, відсутність тяжкої супутньої соматичної або ортопедичної патології та підписана інформована згода. Пацієнтів із загостренням захворювання, декомпенсованими соматичними станами або обмеженнями, що унеможливлювали участь у програмі фізичної терапії, з дослідження виключали.

На першому етапі пацієнтів стратифікували за переважаючою функціональною системою відповідно до шкал Курт­ц­­ке [13]. До I групи (n=100) віднесли хворих із домінуванням мозочкової функціональної системи (ФС), у яких координаційний дефіцит і порушення рівноваги переважали над пірамідними проявами. Групу II (n=80) становили пацієнти з переважанням пірамідної функціональної системи, у яких парези та/або спастичність мали більшу клінічну значущість, ніж атаксія. У кожній групі пацієнтів методом рандомізації розподіляли на підгрупи залежно від реабілітаційного втручання. Тривалість первинного періоду спостереження становила 3 міс.

Підгрупи IA (n=40) та IIA (n=30) отримували загальноприйняту фізичну терапію відповідно до стандартних рекомендацій [14, 15]. Підгрупи IB (n=40) та IIB (n=30) проходили загальноприйняту фізичну терапію в поєднанні з цільовим силово-стабілізаційним комплексом, спрямованим на покращення постурального контролю, міжм’язової координації та стабільності тулуба, з щотижневим онлайн-контро­лем виконання програми. Підгрупи I^V (n=20) та II^V (n=20) виконували аналогічний силово-стабілізаційний комплекс без онлайн-контролю. Протягом дослідження частина пацієнтів вибула у зв’язку із загостренням захворювання або з інших медичних причин. Після завершення 3-місячного етапу пацієнти підгруп IB та IIB продовжували реабілітацію за програмою з онлайн-контролем.

Для оцінки ефективності втручання використовували комплекс клінічних та інструментальних методів. Баланс і постуральний контроль оцінювали за шкалою Берга [16], тестом Four Square Step Test [17], Timed Up and Go [18], а також за допомогою модифікованого Clinical Test of Sensory Interaction on Balance [19]. Характеристики ходи аналізували з використанням баротензометричного дослідження на комп’ютерній подологічній платформі Sigma HL (Франція) у статичному та динамічному режимах [20]. Оцінювали розподіл плантарного тиску, симетрію навантаження, траєкторію та швидкість переміщення центру тиску, особливості перекату стопи, тривалість фаз кроку та міжкрокову варіабельність. Додатково аналізували просторово-часові та кінематичні параметри ходи, зокрема векторні характеристики переміщення, лінійні та кутові прискорення, амплітуду та варіабельність кутів відхилення від основного напрямку руху, що дозволяло кількісно охарактеризувати атаксичні та пірамідні патерни ходи і їхню динаміку під впливом реабілітації.

Дослідження виконано з дотриманням сучасних біоетичних принципів [21]. Усі пацієнти підписували інформовану згоду. Статистичну обробку результатів здійснювали з використанням непараметричних методів з урахуванням характеру розподілу даних, подаючи результати у вигляді медіан із міжквартильним інтервалом [22]. Для основних розрахунків використано середовище R (v. 4.3.2; R Foundation for Statistical Computing, Відень, Австрія) [23].

Результати

Результати аналізу вихідних характеристик показали, що клінічні групи були зіставними за основними демографічними показниками та клініко-семіотичними характеристиками. Медіана віку пацієнтів становила 44 роки (q1; q3: 36; 52), тривалість захворювання — 9 років (6; 13), рівень інвалідизації за EDSS — 4,5 бала (4,0; 5,0). Розподіл за статтю між групами I та II статистично не відрізнявся (χ²=0,48; p=0,49). Так само не виявлено значущих відмінностей між підгрупами за вихідними значеннями EDSS (U=3920; p=0,61), що дозволяло коректно порівнювати динаміку функціонального відновлення.

На початковому етапі дослідження патерни ходи суттєво відрізнялися залежно від переважаючої функціональної системи. У пацієнтів I групи з домінуванням мозочкової ФС швидкість ходи була зниженою і становила 0,72 м/с (0,61; 0,83), тоді як у групі II цей показник був вищим — 0,86 м/с (0,74; 0,97), різниця була статистично значущою (U=2570; p<0,001). Міжкрокова варіабельність у групі I досягала 9,4% (7,8; 11,6), що майже вдвічі перевищувало показники групи II — 5,1% (4,2; 6,4) (U=1985; p<0,001). Ширина бази опори в мозочковій групі становила 14,8 см (13,2; 16,5), тоді як у пірамідній — 11,6 см (10,4; 13,1) (U=2210; p<0,001).

Баротензометричне дослідження виявило принципово різні профілі навантаження. У I групі асиметрія плантарного тиску між правою та лівою стопою була помірною — 7,2% (5,6; 9,1), але характеризувалася значною внутрішньоіндивідуальною варіабельністю. Натомість у групі II асиметрія була більш вираженою — 13,9% (11,8; 17,4) (U=2145; p<0,001). Траєкторія центру тиску у фронтальній площині у пацієнтів із мозочковою ФС мала амплітуду латеральних відхилень 21,4 мм (18,2; 26,7), що істотно перевищувало відповідні значення в пірамідній групі — 12,1 мм (9,8; 14,6) (U=1860; p<0,001). Кут відхилення від основного напрямку руху в I групі сягав 6,8° (5,3; 8,1), тоді як у II групі — 3,2° (2,4; 4,1) (U=1724; p<0,001) (таблиця).

Таблиця. Патерни ходи (за даними баротензометричного дослідження)

Втома значуще модифікувала всі досліджувані параметри. У пацієнтів I групи після стандартного функціо­нального навантаження швидкість ходи знижувалася з 0,72 до 0,64 м/с (0,55; 0,73) (Z=−7,12; p<0,001 за критерієм Вілкоксона), а варіабельність кроку зростала до 11,9% (9,6; 14,3) (Z=−6,85; p<0,001). У II групі вплив втоми проявлявся переважно зниженням швидкості з 0,86 до 0,78 м/с (0,69; 0,88) (Z=−6,01; p<0,001) та зростанням асиметрії навантаження до 16,7% (13,9; 20,3) (Z=−5,88; p<0,001), тоді як кутові відхилення змінювалися менш виражено (рисунок).

Рисунок. Патерни ходи пацієнтів із парапарезом (а) та атаксією (б)

Через 3 міс реабілітації виявлено чіткі міжгрупові відмінності в динаміці. У підгрупах IA та IIA, які отримували лише загальноприйняту фізичну терапію, швидкість ходи зросла відповідно до 0,78 м/с (0,69; 0,86) у I групі та 0,93 м/с (0,84; 1,02) у II групі (обидва p<0,01 за Вілкоксоном), однак міжкрокова варіабельність у мозочковій групі залишалася підвищеною — 7,6% (6,1; 9,2).

Найбільш виражені зміни зафіксовано у підгрупах IB та IIB. У пацієнтів групи IB швидкість ходи зросла до 0,91 м/с (0,83; 1,02) (Z=−8,44; p<0,001), міжкрокова варіабельність знизилася до 5,8% (4,6; 6,9), а амплітуда латеральних відхилень CoP знизилася до 13,2 мм (11,0; 15,6). Кут відхилення від напрямку руху зменшився майже вдвічі — до 3,5° (2,7; 4,4). У підгрупі IIB швидкість ходи досягла 1,02 м/с (0,94; 1,12), асиметрія навантаження зменшилася до 8,1% (6,4; 10,2), а лінійні прискорення кроку зросли з 0,41 м/с² (0,35; 0,49) до 0,62 м/с² (0,55; 0,70) (p<0,001).

Порівняння підгруп пацієнтів, щодо яких проводили телеметричний моніторинг без онлайн-контролю, показало, що дистанційний супровід асоціювався зі швидшим і стабільнішим відновленням. Так, у підгрупах без онлайн-контролю (I^V та II^V) швидкість ходи через 3 міс була достовірно нижчою (U=1486; p=0,002), а варіабельність кроку — вищою, ніж у відповідних підгрупах з онлайн-контролем.

Таким чином, результати переконливо свідчать, що патерни ходи при РС мають чітку фенотипову специфіку, а швидкість їх відновлення визначається як типом ураження (мозочковим чи пірамідним), так і структурою реабілітаційного втручання. Мультимодальна програма з цільовим силово-стабілізаційним компонентом і систематичним онлайн-контро­лем забезпечує більш ранню нормалізацію просторово-часових, баротензометричних і векторних параметрів ходи, а також зменшує негативний вплив втоми на функціональну мобільність пацієнтів.

Обговорення

Отримані нами дані добре «вкладаються» в сучасну світову концепцію: при РС порушення ходи є не стільки одновимірним зниженням швидкості, скільки перебудовою патерну локомоції, де ключовими стають варіабельність кроку, стабільність траєкторії, симетрія навантаження та втомо-індуковане погіршення. У літературі давно підкреслюється, що саме gait variability у пацієнтів із РС має високу клінічну цінність, оскільки відображає дефіцит моторного контролю та пов’язана з ризиком падінь і зниженням функціональної незалежності [1, 2, 10]. Огляд M.J. Socie та співавторів (2013) показав, що у РС варіабельність кроку зростає і може різко посилюватися за умови додаткового навантаження (зокрема когнітивного), що концептуально збігається з нашим акцентом на «нестабільності патерну» як маркері дисфункції [24].

У нашому дослідженні пацієнти з переважанням мозочкової ФС демонстрували типово атактичний «профіль» — високу міжкрокову варіабельність, розширення бази опори та виражені латеральні коливання траєкторії центру тиску (CoP). Це узгоджується з попередніми роботами, де баротензометричні / плантарні параметри розглядають як чутливі індикатори порушення координації та балансу при РС [10]. Зокрема, ще в ранніх дослідженнях динамічної плантарної діагностики робився акцент на зв’язку параметрів розподілу тиску з ураженням пірамідної та мозочкової систем, тобто фактично з тим самим поділом, який використано в нашому дизайні. Натомість у підгрупах із переважанням пірамідної ФС домінувала інша логіка порушення: сповільнення, «жорсткість» та асиметрія навантаження з відносно меншою хао­тичністю траєкторії, але з більш помітним дисбалансом ліво–право. Це також добре узгоджується із сучасними даними про зміни розподілу плантарного навантаження при РС: у case-control та клінічних роботах відмічали відмінності пікових тисків і характеру навантаження стопи у пацієнтів з РС порівняно з контро­лем.

Клінічні шкали (Berg, TUG, FSST тощо) добре «ловлять» факт порушення ходи, але гірше описують механізм. Баротензометрія додає саме механістичний шар: вона показує, як пацієнт переносить масу тіла, де втрачає стабільність, коли з’являється розпад ритму. І це важливо не лише для опису, а й для керування реабілітацією: атактичний фенотип потребує системного впливу на постуральну стабілізацію та сенсомоторну інтеграцію, тоді як пірамідний — більш вираженого силового / антиспастичного фокусу і відновлення ефективності push-off та фази перенесення.

Окрема сильна лінія зіставлення зі світовими даними — втомо-індукована деградація ходи. Низка робіт із body-worn сенсорами показала, що при РС упродовж 6-хвилинної ходьби можна зафіксувати поступове погіршення параметрів і навіть сформувати трендові показники як сурогат моторної втоми. Цей напрям підтримує наш підхід, коли параметри прискорення, векторні характеристики та кут відхилення від напрямку руху розглядаються як чутливі біомаркери, що реагують на виснаження контролю. У цьому сенсі наші баротензометричні дані можна трактувати як комплементарний інструмент до IMU-аналізу, а в перспективі — як частину єдиного «цифрового контуру» моніторингу.

Практична цінність патернів ходи при РС полягає у трьох основних доменах. По-перше, це можливість виявлення фенотипу за баротензометричним і кінематичним профілем, що дозволяє відрізнити «нестабільність керування» (мозочковий / сенсорний компонент) від «жорсткості та асиметрії» (пірамідний компонент). Це не замінює неврологічного огляду, але допомагає об’єктивізувати те, що клінічно змішане і складне для диференціювання. По-друге, це можливість діагностики порушень на ранніх етапах. Кількісні параметри ходи (варіабельність, CoP-коливання, трендові деградації при навантаженні) часто змінюються раніше, ніж EDSS або навіть «очевидні» клінічні шкали. Саме це підкреслюють дослідження з інерціальними сенсорами: вони здатні фіксувати порушення ходи навіть тоді, коли глобальні шкали дають мало інформації про «якість» руху. Зрештою, це моніторинг ефективності реабілітації: якщо клінічний тест покращився, але баротензометрія показує збереження хаотичності CoP або асиметрії навантаження, це може означати, що пацієнт «навчився проходити тест», але патерн залишився патологічним і ризик падінь не зник. Власне, саме тому у світі зростає інтерес до поєднання клінічних шкал із об’єктивними біомаркерами ходи та балансу. На рівні реабілітаційних підходів корисно згадати, що різні компоненти тренінгу (вестибулярна / баланс-реабілітація, пропріоцептивні втручання) мають доказову базу щодо покращення балансу й симптомів, включно з втомою, у пацієнтів із РС, що концептуально підтримує мультимодальні програми.

Основні обмеження нашої роботи випливають із її прикладної клінічної природи. По-перше, хоча дизайн є проспективним і рандомізованим за методами втручання, стратифікація за переважаючою ФС відображає клінічний фенотип і може супроводжуватися прихованими змішаними механізмами (частина пацієнтів має одночасно виражену спастичність та атаксію). По-друге, ми аналізували патерни ходи на бароплатформі та векторно-кінематичні параметри, але не додавали повний 3D-кінематичний motion capture і електроміографію, що могло б точніше розмежувати внесок спастичності, слабкості та координаційних порушень. По-третє, період первинного спостереження 3 міс добре підходить для оцінки ранньої динаміки, але обме­жує висновки щодо довгострокової стабільності патерну. По-четверте, вибуття учасників через загострення є реалістичним для РС, але потенційно створює систематичне зміщення (пацієнти з більш лабільним перебігом можуть частіше «випадати» з аналізу).

Висновки

Уже на етапі первинної оцінки хворих на РС (EDSS 4–5 балів) патерни ходи істотно відрізняються залежно від провідного механізму порушення. При переважанні атаксії хода є повільною та нестабільною: швидкість становить 0,72 м/с (0,61; 0,83), міжкрокова варіабельність зростає до 9,4% (7,8; 11,6), база опори розширюється до 14,8 см (13,2; 16,5), а латеральні коливання центру тиску сягають 21,4 мм (18,2; 26,7). Натомість при парапарезі темп ходи зберігається відносно кращим — 0,86 м/с (0,74; 0,97), але з’являються виражена асиметрія навантаження (13,9% (11,8; 17,4)) та «жорсткість» руху.

Втома по-різному впливає на ці два фенотипи. У пацієнтів з атаксією вона швидко призводить до втрати контролю — швидкість знижується приблизно на 15%, а варіабельність кроку зростає більш ніж на 25%. При парапарезі втома проявляється переважно зниженням темпу (близько –9%) і посиленням асиметрії, без різкого зростання хаотичності руху.

Під час реабілітації патерни ходи змінюються, але з різною швидкістю. При парапарезі покращення настає швидше: темп і симетрія ходи нормалізуються раніше, швидкість зростає до 1,02 м/с (0,94; 1,12). При атаксії відновлення є більш поступовим і стосується насамперед зниження варіабельності та стабілізації траєкторії — швидкість досягає 0,91 м/с (0,83; 1,02), а коливання центру тиску зменшуються майже вдвічі.

Об’єктивні параметри ходи, зокрема варіабельність кроку, латеральні коливання центру тиску та векторні характеристики руху, виявилися чутливими маркерами як типу порушення, так і ефективності реабілітації.

Перспективи подальших досліджень

Найперспективнішим напрямом видається створення багаторівневої моделі патернів ходи, де баротензометрія поєднується з IMU-сенсорами та клінічними шкалами, а також із показниками втоми (MFIS/FSS) і ризику падінь.

Список використаної літератури

Надійшла до редакції/Received: 07.02.2026
Прийнято до друку/Accepted: 11.02.2026