Биомеханические аспекты экспериментального исследования функционального лечения S-образной сколиотической деформации позвоночника

Abstract

Резюме. Актуальность. В нашей клинической практике был разработан комплекс физических упражнений, во главу которого были поставлены топические особенности деформации позвоночника. Цель: на основе математического моделирования обосновать эффективность физиофункционального лечения пациентов с S-образной деформацией позвоночника. Материалы и методы. В качестве экспериментального исследования мы использовали математическое моделирование, основой которого являлась математическая модель позвоночника, позволяющая изучить распределение внутренних напряжений в позвоночных двигательных сегментах при различных вариантах их нагружения. На данной математической модели были проверены 15 упражнений. Выводы. Исследование с помощью математической модели позволило изучить дифференцированное воздействие методов кинезотерапии на S-образную деформацию позвоночника в зависимости от ее вершины. Данное исследование позволило биомеханически обосновать показания и противопоказания для использования различных физических упражнений при лечении сколиотической болезни. Проведенное исследование позволило усовершенствовать методологический подход к разработке комплексов лечебной гимнастики с учетом топических особенностей деформации позвоночника. Резюме. Актуальність. У нашій клінічній практиці був розроблений комплекс фізичних вправ, в основу якого були покладені топічні особливості деформації хребта. Мета роботи: на підставі математичного моделювання обґрунтувати ефективність фізіофункціонального лікування пацієнтів із S-подібною деформацією хребта. Матеріали і методи. Як експериментальне дослідження ми використовували математичне моделювання, основою якого була математична модель хребта, що дозволила вивчати розподіл внутрішніх напружень у хребцевих рухових сегментах при різних варіантах навантаження. На даній математичній моделі було перевірено 15 вправ. Висновки. Дослідження за допомогою математичної моделі дозволило вивчити диференційний вплив методів кінезотерапії на S-подібну деформацію хребта при лікуванні сколіотичної хвороби. Дане дослідження дозволило біомеханічно обґрунтувати показання та протипоказання для використання різних фізичних вправ при лікуванні сколіотичної хвороби. Проведене дослідження дозволило удосконалити методологічний підхід до розробки комплексів лікувальної гімнастики з урахуванням топічних особливостей деформації хребта. Abstract. Background. Scoliotic disease is the object of numerous developments and studies of a wide variety of medical specialists. The multifaceted approach to one of the most difficult issues of orthopedics, vertebrology and pediatrics is absolutely justified. The data indicate an increase not only in the incidence of scoliosis as a whole, but also in the number of patients with severe deformities. Recently, in the treatment of this pathology, a surgical approach to correct spine deformity produced good results, while patients’ management actively includes such a powerful factor as functional treatment, both for patients after surgery and for patients, who do not undergo surgical intervention. Many different methods of therapeutic exercises have been developed, but it is not always possible to evaluate all the proposed methods subjectively. In our clinical practice, a set of physical exercises was developed, with topical features of the spinal deformity at the head. The objective of the study was to substantiate the effectiveness of physiofunctional treatment of patients with S-shaped scoliosis based on mathematical modeling. Materials and methods. In the laboratory of biomechanics of Sytenko Institute of Spine and Joint Pathology, a mathematical model of the spine with S-shaped scoliotic deformations was developed, which were used to analyze the stress-strain state. We were interested in the distribution of internal stresses in the model, and not in the magnitude of the stresses produced by this force, so in all cases, the load was assumed to be 10 N. In case of applying additional compensating forces associated with maintaining the body in the initial position, for example, in one-leg standing, additional load equal to 2 N was used. As an experimental study, we used mathematical modeling, the basis of which was the mathematical model of the spine, which makes it possible to study the distribution of internal stresses in vertebral motor segments under different loading patterns. In this mathematical model, 15 exercises were tested. Conclusions. The study with the help of a mathematical model allowed studying the differentiated effect of kinesitherapy methods on spine deformities depending on its apex. This study allowed biomechanical substantiation of indications and contraindications for the use of various physical exercises in the treatment of scoliotic disease. The study made it possible to improve the methodological approach to the development of a set of therapeutic exercises, taking into account the topical features of spine deformity.