Явления, возникающие в ответ на снижение уровня опорной афферентации, – рефлекторное снижение мышечного тонуса,
структурные изменения мышечной периферии, нарушения координации движений – наблюдаются как в условиях невесомости и
наземных моделях ее физиологических эффектов, так и у иммобилизованных пациентов, пожилых людей. Формирование концепции
триггерной роли опорной афферентации в работе позно-тонической мышечной системы послужило толчком для развития метода
опорной стимуляции в качестве меры профилактики негативных последствий двигательной разгрузки. Данный обзор посвящен
рассмотрению результатов применения метода механической стимуляции опорных зон стоп в предотвращении негативных
последствий опорной и двигательной разгрузки в практике космической и земной медицины.
Ключевые слова:
опорная афферентация, опорная стимуляция, двигательная разгрузка, микрогравитация, реабилитация
DOI: 10.31857/S0235009224040017
EDN: ADGVBE
Цитирование для раздела "Список литературы":
Бекренева М. П., Савеко А. А., Курбанова О. Э., Рябова А. М., Шигуева Т. А., Томиловская Е. С.
Механическая стимуляция опорных зон стоп как средство предотвращения негативных последствий двигательной разгрузки.
Сенсорные системы.
2024.
Т. 38.
№ 4.
С. 3–18. doi: 10.31857/S0235009224040017
Цитирование для раздела "References":
Bekreneva M. P., Saveko A. A., Kurbanova O. E., Riabova A. M., Shigueva T. A., Tomilovskaya E. S.
Mekhanicheskaya stimulyatsiya opornykh zon stop kak sredstvo predotvrashcheniya negativnykh posledstvii dvigatelnoi razgruzki
[Mechanical stimulation of the soles support zones as a countermeasure of negative effects of motor unloading].
Sensornye sistemy [Sensory systems].
2024.
V. 38(4).
P. 3–18
(in Russian). doi: 10.31857/S0235009224040017
Список литературы:
- Виссарионов С. В., Солохина И. Ю., Икоева Г. А. и др. Двигательная реабилитация пациента с последствиями позвоночно-спинномозговой травмы методом неинвазивной электростимуляции спинного мозга в сочетании с механотерапией. Хирургия позвоночника. 2016. Т. 13. № 1. С. 8–12. DOI: http://dx.doi.org/10.14531/ss2016.1.8–12.
- Глебова О. В., Максимова М. Ю., Черникова Л. А. Механическая стимуляция опорных зон стоп в остром периоде среднетяжелого и тяжелого инсульта. Вестник восстановительной медицины. 2014. Т. 1. С. 71–75.
- Григорьев А. И., Козловская И. Б., Шенкман Б. С. роль опорной афферентации в организации тонической мышечной системы. Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. 2004. Т. 90. № 5. С. 507–521.
- Егорова О. В. Из истории российско-кубинского сотрудничества в космосе. Институт истории естествознания и техники им. С. И. Вавилова. Годичная научная конференция, 2010. 2011. С. 553.
- Закирова А. З., Шигуева Т. А., Томиловская Е. С., Козловская И. Б. Влияние механостимуляции опорных зон стоп на характеристики Н-рефлекса в условиях безопорности. Физиология человека. 2015. Т. 41. № 2. С. 46–52. DOI: 10.7868/S0131164615020174
- Киренская А. В., Козловская И. Б., Сирота М. Г. Влияние иммерсионной гипокинезии на характеристики ритмической активности двигательных единиц камбаловидной мышцы. Физиология человека. 1986. T. 12. № 1 С. 617–632.
- Козловская И. Б. Гравитация и позно-тоническая двигательная система. Авиакосмическая и экологическая медицина. 2017. Т. 51. № 3. С. 5–21. DOI: 10.21687/0233–528X-2017–51–3–5–21
- Козловская И. Б. Опорная афферентация в контроле тонической мышечной активности. Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. 2004. Т. 90. № 8. С. 418–419.
- Корнилова Л. Н., алехина М. И., Темникова В. В., азаров К. А. Следящая функция глаз в условиях 7-суточной “сухой” иммерсии с применением компенсатора опорной разгрузки. Авиакосмическая и экологическая медицина. 2004. Т. 38. № 6. С. 41–48.
- Кремнева Е. И., Саенко И. В., Черникова Л. А., Червяков А. В., Коновалов Р. Н., Козловская И. Б. Особенности активации зон коры головного мозга при стимуляции опорных рецепторов в норме и при очаговых поражениях ЦНС. Физиология человека. 2013. Т. 39. № 5. С. 86–92. DOI: 10.7868/S0131164613050093
- Левченкова В. Д., Семенова К. А. Современные представления о морфологической основе детского церебрального паралича. Журнал неврологии и психиатрии им. С. С. Корсакова. 2012. Т. 112. № 7–2. С. 4–8.
- Мельник К. А., артамонов А. Л., Миллер Т. Ф., Воронов А. В. Влияние механической стимуляции опорных зон стоп во время 7-суточной “сухой” иммерсии на кинематические параметры локомоций человека. Авиакосмическая и экологическая медицина. 2006. Т. 40. № 5. С. 59–65.
- Миллер Т. Ф., Саенко И. В., Попов Д. В., Виноградова О. Л., Козловская И. Б. Влияние безопорности и стимуляции опорных зон стоп на характеристики поперечной жесткости и электромиограммы покоя мышц голени. Авиакосмическая и экологическая медицина. 2010. Т. 44. № 6. С. 13–17.
- Огнева И. В., Шенкман Б. С., Козловская И. Б. Содержание десмина и альфа-актинина-1 в камбаловидной мышце человека после 7-суточной “сухой” иммерсии. Доклады Академии наук. 2011. Т. 436. № 5. С. 709–711.
- Петрова Н. В., Трусов В. А., Киселев Н. П., Макиев Е. А. Возможности современных технологий нейрореабилитации в лечении последствий ЧМТ. Вестник Совета молодых ученых и специалистов Челябинской области. 2019. Т. 1. № 4. С. 43–46.
- Притыко А. Г., Чебаненко Н. В., Зыков В. П. и др. Опыт применения проприоцептивного моделирования ходьбы у детей раннего возраста с двигательными расстройствами. Русский журнал детской неврологии. 2019. Т. 14. № 3. С. 16–27. DOI: 10.17650/2073–8803–2019–14–3–16–27
- Свешников А. А., Смотрова Л. А., Овчинников Е. Н. Механизмы деминерализации костной ткани. Гений ортопедии. 2005. № 2. С. 95–99.
- Саенко И. В., Кремнева Е. И., Глебова О. В. и др. Новые подходы в реабилитации больных с поражениями ЦНС, базирующиеся на гравитационных механизмах. Физиология человека. 2017. Т. 43. № 5. С. 118–128. DOI: 10.7868/S0131164617050137
- Серова Н. Ю., Тищенко М. К., Никишов С. О. Применение метода пневматической имитации опорной нагрузки при переломах костей голени у детей. Вопросы современной педиатрии. 2012. Т. 11. № 4. С. 74–80. DOI: 10.15690/vsp.v11i4.362
- Соловьева А. А., Седова Е. А., Томиловская Е. С., Шигуева Т. А., афонин Б. В. Функциональная активность печени в условиях иммерсии и влияние на нее средств профилактики. Авиакосмическая и экологическая медицина. 2014. Т. 48. № . 2. С. 16–23.
- Титаренко Н. Ю., Левченкова В. Д., Семенова К. А., Батышева Т. Т., Доценко В. И. Современные нехирургические подходы к коррекции двигательных нарушений у больных церебральным параличом детей: обзор литературы. Детская и подростковая реабилитация. 2015. № 2. С. 71–79.
- Толстая С. И., Иванова Г. Е., Дуров О. В. и др. реабилитация больных с заболеваниями и травмой шейного отдела позвоночника в раннем и позднем послеоперационном периоде (анализ российских и зарубежных рекомендаций). Клиническая практика. 2023. Т. 14. № 2. С. 54–65. DOI: 10.17816/clinpract472096
- Томиловская Е. С., Мошонкина Т. Р., Городничев Р. М. и др. Механическая стимуляция опорных зон стоп: неинвазивный способ активации генераторов шагательных движений у человека. Физиология человека. 2013. Т. 39. № 5. С. 34. DOI: 10.7868/S0131164613050159
- Томиловская Е. С., Шенкман Б. С., Козловская И. Б. Гипогравитационный двигательный синдром: природа и механизмы развития. Новые подходы к изучению проблем физиологии экстремальных состояний. 2021. С. 77.
- Фомина Е. В., Лысова Н. Ю., Савинкина А. О. и др. роль стимуляции рецепторов опоры в локомоторных тренировках для профилактики гипогравитационных нарушений. Физиология человека. 2021. Т. 47. № 3. С. 88–97. DOI: 10.31857/S013116462103005X
- Хорошун А. А., Пирадов М. А., Черникова Л. А. Новые технологии нейрореабилитации: имитатор опорной нагрузки при синдроме Гийена–Барре. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2012. Т. 6. № . 1. С. 20–24.
- Черникова Л. А., Кремнева Е. И., Червяков А. В. и др. Новые подходы в изучении механизмов нейропластических процессов у больных с поражениями центральной нервной системы. Физиология человека. 2013. Т. 39. № 3. С. 54–60. DOI: 10.7868/S0131164613030053
- Шапкова Е. Ю., Емельянников Д. В., Ларионова Ю. Е. Сенсомоторные и локомоторные перестройки при хроническом посттравматическом поражении взрослого спинного мозга человека как свидетельство активность-зависимой нейропластичности. Физиология человека. 2021. Т. 47. № . 4. С. 5–16. DOI: 10.31857/S0131164621040147
- Шапкова Е. Ю., Штырина Е. В., Саенко И. В., Козловская И. Б. Электростимуляция локомоторной зоны спинного мозга и пневмостимуляция опорной части стопы для восстановления локомоторных способностей при нижних параплегиях. “Поленовские чтения”: материалы XII научно-практической конференции. 2013. С. 418.
- Шварков С. Б., Титова Е. Ю., Мизиева З. М., Матвеева О. С., Бобровская А. Н. Применение методов комплексной проприоцептивной коррекции в восстановлении двигательных функций у больных инсультом. Клиническая практика. 2011. Т. 2. № 3. С. 3–8.
- Шенкман Б. С., Виноградова О. Л., Мазин М. Г. и др. Физиологическая стоимость физической нагрузки и объем митохондрий рабочих мышц у людей в условиях длительной гипокинезии. Эффекты резистивных локальных нагрузок. Физиология человека. 2003. Т. 29. № 2. С. 75–80.
- Шенкман Б. С., Григорьев А. И., Козловская И. Б. Гравитационные механизмы в тонической двигательной системе. Нейрофизиологические и мышечные аспекты. Физиология человека. 2017. Т. 43. С. 104–117. DOI: 10.7868/S0131164617050149
- Шенкман Б. С., Мирзоев Т. М., Козловская И. Б. Тоническая активность и гравитационный контроль постуральной мышцы. Авиакосмическая и экологическая медицина. 2020. Т. 54. № 6. С. 58–72.
- Шигуева Т. А., Закирова А. З., Томиловская Е. С., Козловская И. Б. Влияние опорной разгрузки на порядок рекрутирования двигательных единиц. Авиакосмическая и экологическая медицина. 2013. Т. 47. № 3. С. 50–53.
- Шкловский В. М., Фукалов Ю. А., Мамичева Е. Д. Отчет о применении подошвенного имитатора опорной нагрузки (модель “КОРВИТ”). Центр патологии и нейрореабилитации ДЗ г. Москвы. URL: https://korvit. org/wp-content/uploads/2022/06/otzyv-czprin.pdf
- Эрнандес Корво р., Козловская И. Б., Крейдич Ю. В. и др. Эксперимент “Суппорт”. Исследование влияний 7-суточного космического полета на структуру и функцию опорного аппарата человека. Гавана; Москва, 1981.
- Amirova L. E., Navasiolava N. M., Bareille M. P. et al. Effects of plantar stimulation on cardiovascular response to orthostatism. European journal of applied physiology. 2016. V. 116. P. 2257–2266.
- Bastani A., Hadian M. R., Talebian S., Bagheri H., Olyaie G. R. Modulation of the ipsilateral and contralateral H reflexes following ipsilateral mechanical pressure of the foot in normal subjects // Electromyography and Clinical Neurophysiology. 2010. V. 50. P. 251–256.
- Brognara L., Cauli O. Mechanical plantar foot stimulation in Parkinson's disease: a scoping review. Diseases. 2020. V. 8. P. 12. DOI: 10.3390/diseases8020012
- De-Doncker L., Picquet F., Falempin M. Effects of cutaneous receptor stimulation on muscular atrophy developed in hindlimb unloading condition. Journal of Applied Physiology. 2000. V. 89(6). P. 2344–2351. DOI: 10.1152/jappl.2000.89.6.2344.
- De Witt J. K., Ploutz-Snyder L. L. Ground reaction forces during treadmill running in microgravity. Journal of biomechanics. 2014. V. 47. P. 2339–2347.
- Fomina E. V., Savinkina A. O., Yarmanova E. N. Ground reaction force values in cosmonauts during locomotor exercises on board the International space station. Hum. Physiol. 2017. V. 43. P. 542–548. DOI:10.1134/S0362119717050048
- Gerasimenko Y., Gad P., Sayenko D. et al. Integration of sensory, spinal, and volitional descending inputs in regulation of human locomotion. Journal of neurophysiology. 2016. V. 116. P. 98–105. DOI:10.1152/jn.00146.2016
- Gurf inkel V. S., Levik Yu.S., Kazennikov O. V., Selionov V. A. Locomotor‐like movements evoked by leg muscle vibration in humans. European Journal of Neuroscience. 1998. V. 10. P. 1608–1612. DOI: 10.1046/j.1460–9568.1998.00179.x
- Khusnutdinova D., Netreba A., Kozlovskaya I. Mechanical stimulation of the soles support zones as a countermeasure of the contractile properties decline under microgravity conditions. J. Gravit. Physiol. 2004. V. 11. P. 141–2.
- Kozlovskaya I. B., Sayenko I. V., Miller T. F. Erratum to: New approaches to counter measures of the negative effects of micro-gravity in long-term space flights: [Acta Astronautica 59 (2006) 13–19]. Acta Astronautica. 2007a. V. 60. P. 783–789. DOI: 10.1016/j.actaastro.2006.09.038
- Kozlovskaya I. B., Sayenko I. V., Sayenko D. G. et al. Role of support afferentation in control of the tonic muscle activity. Acta Astronautica. 2007b. V. 60. P. 285–294. DOI: 10.1016/j.actaastro.2006.08.010
- Kyparos A., Feeback D. L., Layne C. S., Martinez D. A., Clarke M. S. Mechanical stimulation of the plantar foot surface attenuates soleus muscle atrophy induced by hindlimb unloading in rats. J. Appl. Physiol. 2005. V. 99. P. 739–746. DOI: 10.1152/japplphysiol.00771.2004
- Labriffe M., Annweiler C., Amirova L. E. et al. Brain activity during mental imagery of gait versus gait-like plantar stimulation: a novel combined functional MRI paradigm to better understand cerebral gait control. Frontiers in Human Neuroscience. 2017. V. 11. P. 106. DOI: 10.3389/fnhum.2017.00106
- Layne C. S., Forth K. E. Plantar stimulation as a possible countermeasure to microgravity-induced neuromotor degradation. Aviation, space, and environmental medicine. 2008. V. 79(8). P. 787–794. DOI: 10.3357/ASEM.2293.2008
- Leelachutidej O., Srisawasdi G., Chadchavalpanichaya N., Sukthomya S. Influence of Textured Surface Insoles on Postural Control in Older Adults. Journal of The Department of Medical Services. 2023. V. 48. P. 45.
- Litvinova K. S., Vikhlyantsev I. M., Kozlovskaya I. B., Podlubnaya Z. A., Shenkman B. S. Effects of artificial support stimulation on fiber and molecular characteristics of soleus muscle in men exposed to 7-day dry immersion. J. Gravit. Physiol. 2004. V. 11. P. 131–2.
- Maurer C., Mergner T., Bolha B., Hlavacka F. Human balance control during cutaneous stimulation of the plantar soles. Neuroscience Letters. 2001. V. 302. P. 45–48. DOI: 10.1016/S0304–3940(01)01655-X
- Miller T., Ivanov O., Galanov D., Guekht A., Sayenko I. Mechanical stimulation of the foot support zones as a way to maintain activity of the tonic muscular system during functional support deprivation. J. Gravit. Physiol. 2005. V. 12. P. 149–150.
- Miller T. F., Saenko I. V., Popov D. V., Vinogradova O. L., Kozlovskaya I. B. Effect of mechanical stimulation of the support zones of soles on the muscle stiffness in 7-day dry immersion. J. Gravit. Physiol. 2004. V. 11. P. 135–136.
- Moore S. T., Dilda V., Morris T. R. et al. Long-duration spaceflight adversely affects post-landing operator proficiency. Scientific reports. 2019. V. 9. P. 2677. DOI: 10.1038/s41598–019–39058–9
- Motanova E., Bekreneva M., Rukavishnikov I. et al. Application of space technologies aimed at proprioceptive correction in terrestrial medicine in Russia. Frontiers in Physiology. 2022. V. 13. P. 921862. DOI: 10.3389/fphys.2022.921862
- Moukhina A., Shenkman B., Blottner D., Nemirovskaya T. et Effects of support stimulation on human soleus fiber characteristics during exposure to “dry” immersion //J. Gravit. Physiol. 2004. V. 11. P. 137–138.
- Nemirovskaya T. L., Shenkman B. S. Effect of support stimulation on unloaded soleus in rat. Eur. J. Appl. Physiol. 2002. V. 87. P. 120–126. DOI: 10.1007/s00421–002–0603–7
- Nordin N., Xie S. Q., Wünsche B. Assessment of Movement Quality in Robot-Assisted Upper Limb Rehabilitation after Stroke: A Review. J. NeuroEngineering Rehabilitation. 2014. V. 11. P. 1–23. DOI: 10.1186/1743–0003–11–137
- Orlov O. I., Belakovskiy M. S., Kussmaul A. R., Tomilovskaya E. S. Using the Possibilities of Russian Space Medicine for Terrestrial Healthcare. Front. Physiol. 2022. V. 13. P. 921487. DOI: 10.3389/fphys.2022.921487
- Pandiarajan M., Hargens A. R. Ground-based analogs for human spaceflight. Frontiers in physiology. 2020. V. 11. P. 716. DOI: 10.3389/fphys.2020.00716
- Pechenkova E., Nosikova I., Rumshiskaya A. et al. Alterations of functional brain connectivity after long-duration spaceflight as revealed by fMRI. Frontiers in Physiology. 2019. V. 10. P. 761. DOI: 10.3389/fphys.2019.00761
- Pop ov D. V., Saen ko I. V., V i nog r adova O. L ., Kozlovskaya I. B. Mechanical stimulation of foot support zones for preventing unfavourable effects of gravitational unloading. J. Gravit. Physiol. 2003 V. 10. P. 59–60.
- Qiu F., Cole M. H., Davids K. W. et al. Effects of textured insoles on balance in people with Parkinson's disease. PLoS One. 2013. V. 8. P. e83309. DOI: 10.1371/journal. pone.0083309
- Ratushnyy A. Y., Buravkova L. B. Microgravity Effects and Aging Physiology: Similar Changes or Common Mechanisms?. Biochemistry (Moscow). 2023. V. 88. P. 1763–1777.
- Saveko A., Bekreneva M., Ponomarev I. et al. Impact of different ground-based microgravity models on human sensorimotor system. Frontiers in Physiology. 2023. V. 14. P. 1085545. DOI: 10.3389/fphys.2023.1085545
- Saveko A., Brykov V., Kitov V., Shpakov A., Tomilovskaya E. Adaptation in gait to lunar and martian gravity unloading during long-term isolation in the groundbased space station model. Frontiers in human neuroscience. 2022. V. 15. P. 742664. DOI: 10.3389/fnhum.2021.742664
- Sayenko I. V., Vinogradova O. L., Sayenko D. G. et al. Simulated support as a countermeasure against motor disorders during dry immersion // In: Proc. International Congress “Motor control”. Sofia. 2003.
- Shapkova E., Emeljannikov D., Shtyrina E., Mushkin A. Neurological Complications of Multisegmental Spine Reconstruction in Children: Post-Op Spinal Cord Electrical Stimulation (SCES) and Training Decrease Motor Deficit. Global Spine Journal. 2016. V. 6(1_suppl). P. s-0036–1582657. DOI: 10.1055/s-0036–1582657
- Sharlo K., Lvova I., Turtikova O. et al. Plantar stimulation prevents the decrease in fatigue resistance in rat soleus muscle under one week of hindlimb suspension. Archives of biochemistry and biophysics. 2022. V. 718. P. 109150. DOI: 10.1016/j.abb.2022.109150
- Shenkman B. S., Litvinova K. S., Nemirovskaya T. L. et al. Afferent and peripheral control of muscle fiber properties during gravitational unloading. // J. Gravit. Physiol. 2004a. V. 11. P. 111–114.
- Vinogradova O. L ., Popov D. V., Saen ko I. V., Kozlovskaya I. B. Muscle transverse stiffness and venous compliance under conditions of simulated supportlessness. Life in Space for Life on Earth. 2002. V. 501. P. 65–67.
- Shenkman B. S., Podlubnaya Z. A., Vihlyantsev I. M. et al. Contractile characteristics and sarcomeric cytoskeletal proteins of human soleus fibers in muscle unloading: role of mechanical stimulation from the support surface. Biophysics. 2004b. V. 49. P. 881–890.
- Tomilovskaya E., Shigueva T., Sayenko D., Rukavishnikov I., Kozlovskaya I. Dry immersion as a ground-based model of microgravity physiological effects. Frontiers in physiology. 2019. V. 10. P. 284. DOI: 10.3389/fphys.2019.00284
- Tyganov S. A., Mochalova E. P., Melnikov I. Y. et al. NOS‐dependent effects of plantar mechanical stimulation on mechanical characteristics and cytoskeletal proteins in rat soleus muscle during hindlimb suspension. The FASEB Journal. 2021. V. 35. P. e21905. DOI: 10.1096/fj.202100783R
- Widrick J. J., Knuth S. T., Norenberg K. M. et al. Effect of a 17 day spaceflight on contractile properties of human soleus muscle fibres. The Journal of physiology. 1999. V. 516. P. 915–930. DOI: 10.1111/j.1469–7793.1999.0915u.x
- Wikstrom E. A., Song K., Lea A., Brown N. Comparative effectiveness of plantar-massage techniques on postural control in those with chronic ankle instability. Journal of the Athletic Training. 2017. V. 52. P. 629–635. DOI: 10.4085/1062–6050–52.4.02
- Yumin T. E., Simsek T. T., Sertel M., Ankarali H., Yumin M. The effect of foot plantar massage on balance and functional reach in patients with type II diabetes. Physiotherapy Theory and Practice. 2017. V. 33. P. 115–123. DOI: 10.1080/09593985.2016.1271849