Исследование на тему «Влияние упражнений и ношения ортезов на угол вальгусной деформации первого пальца стопы»

Журнал физиотерапии (Journal of Physical Therapy Science), Апрель 2015 года; 27(4): 1019–1022.

Опубликован онлайн, 30 апреля 2015 года. doi:  10.1589/jpts.27.1019

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4433967/

PMCID: PMC4433967

Влияние упражнений на разведение пальцев стопы на угол вальгусной деформации первого пальца стопы и площадь поперечного сечения мышцы, отводящей первый палец стопы, у пациентов с вальгусной деформацией первого пальца стопы

Moon-Hwan Kim, PT, MSc,¹ Chung-Hwi Yi, PT, PhD,² Jong-Hyuck Weon, PT, PhD,³ Heon-Seock Cynn, PT, PhD,² Do-Young Jung, PT, PhD,³ and Oh-Yun Kwon, PT, PhD^4,*

Резюме

Цель: Данное исследование проводилось с целью изучения гипотезы, влияют ли упражнения на разведение пальцев стопы на угол вальгусной деформации первого пальца стопы, площадь поперечного сечения мышцы, отводящей первый палец стопы, и угол вальгусной деформации первого пальца стопы во время активного отведения пальца, у пациентов с вальгусной деформацией первого пальца стопы.

Материалы и методы: Двадцать четыре пациента с вальгусной деформацией первого пальца стопы были рандомизированы на две группы: контрольная группа с применением ортезов и основная группа с применением ортезов и упражнений на разведение пальцев стопы. Пациенты контрольной группы носили ортезы в течение 8 недель, пациенты основной группы носили ортезы в течение 8 недель и также выполняли упражнения на разведение пальцев стопы.

Угол вальгусной деформации первого пальца стопы, площадь поперечного сечения мышцы, отводящей первый палец стопы, и угол вальгусной деформации первого пальца стопы во время активного отведения пальца измерялись в начале курса и через 8 недель с помощью рентгенологического и ультразвукового исследования.

Результаты: Не было существенных изменений по трем показателям в контрольной группе, в то время как в основной группе произошли значимые изменения через 8 недель. Кроме того, наблюдались существенные различия по трем показателям между двумя группами.

Заключение: Упражнения на разведение пальцев стопы уменьшают угол вальгусной деформации первого пальца стопы, в том числе во время активного отведения пальца, и площадь поперечного сечения мышцы, отводящей первый палец стопы. Упражнения на разведение первого пальца стопы рекомендованы пациентам с вальгусной деформацией первого пальца стопы легкой и умеренно степени.

Ключевые слова: Вальгусная деформация первого пальца стопы, Рентгенография, Упражнения на разведение пальцев стопы

ВВЕДЕНИЕ

Вальгусная деформация первого пальца стопы (ВДППС) определяется как прогрессирующее заболевание, выражающееся в увеличении угла латерального отклонения первого пальца стопы (ППС) в плюснефаланговом суставе и сопровождающееся болью с медиальной стороны головки первого плюсневой кости ¹⁾. Угол ВДППС – это угол между линией первой плюсневой кости и проксимальной фалангой ППС ²⁾, классифицируется как нормальный (≤ 15 градусов), легкая деформация (< 20 градусов), умеренная деформация (20–40 градусов) и тяжелая деформация (≥ 40 градусов) ³⁾.

Лечение ВДППС подразделяется на хирургическое и нехирургическое. Хотя хирургическое лечение является эффективным при легкой и умеренной ВДППС, боль сохраняется недели и даже месяцы после операции, и необходим длительный период ограничения нагрузки ^4, 5). Нехирургические методы включают ношение ортезов и выполнение специальных упражнений. Эффективность ортезов является предметом дискуссий. Ряд исследований указывают на отсутствие положительного влияния ортезов на угол ППС ^6, 7), но другие исследования подтверждают, что ортезы эффективны у хирургических пациентов с ВДППС и могут принести краткосрочное облегчение симптомов ^4, 8).

Специальные упражнения также могут использоваться при лечении ВДППС. Ряд исследователей считают, что упражнения показаны на ранних стадиях ВДППС для профилактики дальнейшего увеличения угла ВДППС ^9, 10). Пациенты с ВДППС характеризуются дисбалансом в активности мышцы, отводящей ППС, и мышцы, приводящей ППС ^9, 11). Некоторые исследования подчеркивают важность укрепления мышцы, отводящей ППС, у пациентов с ВДППС ^9, 11), но мало исследований конкретизируют, какие именно специальные упражнения должны использоваться.

Недавно Келллер ¹²⁾ представил новое упражнение, «Разведение пальцев стоп» и электромиографическое (ЭМГ) исследование, показавшее большую активацию мышцы, отводящей ППС, при выполнении упражнения на разведение пальцев стоп, чем при выполнении упражнения для плоскостопия, у пациентов с ВДППС легкой степени ¹³⁾. Однако доказательства долгосрочной эффективности упражнения на разведение пальцев стоп в настоящее время отсутствуют, и хотя существует множество ЭМГ исследований активности мышцы, отводящей ППС ^{11, 13,14,15,16)}, только в некоторых из них измеряли площадь поперечного сечения мышцы, отводящей ППС, до и после лечения.

Поэтому мы поставили цель определить, являются ли упражнения на разведение пальцев стоп эффективными для уменьшения угла ВДППС, в том числе при активном отведении пальца, и для увеличения площади поперечного сечения мышцы, отводящей ППС, используя дизайн 8-недельного рандомизированного контролируемого исследования. Мы предположили, что ношение ортезов в сочетании с выполнением упражнений на разведение пальцев стоп, должны уменьшить угол ВДППС, в том числе при активном отведении пальца, и увеличить площадь поперечного сечения мышцы, отводящей ППС.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В исследование были включены двадцать четыре пациента (13 мужчин, 11 женщин) в возрасте от 19 до 29 лет с диагнозом ВДППС. Пятнадцать пациентов имели ВДППС легкой степени и девять пациентов умеренной степени. Единственным критерием включения был угол ВДППС > 15 градусов. Критерии исключения включали диагноз ревматоидного артрита или остеоартроза и ранее диагностированное заболевание центральной или периферической нервной системы. Пациенты были рандомизированы на две группы по 12 человек в каждой, используя метод блоковой рандомизации. Пациенты основной группы выполняли упражнения на разведение пальцев стоп и носили ортезы. Пациенты контрольной группы только носили ортезы. Все пациенты перед началом исследования подписывали форму информированного согласия, утвержденного Этическим комитетом Университета Ёнсе (Вонджу, Южная Корея).

Углы ВДППС измеряли с помощью дорсо-плантарной рентгенографии (КОВ, Donga X-ray, Анянг, Корея) в положении стоя прямо. Опытный рентгенолог измерял угол ВДППС, используя программное обеспечение Centricity PACS RA1000 (версия 2.1.0; ДжиИ Хэлскеа Интегрейтид АйТи Солюшнз, Баррингтон, США). Угол ВДППС определяли, как угол между линией первой плюсневой кости и проксимальной фалангой ППС ²⁾.

Для измерения угла ВДППС во время активного отведения пальца, пациенты сидели на стуле, находящемся над рентгеновским столом, сгибая ногу на 90 градусов в колене, а лодыжку удерживая в нейтральной позиции (так называемые 0 градусов). Дорсо-плантарные рентгенограммы делали в покое и при максимальном отведении ППС. Эти рентгенограммы анализировали таким же образом, как и при измерении угла ВДППС.

Площадь поперечного сечения мышцы, отводящей ППС, измеряли с помощью ультразвука (SonaAce X8, Medison Co Ltd., Сеул, Корея), у пациентов, находящихся в расслабленном состоянии сидя с прямыми вытянутыми ногами. Лодыжку исследуемой стопы располагали в нейтральном положении, а колено в положении сгибания под углом 15 градусов. Бедренный сустав находился в положении наружной ротации под удобным углом для легкого управления во время сканирования мышцы, отводящей ППС ¹⁷⁾.

Исследователь пальпировал медиальную лодыжку и с помощью линейки рисовал линию от передней части лодыжки в направлении вниз. Зонд располагали перпендикулярно нарисованной линии. Делали три снимка левой стопы и рассчитывали среднюю площадь сечения мышцы, отводящей ППС. Ультразвуковое исследование выполнялось опытным аспирантом. Площадь поперечного сечения мышцы, отводящей ППС, измеряли вручную ¹⁷⁾. Площадь измеряли трижды и рассчитывали среднее значение.

24 пациента были рандомизированы на две группы (ортез и ортез плюс упражнения на разведение пальцев стоп). Контрольная группа только носила ортезы, основная группа носила ортезы и выполняла упражнения на разведение пальцев стоп в течение 8 недель. Каждый пациент носил ортез соответствующего размера, сделанный из материала спандекса Bunion Sleeve (DLI Co. Сеул, Корея). Пациенты носили ортезы > 8 часов в день. Пациентов основной группы тренировали выполнять упражнения на разведение пальцев стоп по методу Келлера ¹²⁾. Пациентам давали указание поднять все пальцы стопы, удерживая головки плюсневых костей и пятку на полу, затем отвести пятый палец вниз латерально, а первый палец медленно вниз медиально. До начала эксперимента тренировочные упражнения выполняли в течение 2 дней суммарно 2 часа. В процессе исследования пациенты выполняли упражнения на разведение пальцев стоп в течение 20 минут в день 4 раза в неделю. Один раз в неделю основная группа получала 30-минутные инструкции от супервайзера относительно правильности выполнения упражнения на разведение пальцев стоп. Всех пациентов обследовали до и после лечения, определяя угол ВДППС, площадь поперечного сечения мышцы, отводящей ППС, и угол ВДППС во время активного отведения пальца.

Данные представляли как среднее ± стандартное отклонение. t-критерий Стьюдента для независимых выборок использовали для оценки значимости различия между группами по показателям угла ВДППС, площади поперечного сечения  мышцы, отводящей ППС и угла ВДППС во время активного отведения пальца до и после лечения. Парный t-критерий Стьюдента использовали для определения различий между группами до и после лечения. Статистический анализ выполняли с помощью SPSS версии 21.0, программное обеспечение для Виндоуз (SPSS, Inc., Чикаго, Иллинойс, США). Значение p < 0,05 принимали для оценки статистической значимости.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Общие характеристики пациентов, включая угол ВДППС, площадь поперечного сечения мышцы, отводящей ППС и угол ВДППС во время активного отведения пальца, не различались между группами в начале исследования (Таблица 1).

Таблица 1.

Данные пациентов, включенных в исследование (N=24)

 *t-критерий Стьюдента для независимых выборок, p<0,05.

После 8 недель лечения в основной группе получили существенное уменьшение угла ВДППС, в том числе во время отведения пальца, и существенное увеличение площади поперечного сечения мышцы, отводящей ППС по сравнению с начальными показателями. Не было значимых различий с начальными показателями в контрольной группе по всем трем показателям (Таблица 2).

Таблица 2.

Сравнение групп по показателям до и после лечения (N=12)

 

 ^* Парный t-критерий Стьюдента, p<0,05.

 

Наблюдали значимые различия между группами относительно динамики показателей до и после 8 недель лечения по всем трем показателям (p < 0,05; Таблица 3).

Таблица 2.

Сравнение групп по динамике показателей до и после лечения (N=24)

 

*t-критерий Стьюдента для независимых выборок, p<0,05.

 

Размер эффекта в основной и контрольной группах составили соответственно 1,01 и 0,15 для угла ВДППС, 0,86 и 0,20 для площади поперечного сечения мышцы, отводящей ППС, и 1,15 и 0,15 для угла ВДППС во время отведения пальца. Различия между группами после 8 недель лечения в размерах эффекта для угла ВДППС, площади поперечного сечения мышцы, отводящей ППС и угла ВДППС во время отведения пальца, составили соответственно 1,09, 1,89 и 1,76.

ОБСУЖДЕНИЕ

После 8 недель лечения  в основной группе (ортезы плюс упражнения на разведение пальцев стоп) угол ВДППС и угол ВДППС во время отведения пальца существенно уменьшились, площадь поперечного сечения мышцы, отводящей ППС, существенно увеличилась, в то время как в контрольной группе (ортезы) не наблюдалось значимых изменений.

Мышца, отводящая ППС, начинается на медиальной поверхности бугристости пяточной кости, удерживателе сгибателей, подошвенном апоневрозе и смежной межмышечной перегородке, и прикрепляется к медиальной поверхности основания проксимальной фаланги ППС ¹⁸⁾. Мышца, отводящая ППС, также соединяется латеральными волокнами с медиальным сухожилием короткого сгибателя ППС ¹⁹⁾ , и принимает участие не только в отведении, но и подошвенном сгибании в первом плюсне-фаланговом суставе ²⁰⁾. Таким образом, упражнения, направленные на мышцу, отводящую ППС, должны включать диагональные движения, сочетающие отведение и сгибание ППС. В предыдущем исследовании, упражнения на разведение пальцев стоп способствовали большей активности мышцы, отводящей ППС, а именно отведению и сгибанию ППС, по сравнению с упражнениями для плоскостопия, и таким образом укреплению мышцы, отводящей ППС, у пациентов с легкой степенью ВДППС ¹³⁾. В связи с этим мы применили упражнения на разведение пальцев стопы в данном исследовании. После выполнения упражнений на разведение пальцев стопы в течение 8 недель, основная группа показала существенное снижение в среднем на 3,41 градуса угла ВДППС.

В основной группе площадь поперечного сечения мышцы, отводящей ППС, существенно увеличилась после 8 недель лечения, в том время как в контрольной группе изменений не было. Таким образом, получается, что упражнения на разведение пальцев стопы ответственны за увеличение площади поперечного сечения мышцы, отводящей ППС, которая в свою очередь влияет на мышечную функцию и силу ²¹⁾. Стюарт и соавт.¹⁷⁾ оценивали взаимоотношение между площадью поперечного сечения мышцы, отводящей ППС, и степенью ВДППС, используя скелетно-мышечное ультразвуковое исследование, и установили, что площадь значительно больше у пациентов, не имеющих ВДППС, чем у пациентов с данным заболеванием. Площадь поперечного сечения мышцы, отводящей ППС, является важным показателем, поскольку размер мышцы считается важным фактором мышечной силы, и Моган ²²⁾ продемонстрировал положительную корреляцию между силой мышцы и площадью ее поперечного сечения. В нашем исследовании упражнения на разведение пальцев стопы увеличивали площадь поперечного сечения мышцы, отводящей ППС, и уменьшали угол ВДППС, в том числе во время отведения пальца, в основной группе. Поскольку упражнения на разведение пальцев стопы включают отведение ППС, они могут иметь положительное влияние на площадь поперечного сечения мышцы, отводящей ППС и угол ВДППС во время отвеления.

До сих пор эффективность ортезов у пациентов с ВДППС является предметом дискуссий. Данное исследование показало, что не было статистически значимого различия по трем показателям после 8 недель лечения в группе ортезов. Эти результаты похожи на результаты предыдущих исследований, которые не обнаружили уменьшения угла ВДППС ^7, 23).

Данное исследование имеет ряд ограничений. Во-первых, результаты не могут быть обобщены, поскольку пациенты были относительно молодыми (средний возраст 23 года) и имели только легкую и умеренную степень ВДППС. Требуются дополнительные исследования влияния упражнений на разведение пальцев стопы в разных возрастных группах, а также при тяжелой степени ВДППС. Во-вторых, мы не определяли силу мышцы, отводящей ППС в течение 8 недель. Будущие исследования должны оценить силу мышцы, отводящей ППС, после упражнений на разведение пальцев стопы, продолжающихся в течение 8 недель.

ИСТОЧНИКИ

1. Sarwark JF: Essentials of Musculoskeletal Care, 4th ed. Illinois: American Academy of Orthopaedic Surgeons, 2010.
2. Coughlin MJ, Saltzman CL, Nunley JA, 2nd: Angular measurements in the evaluation of hallux valgus deformities: a report of the ad hoc committee of the American Orthopaedic Foot & Ankle Society on angular measurements. Foot Ankle Int, 2002, 23: 68–74. [PubMed]
3. Mann RA, Coughlin MJ: Adult hallux valgus. In: Mann RA, Coughlin MJ (eds): Surgery of the foot and ankle, 7th ed. St. Louis: Mosby Yearbook, 1999.
4. Torkki M, Malmivaara A, Seitsalo S, et al. : Surgery vs orthosis vs watchful waiting for hallux valgus: a randomized controlled trial. JAMA, 2001, 285: 2474–2480. [PubMed]
5. Wülker N, Mittag F: The treatment of hallux valgus. Dtsch Arztebl Int, 2012, 109: 857–867, quiz 868.[PMC free article] [PubMed]
6. Ferrari J, Higgins JP, Prior TD: Interventions for treating hallux valgus (abductovalgus) and bunions. Cochrane Database Syst Rev, 2004, 1: CD000964. [PubMed]
7. Tehraninasr A, Saeedi H, Forogh B, et al. : Effects of insole with toe-separator and night splint on patients with painful hallux valgus: a comparative study. Prosthet Orthot Int, 2008, 32: 79–83. [PubMed]
8. Unver B, Sampiyon O, Karatosun V, et al. : Postoperative immobilisation orthosis for surgically corrected hallux valgus. Prosthet Orthot Int, 2004, 28: 278–280. [PubMed]
9. Arinci Incel N, Genç H, Erdem HR, et al. : Muscle imbalance in hallux valgus: an electromyographic study. Am J Phys Med Rehabil, 2003, 82: 345–349. [PubMed]
10. Groiso JA: Juvenile hallux valgus. A conservative approach to treatment. J Bone Joint Surg Am, 1992,74: 1367–1374. [PubMed]
11. Shimazaki K, Takebe K: Investigations on the origin of hallux valgus by electromyographic analysis. Kobe J Med Sci, 1981, 27: 139–158. [PubMed]
12. Keller D: Yoga Plus Joyful Living Magazine. November–December 2008, 72–79.
13. Kim MH, Kwon OY, Kim SH, et al. : Comparison of muscle activities of abductor hallucis and adductor hallucis between the short foot and toe-spread-out exercises in subjects with mild hallux valgus. J Back Musculoskeletal Rehabil, 2013, 26: 163–168. [PubMed]
14. Heo HJ, An DH: The effect of an inclined ankle on the activation of the abductor hallucis muscle during short foot exercise. J Phys Ther Sci, 2014, 26: 619–620. [PMC free article] [PubMed]
15. Heo HJ, Koo YM, Yoo WG: Comparison of selective activation of the abductor hallucis during various exercises. J Phys Ther Sci, 2011, 23: 915–918.
16. Lee JE, Park GH, Lee YS, et al. : A comparison of muscle activities in the lower extremity between flat and normal feet during one-leg standing. J Phys Ther Sci, 2013, 25: 1059–1061. [PMC free article][PubMed]
17. Stewart S, Ellis R, Heath M, et al. : Ultrasonic evaluation of the abductor hallucis muscle in hallux valgus: a cross-sectional observational study. BMC Musculoskelet Disord, 2013, 14: 45. [PMC free article][PubMed]
18. Kendall FP, McCreary EK, Provance PG, et al. : Muscles: Testing and Function with Posture and Pain, 5th ed. Baltimore: Williams & Wilkins, 2005.
19. Thomson SA: Hallux varus and metatarsus varus: a five-year study (1954–1958). Clin Orthop, 1960, 16: 109–118.
20. Brenner E: Insertion of the abductor hallucis muscle in feet with and without hallux valgus. Anat Rec, 1999, 254: 429–434. [PubMed]
21. Lieber RL: Skeletal muscle structure and function. Baltimore: Williams & Wilkins, 1992.
22. Maughan RJ, Watson JS, Weir J: Strength and cross-sectional area of human skeletal muscle. J Physiol, 1983, 338: 37–49. [PMC free article] [PubMed]
23. Macfarlane A, Kilmartin T: Conservative treatment of juvenile hallux valgus —a seven year prospective study. Br J Pod, 2004, 4: 101–105.