Введение
Животному жизненно важно поддерживать равновесие и при нормальном движении, и при его неожиданных нарушениях. Поддержание равновесия зависит от так называемой постуральной устойчивости (postural stability), регулируемой зрительным, соматосенсорным и вестибулярным компонентами центральной нервной системы.
Эти системы координируют работу так называемых постуральных мышц, позволяя им быстро реагировать на любые нарушения равновесия. Упражнения, направленные на улучшение баланса и координации, являются обязательной частью любой программы реабилитации для ортопедических и неврологических пациентов в ветеринарии.
Эти упражнения направлены на улучшение функции мышц и поддержание баланса в целом. Кроме того, упражнения, направленные на улучшение проприорецептивного контроля, следует включать в программы тренировок спортивных собак с целью снижения травматизма (1–3), а также в программы реабилитации пожилых пациентов с целью улучшения качества жизни (4).
В этой статье кратко рассмотрена концепция постуральной устойчивости и описаны упражнения для улучшения и поддержания баланса и координации у собак.
Теоретические основы постуральной устойчивости и поддержания равновесия
Центр давления (ЦД) — фундаментальное понятие в физиологии движения и равновесия тела. По сути, это центр масс тела, который при движении животного смещается в пределах базы опоры (области под телом, включающей все точки соприкосновения тела с опорной поверхностью).
От ЦД зависит, какие мышцы необходимо включать в работу для поддержания устойчивости (5), а от ширины расстановки конечностей — функциональная база опоры (5, 6), то есть используемая для поддержания равновесия область под телом животного. Если ЦД выходит за пределы функциональной базы опоры, собаке, чтобы не упасть, нужно совершить компенсаторные шаги (7).
Согласно медицинским исследованиям у человека, стояние на одной ноге приводит к так называемому увеличению отклонения ЦД, а стойка с более широкой базой опоры (что неудивительно) обеспечивает лучшую устойчивость (8, 9).
Для оценки равновесия и баланса у собак на приеме можно использовать тест со стойкой на трех конечностях (10), а также шкалу оценки равновесия у мелких животных, включающую ряд заданий: смена положения тела в пространстве (сидеть-стоять и другие варианты), повороты, ходьба по лестнице (11). Исследования с использованием повязки на глаза и моторизованной баланс-платформы позволили объективно оценить постуральную устойчивость у животных (12).
Постурографические измерения у собак в различных режимах на тренажере показали повышение параметров ЦД у собак по сравнению со стандартными измерениями в положении стоя (13). Особенно сложные задания на платформе вынуждали собак совершать защитные шаги, поскольку их ЦД выходил за функциональную базу опоры.
При стандартных измерениях стоя у собак увеличивается отклонение ЦД в краниокаудальном направлении по сравнению с медиолатеральным, при сложных нагрузках на платформе отклонение будет увеличиваться в краниокаудальном и медиолатеральном направлениях одинаково (13).
Нарушения контроля постуральной устойчивости
Постуральная неустойчивость, часто наблюдаемая при старении или заболеваниях опорно-двигательного аппарата, влияет на стабильность суставов и функцию мышц (14), тогда как возрастные изменения мышечных веретен и нервных путей снижают интенсивность проприорецептивных сигналов, нарушая устойчивость (15).
Собаки с разрывом передней крестообразной связки (ПКС) плохо справляются с тестами на равновесие и баланс и демонстрируют явное их нарушение по сравнению со здоровыми животными контрольной группы (16, 17). Аналогичное нарушение баланса и координации отмечается у пациентов с остеоартрозом коленного сустава вторично к разрыву ПКС; остеоартрозом локтевых суставов и развитием возрастной саркопении (18, 19).
Интересно, что к большему нарушению баланса приводит остеоартроз локтевого сустава, нежели коленного (18). Таким образом, понимание и коррекция постуральных нарушений у собак с заболеваниями опорно-двигательного аппарата, а также у пожилых животных имеют решающее значение, поскольку это может способствовать увеличению как продолжительности жизни собаки, так и периода ее активного здоровья (20).
Программы тренировок баланса и координации, установочных реакций
В исследованиях у собак программы тренировок улучшали постуральную устойчивость аналогично результатам медицинских исследований у человека (20); например, в одном исследовании у собак, занимающихся аджилити, еженедельные тренировки на равновесие и силу снижали риск разрыва ПКС (3), а у собак с разрывом ПКС или медиальным вывихом коленной чашки по результатам 12-недельного домашнего комплекса упражнений было отмечено улучшение распределения веса в области тазовых конечностей, а также функции коленного сустава по сравнению со стандартными методами реабилитации (21).
Несмотря на предполагаемую важность тренировок баланса и координации для профилактики и лечения пациентов с ортопедическими и неврологическими заболеваниями, им часто не уделяют должного внимания. Опрос показал, что только 42,7% владельцев активных служебных собак проводят профилактические мероприятия и только 2% используют тренировки на равновесие (22).
В литературе описано множество упражнений, направленных на тренировку баланса и координации, но крайне важно адаптировать их к потребностям пациента. Ниже рассмотрены распространенные варианты упражнений, классифицированные по уровню сложности (начальный, средний и продвинутый).
Тренировки начального уровня предназначены для собак с ортопедическими или неврологическими нарушениями, среднего — для хорошо тренированных собак с такими заболеваниями или для в целом здоровых животных, а продвинутого — для собакспортсменов, но упражнения подбирают также в зависимости от состояния собаки и стадии заболевания (2).
Тренировки начального уровня сложности
Описанные упражнения подходят для собак разного уровня подготовки, в том числе новичков и собак с определенными заболеваниями. Их можно адаптировать к индивидуальным возможностям животного. Постепенно следует повышать сложность упражнений, но без ущерба для безопасности и благополучия животного. При необходимости инструктор может использовать дополнительную амуницию в виде различного рода шлеек и поддержек, чтобы обеспечить максимальную (75–100% веса тела) или частичную (< 75% веса тела) поддержку (2).
Ходьба или поддержание положения стоя на различной поверхности
Соматосенсорная система крайне важна для проприорецептивной чувствительности. В частности, у пациентов с неврологическими нарушениями и утратой соматосенсорной чувствительности различные типы поверхностей играют ключевую роль в восстановлении чувствительности, поэтому животным рекомендуется ходить или стоять на поверхностях с разными текстурами.
Упражнения с перемещением веса в положении стоя
Упражнения с перемещением веса обычно выполняют для улучшения проприорецепции и мышечного тонуса, особенно у пациентов с неврологическими расстройствами или со слаборазвитой мускулатурой, но, хотя эти упражнения в целом улучшают постуральную устойчивость и активизируют мышцы, для собак с хорошо развитой мускулатурой без неврологических нарушений столь незначительные нагрузки могут быть бесполезны.
Одним из вариантов выполнения такого упражнения является квадрипедальная позиция с пертурбациями, когда инструктор располагает руки или в области тазобедренных (Рисунок 1) или в области плечевых суставов и слегка подталкивает пациента в медиолатеральном направлении, смещая его центр тяжести (2).
Поскольку смещение центра тяжести в таком направлении может привести к значительному снижению устойчивости собаки, подталкивания должны быть аккуратными и минимальными. Если собака делает компенсаторные шаги, значит, давление было избыточным и нужно уменьшить нагрузку или помочь собаке. Другим вариантом подобной тренировки является стимуляция самостоятельного переноса веса при помощи лакомств, также избегая совершения в процессе компенсаторных шагов.
Использование дополнительного оборудования во время выполнения упражнений может быть эффективно и полезно даже на начальном уровне. В реабилитации собак используют дву- и многоплоскостные балансборды (Рисунки 2 и 3), хотя на последних труднее контролировать движения, что усложняет задачу и может вызвать дистресс (2), поэтому на начальном уровне рекомендуют упражнения на двуплоскостном балансборде с выполнением краниокаудального смещения веса в процессе упражнения.
Чтобы обеспечить безопасность в процессе занятия, желательно выполнять упражнения с помощью со стороны (ассистированно), особенно при смещении веса в медиолатеральном направлении. Хотя поначалу баланс-подушки (Рисунок 4) могут быть слишком сложными для некоторых собак, это экономичная и более простая в обращении альтернатива дорогостоящему оборудованию, особенно многоплоскостным балансбордам. Для создания более контролируемой тренировочной среды можно использовать моторизованные тренировочные платформы (Рисунок 5) (13).
Активные упражнения, направленные на улучшение баланса и координации у собак
При тренировке равновесия можно, с учетом возможностей пациента, давать ряд команд: «Дай лапу!», «Сидеть!», «Лежать!». Трипедальная позиция (стойка на трех конечностях) — это основной тест для оценки постуральной устойчивости и баланса (10).
Обычно первой поднимают конечность, диагональную к пораженной; затем унилатеральную конечность и затем контралатеральную (2).
Для выполнения более простых упражнений, таких как вставание из положения сидя, животным с ортопедическими или неврологическими нарушениями может потребоваться использование специализированной амуниции, например ходунков для тазовых конечностей, или помощь со стороны (поддержка в области таза).
Использование такой амуниции или помощь со стороны у пожилых пациентов могут привести к улучшению мышечной силы и возвращению самостоятельности в повседневной активности.
Тренировки среднего уровня сложности
Перечисленные выше упражнения подходят для тренировок среднего уровня сложности с внесением небольших изменений, но опять же важно учитывать имеющиеся у пациента ортопедические или неврологические заболевания и подбирать упражнения, исходя из возможностей пациента.
Упражнения с перемещением веса в положении стоя
Для данной группы пациентов упражнения по поддержанию баланса и равновесия в положении стоя проводят с использованием как двуплоскостных, так и многоплоскостных балансбордов. Во время тренировки балансборд перемещают в разных направлениях, но при этом необходимо обеспечивать собаке постоянную опору, чтобы она не упала. Вначале упражнения должны быть короткими, всего несколько повторений.
Активные упражнения, направленные на улучшение баланса и координации у собак
Помимо усложнения перечисленных ранее упражнений, рекомендуются также следующие варианты. Многие упражнения, такие как упражнения по стимуляции переноса веса тела, смена положения тела в пространстве («сидеть-стоять», «лежать-стоять») могут выполняться на менее устойчивой поверхности, например на балансировочных подушках, с целью их усложнения. Обратите внимание, что чем мягче балансировочная подушка, тем сложнее удерживать баланс.
Упражнение «Тачка» (Рисунок 6) предполагает передвижение собаки на грудных конечностях с приподнятыми тазовыми конечностями, что приводит к смещению веса тела на грудные конечности, улучшению мышечной силы пояса грудных конечностей и координации в целом
Во время упражнения «Танцы» (Рисунок 7) собаку поддерживают за приподнятые грудные конечности, в то время как она передвигается с опорой только на тазовые конечности. Во время данного упражнения можно двигаться как вперед, так и назад. Однако движение вперед в таком положении более сложное и подходит для собак с хорошим уровнем физической подготовки (2).
Еще одно распространенное упражнение, позволяющее улучшать баланс и координацию у собак, — это кавалетти (Рисунок 8). У здоровых собак движение ЦД тазовых конечностей во время преодоления препятствий замедляется, облегчая контроль движений конечностей, проприорецептивный контроль и баланс.
Однако у здоровых собак данное упражнение не приводит к значимому изменению опоры на конечности (23). Вначале рейки следует аккуратно разложить на земле на расстоянии не менее длины тела собаки; высоту их над землей можно постепенно увеличивать по 1–2 см за сеанс, но не выше уровня запястного сустава собаки.
Упражнение «Слалом» (Рисунок 9) предполагает движение между конусами; это упражнение задействует различные группы мышц, развивает силу, гибкость, ловкость, координацию, проприорецепцию.
.png)
Тренировки продвинутого уровня
Комбинированные упражнения
Упомянутые выше упражнения среднего уровня можно усложнить, выполняя их на неустойчивых поверхностях. Комбинирование во время выполнения упражнений различных поверхностей с балансировочными подушками и кавалетти или размещение балансировочных подушек на балансбордах усложняет упражнение по тренировке постуральной устойчивости и баланса (Рисунок 10).
Как упоминалось ранее, упражнение «Танцы» может быть полезно собакам со средним и высоким уровнем физической подготовки. Движение вперед во время упражнения «Танцы» подходит пациентам с высоким уровнем физической подготовки.
Аналогичным образом ходьба назад является для собак нетипичным и сложным движением, поэтому это упражнение (как подтверждено также исследованиями по реабилитации у человека (23)) положительно влияет на постуральную устойчивость и отлично подходит для пациентов продвинутого уровня.
Во время упражнения «Ходьба назад» увеличивается нагрузка на пояс тазовых конечностей, тренируется проприорецептивный контроль и баланс.
Однако не следует делать более 2–3 шагов назад одномоментно на начальном этапе освоения упражнения.
Упражнение «Ползти»
При выполнении упражнения «Ползти» на начальном этапе (Рисунок 11) собаку обучают перемещаться под горизонтальной перекладиной. Упражнения по улучшению баланса и координации — это важная часть программы реабилитации неврологических и ортопедических пациентов в ветеринарии, направленная на улучшение мышечной силы и функции, а также постурального контроля.
Первоначально перекладину устанавливают немного ниже высоты собаки в холке, и во время этого упражнения движения конечностей должны быть симметричными; не следует допускать движения вбок или скольжения. Можно также сделать туннели, которые хороши тем, что животному приходится ползти в полуприседе дольше.
Мяч-арахис
Для повышения сложности упражнений, направленных на тренировку баланса и координации, можно использовать удлиненный мяч-арахис (Рисунок 12). Мяч представляет собой неустойчивую поверхность, требующую для обеспечения баланса вовлечения в работу различных групп мышц.
На мяче можно выполнять такие упражнения, как поддержание положения стоя, «сидеть-стоять», «лежать-стоять», усложняя таким образом тренировку. Как всегда, особое внимание всегда следует уделять формированию позитивного и безопасного опыта, с постепенным переходом к упражнениям продвинутого уровня, чтобы обеспечить на протяжении всего процесса тренировок хорошее самочувствие собаки (2).
Заключение
Упражнения на поддержание равновесия — важный компонент ветеринарной медицины, улучшающий функцию мышц и постуральную устойчивость и тем самым способствующий реабилитации неврологических и ортопедических пациентов.
Проприорецептивные тренировки показаны также собакам-спортсменам для предотвращения травм и пожилым животным для поддержания качества жизни. Для улучшения баланса и координации, а также обеспечения хорошего качества жизни важно понимать механизмы обеспечения постуральной устойчивости и развития ее дефицитарных нарушений при старении и поражениях опорно-двигательного аппарата, а также внедрять индивидуальные программы тренировок.
Применяя различные упражнения разного уровня сложности и постепенно переходя к более трудным задачам, ветеринарные врачи и владельцы могут составить позитивный и безопасный комплекс тренировок, что в итоге положительно скажется на здоровье и долголетии собаки.
Литература
-
1.McCauley L, van Dyke J.B. Therapeutic Exercise. In: Zink C, van Dyke JB (eds). In; Canine Sports Medicine and Rehabilitation. Hoboken, NJ: Wiley Blackwell; 2018;177-207.
-
2.Wittek K, Bockstahler B. Active Therapeutic Exercises. In: Bockstahler B, Wittek K, et al (eds). Essential Facts Of Physical Medicine, Rehabilitation And Sports Medicine In Companion Animals. Babenhausen: VBS GmbH; 2019;119-172.
-
3.Sellon DC, Marcellin-Little DJ. Risk factors for cranial cruciate ligament rupture in dogs participating in canine agility. BMC Vet. Res. 2022;18(1):39. Doi:10.1186/s12917-022-03146-2 Cited in: PubMed; PMID 35033070.
-
4.Frye C, Carr BJ, Lenfest M, et al. Canine geriatric rehabilitation: considerations and strategies for assessment, functional scoring, and follow up. Front. Vet. Sci. 2022;9842458. Doi:10.3389/ fvets.2022.842458 Cited in: PubMed; PMID 35280131.
-
5.Fujimoto M, Bair W-N, Rogers MW. Center of pressure control for balance maintenance during lateral waist-pull perturbations in older adults. J. Biomech. 2015;48(6):963-968. Doi:10.1016/j.jbiomech.2015.02.012 Cited in: PubMed; PMID 25728580.
-
6.King MB, Judge JO, Wolfson L. Functional base of support decreases with age. J. Gerontol. 1994;49(6):M258-263. Doi:10.1093/ geronj/49.6.m258 Cited in: PubMed; PMID 7963278.
-
7.Pai YC, Rogers MW, Patton J, et al. Static versus dynamic predictions of protective stepping following waist-pull perturbations in young and older adults. J. Biomech. 1998;31(12):1111-1118. Doi:10.1016/ s0021-9290(98)00124-9 Cited in: PubMed; PMID 9882043.
-
8.Lee C-H, Sun T-L. Evaluation of postural stability based on a force plate and inertial sensor during static balance measurements. J. Physiol. Anthropol. 2018;37(1):27. Doi:10.1186/s40101-018-0187-5 Cited in: PubMed; PMID 30545421.
-
9.Mouzat A, Dabonneville M, Bertrand P. The effect of feet position on orthostatic posture in a female sample group. Neurosci. Lett. 2004;365(2):79-82. Doi:10.1016/j.neulet.2004.04.062 Cited in: PubMed; PMID 15245782.
-
10.Coates JC. Evaluation and rehabilitation options for orthopedic disorders of the pelvic limb. In: Zink C, van Dyke JB (eds). Canine Sports Medicine And Rehabilitation. Hoboken, NJ: Wiley Blackwell; 2018;389-403.
-
11.Millis DL, Levine D. Exercises for proprioception and balance. In: Millis DL, Levine D, (eds). Animal Physiotherapy: Assessment, Treatment and Rehabilitation of Animals. Chichester, UK: Blackwell Publishing; 2014;484-494.
-
12.Clayton HM, Nauwelaerts S. Effect of blindfolding on centre of pressure variables in healthy horses during quiet standing. Vet. J. 2014;199(3):365-369. Doi:10.1016/j.tvjl.2013.12.018 Cited in: PubMed; PMID 24461643.
-
13.Lutonsky C, Peham C, Mucha M, et al. External mechanical perturbations challenge postural stability in dogs. Front. Vet. Sci. 2023;101249951. Doi:10.3389/fvets.2023.1249951 Cited in: PubMed; PMID 37789869.
-
14.Palmieri RM, Ingersoll CD, Stone MB, et al. Center-of-pressure parameters used in the assessment of postural control. J. Sport Rehab. 2002;11(1):51-66. Doi:10.1123/jsr.11.1.51
-
15.Henry M, Baudry S. Age-related changes in leg proprioception: implications for postural control. J. Neurophysiol. 2019;122(2):525-538. Doi:10.1152/jn.00067.2019 Cited in: PubMed; PMID 31166819.
-
16.Lysholm M, Ledin T, Odkvist LM, et al. Postural control - a comparison between patients with chronic anterior cruciate ligament insufficiency and healthy individuals. Scand. J. Med. Sci. Sports. 1998;8(6):432- 438. Doi:10.1111/j.1600-0838.1998.tb00464.x Cited in: PubMed; PMID 9863982.
-
17.O’Connell M, George K, Stock D. Postural sway and balance testing: a comparison of normal and anterior cruciate ligament deficient knees. Gait Posture 1998;8(2):136-142. Doi:10.1016/S0966-6362(98)00023-X
-
18.Carrillo JM, Manera ME, Rubio M, et al. Posturography and dynamic pedobarography in lame dogs with elbow dysplasia and cranial cruciate ligament rupture. BMC Vet. Res. 2018;14(1):108. Doi:10.1186/s12917- 018-1435-y Cited in: PubMed; PMID 29573740.
-
19.Mondino A, Wagner G, Russell K, et al. Static posturography as a novel measure of the effects of aging on postural control in dogs. PLoS One 2022;17(7):e0268390. Doi:10.1371/journal.pone.0268390 Cited in: PubMed; PMID 35802714.
-
20.McKenzie BA, Chen FL. Assessment and management of declining physical function in aging dogs. Top Companion Anim. Med. 2022;51100732. Doi:10.1016/j.tcam.2022.100732 Cited in: PubMed; PMID 36273752.
-
21.Brantberg I, Grooten WJA, Essner A. The effect of therapeutic exercise on body weight distribution, balance, and stifle function in dogs following stifle injury. Animals (Basel). 2023;14(1);92. Doi:10.3390/ani14010092 Cited in: PubMed; PMID 38200827.
-
22.Spinella G, Valentini S, Lopedote M. Internet-based survey on physical activity and incidence of injury in active working dogs. Animals (Basel). 2023;13(10):1647. Doi:10.3390/ani13101647 Cited in: PubMed; PMID 37238077.
-
23.Shen M, Che S, Ye D, et al. Effects of backward walking on knee proprioception after ACL reconstruction. Physiother. Theory Pract. 2021;37(10):1109-1116. Doi:10.1080/09593985.2019.1681040 Cited in: PubMed; PMID 31633440.