Supporting morphometric determinants as a basis for the physical culture safety

Full Text

ОБОСНОВАНИЕ

Принятая стратегия развития массового, любительского и профессионального спорта в Российской Федерации раскрывает возможности формирования здоровьесберегающей и безопасной среды в этой сфере [1].Профилактика перенапряжения опорно-двигательного аппарата (ОДА), уменьшение травматизма и предупреждение возникновения посттравматических заболеваний — необходимое условие для занятий физической культурой и физкультурно-рекреационной деятельностью [2–5]. В последнее время отмечается рост частоты структурно-функциональных повреждений ОДА, возникших в условиях привычной физической активности [6, 7]. Предрасполагающим фоном для подобных травм служит несостоятельность соединительной ткани [8, 9]. Неправильная структура коллагеновых и эластических волокон не способна в полном объёме выдерживать механическую нагрузку, в результате чего возникают травмы [10]. Нарушение регенерации соединительнотканных структур существенно осложняет течение посттравматического периода и затрудняет процесс восстановления. Рецидивирующие травмы ОДА приводят к формированию хронических посттравматических заболеваний и становятся причиной получения инвалидности в трудоспособном возрасте [7]. В связи с этим особую значимость приобретает персонализированный подход к людям, занимающимся физической культурой, который определяет выбор вида спортивной деятельности и индивидуальную программу тренировок, а также позволяет прогнозировать осложнения и тактику лечения в реабилитационный посттравматический период. Выработка оптимальных рекомендаций существенно зависит от ранней диагностики особенностей функционирования ОДА и внутренних органов. Неспецифичность и полисистемность клинических проявлений соединительнотканной патологии затрудняют её своевременную идентификацию [11].

Цель — выявить патогномоничные морфометрические детерминанты высокого риска травматизации опорно-двигательного аппарата для их учёта при обследовании лиц, занимающихся физической культурой.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В период с октября 2018 по март 2023 года на базах Сеченовского университета и Европейского остеопатического клинического центра в соответствии с рекомендациями STROBE (Strengthening the reporting of observational studies in epidemiology) [9] проведено комплексное клинико-соматометрическое обследование 117 лиц, вовлечённых в массовый и любительский спорт, с рецидивирующими травмами ОДА (растяжения/разрывы связок, сухожилий мышц, вывихи/подвывихи суставов), которые возникали в условиях привычных тренировок в отсутствие выраженного травмирующего фактора. Возраст участников обследования варьировал от 18 до 49 лет, составляя в среднем 35,1±5,6 года, в соответствие с чем были сформированы две возрастные группы сравнения: I возрастная группа — от 18 до 35 лет; II возрастная группа — от 35 до 49 лет. Из 117 обследуемых женщин было 67 человек (57,3%), мужчин — 50 (42,7%), что позволило выявить специфические по полу признаки дисморфогенеза. Контрольная группа, соответствующая по полу и возрасту (28,9±5,6 года), представлена 56 здоровыми молодыми людьми.

Комплексное обследование включало консультации ортопеда, невропатолога, хирурга, кардиолога, гастроэнтеролога, дерматолога, окулиста и отоларинголога. Инструментальные обследования включали ультразвуковое исследование, эзофагогастродуоденоскопию и рентгеновское исследование. Во время стандартного терапевтического осмотра дополнительно проводили оценку таких антропометрических показателей, как масса и длина тела, размах рук, объём грудной клетки, высота лица и скуловая ширина, длина кисти и среднего пальца, высота нижнего сегмента тела и длина стопы [11, 12]. Для оценки состояния тканей мезенхимального происхождения использовали ранжированные по значимости диспластические признаки, выделенные Т.И. Кадуриной и Л.Н. Аббакумовой [12]. Для характеристики лицевого черепа определяли лицевой показатель [11, 12]. Пропорциональность частей тела оценивали с помощью индексов Вервека и Пинье. Для оценки дефицита массы тела вычисляли массо-ростовые показатели — индексы Варги и Кетле [11, 12]. Долихостеномелию диагностировали согласно индексам соотношения длины кисти/длины стопы к росту, соотношения размаха рук к росту и отношения верхнего сегмента тела к нижнему. Для выявления признаков арахнодактилии проводили тест большого пальца и запястья [11, 12]. Гипермобильность суставов оценивали по критериям Бэйтона [13].

Этическая экспертиза

Исследование соответствовало принципам Хельсинкской декларации и было одобрено Локальным этическим комитетом Сеченовского университета (протокол № 08-19 от 05.06.2019). Все обследуемые предоставили письменное информированное согласие.

Статистический анализ

Статистический анализ данных осуществляли с помощью программ SPSS 20.0 (SPSS Inc., США) и MedCalc 11.5.00 (Medcalc Software, Бельгия). Результаты представлены в виде среднего значения (М) и ошибки среднего (m). Тип распределения определяли по критерию Шапиро–Уилка (Shapiro–Wilk’s W-test) [14]. Для оценки межгрупповых различий качественных показателей применяли критерии χ² и Фишера, количественных — критерий Стьюдента. Статистически значимыми считали различия при р <0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Показано, что лица с рецидивирующими травмами ОДА характеризуются существенно бόльшим накоплением внешних морфометрических диспластических признаков, чем представители контрольной группы (49,4±13,1 и 11,3±3,3 соответственно; р <0,001). У обследуемых преобладали астенический тип телосложения и общая худощавость (табл. 1). Повреждения соединительной ткани проявлялись такими независимыми от пола и возраста признаками, как готическое нёбо, искривление позвоночника (сколиоз, кифоз), Х- или О-образная деформация нижних конечностей и хруст в суставах при движениях (табл. 2). У большинства обследованных имели место патологическая подвижность в суставах, асимметричное положение лопаток, плечевых костей и костей таза. В большем проценте случаев отмечались тонкая гипер-эластичная кожа (25,0±6,3 и 8,3±4,5% соответственно; р <0,05), избыточно мягкие ушные раковины (62,5±6,9 и 8,3±4,5% соответственно; р <0,001), повышенная ломкость ногтевых пластин (87,5±4,8 и 33,3±7,9% соответственно; р <0,001) и проблемы с волосами (81,3±5,6 и 8,3±4,5% соответственно; р <0,001).

 

Таблица 1. Половозрастные особенности антропометрических показателей у лиц с рецидивирующими травмами опорно-двигательного аппарата

Table 1. Sex and age-specific anthropometric findings in persons with recurrent musculoskeletal injuries

Показатель Indicator	Значения дисплазии Dysplasia values	Женщины Females (n=67), %	Мужчины Males (n=50), %	Возраст 22–35 лет Age 22–35 years old (n=59), %	Возраст 36–47 лет Age 36–47 years old (n=58), %
Индекс Кетле Quetelet Index	≤25	83,6±5,8*	34,0±3,7	76,9±6,7**	48,7±8,0
Индекс Варги Vargi Index	<1,7	44,8±4,6**	12,0±2,9	38,5±7,8*	23,1±6,8
Индекс Вервека Verveka Index	1,26–1,35	22,4±3,5	16,0±3,1	23,1±6,8	15,4±5,8
Индекс Пинье Pigne Index	≥30	35,8±3,9*	12,0±2,9	33,3±7,5*	17,9±6,1
Размах рук/рост Arm swing/height	≥1,05	8,9±2,4	18,0±3,4	10,3±4,9	15,4±5,8
Верхний/нижний сегмент Upper/lower segment	<0,86	13,4±2,8	12,0±2,9	12,8±5,4	12,8±5,4
Длина стопы/рост Foot length/height	>15%	47,8±4,7	88,0±6,7*	51,3±8,0	76,9±6,7*
Длина кисти/рост Wrist length/height	>11%	13,4±2,8	42,0±4,1*	20,5±6,5	30,8±7,4
Тест запястья Wrist test	+	38,8±4,1	40,0±3,9	41,0±3,8*	33,3±2,5
Тест большого пальца Thumb test	+	44,8±4,6*	30,0±3,6	46,2±7,9*	28,2±7,2
Длина среднего пальца Middle finger length	>10 см/sm	13,4±2,8%	86,0±6,5**	41,0±7,8	46,2±7,9

* различия статистически значимы при р <٠,٠٥; ** при р <٠,٠٠١.

* the differences are significant, р <0,05; ** р <0,001.

 

Таблица 2. Половозрастные особенности распространённости костно-суставных диспластических признаков у лиц с рецидивирующими травмами опорно-двигательного аппарата

Table 2. Gender- and age-specific prevalence of osteo-articular dysplastic features in persons with recurrent musculoskeletal injuries

Костно-суставные диспластические признаки Osteo-articular dysplastic signs	Женщины Females (n=67), %	Мужчины Males (n=50), %	Возраст 22–35 лет Age 22–35 years old (n=59), %	Возраст 36–47 лет Age 36–47 years old (n=58), %
Сколиоз Scoliosis	56,7±5,9	50,0±4,7	56,2±7,9	51,0±7,8
Кифоз Kyphosis	80,6±7,4	70,0±5,6	58,9±7,8	92,3±4,3**
Кифосколиоз Kyphoscoliosis	23,9±3,9	28,0±3,5	20,5±6,5	30,8±7,4
«Плоская» спина «Flat» back	7,5±1,9	6,0±1,8	7,7±4,2	5,1±3,5
Асимметрия стояния лопаток Shoulder blade asymmetry	53,7±5,7	46,0±4,6	51,3±8,0	48,7±8,0
Асимметрия плеч Shoulder asymmetry	92,5±8,3	82,0±6,3	89,7±4,9	87,2±5,4
Асимметрия костей таза Pelvic bone asymmetry	67,2±6,9**	28,0±3,5	53,8±7,9	46,2±7,9
Крыловидные лопатки Pterygoid shoulder blades	13,4±2,8	12,0±2,9	7,7±4,2	7,7±4,2
Воронкообразная грудная клетка Infundibular chest	7,5±1,9	22,0±3,2*	10,3±4,9	5,1±3,5
Килевидная грудная клетка Keel-shaped chest	4,5±1,5	24,0±3,3*	7,7±4,2	7,7±4,2
Плоскостопие Flatfoot	47,8±4,7	64,0±5,3*	46,2±7,9	61,5±7,8*
Вальгусная установка стоп Feet valgus installation	38,8±4,1	52,0±4,8*	35,9±7,6	51,3±8,0*
Х- и О-образные ноги X- and O-shaped legs	52,2±5,3	50,0±4,7	38,5±7,8	51,3±8,0
Макродактилия первого пальца стопы First toe macrodactyly	19,4±3,1	46,0±4,6*	33,3±7,5	28,2±7,2
Гипермобильность суставов Joint hypermobility	85,1±5,8**	34,0±3,7	84,6±5,7**	41,0±7,8
Хруст в суставах Joint crunching	62,7±6,3	64,0±5,3	48,7±8,0	76,9±6,7*
Хруст в височно-нижнече-люстном суставе Temporo-mandibular joint crunching	56,7±5,6	52,0±4,8	51,3±8,0	48,7±8,0
Лицевой показатель Facial indicator	13,4±2,8	12,0±2,9	12,8±5,4	12,8±5,4
Широко расставленные глаза Wide-set eyes	7,5±1,9	6,0±1,8	7,7±4,2	5,1±3,5
Готическое нёбо Gothic palate	64,2±6,5	62,0±5,1	64,1±7,6	61,5±7,8
Нарушение прикуса Malocclusion	19,4±3,1	18,0±3,4	20,5±6,5	17,9±6,1

* различия статистически значимы при р <٠,٠٥; ** при р <٠,٠٠١.

* the differences are significant, р <0,05; ** р <0,001.

 

 

Обнаруженные диспластические проявления имели значимые возрастно-половые различия. Гипермобильность суставов и астенические пропорции тела, выявленные согласно индексам Вервека, Пинье, Варги и Кетле, существенно чаще встречались у женщин. С возрастом частота встречаемости этих признаков статистически значимо снижалась (см. табл. 1). У мужчин в большем проценте случаев отмечены непропорционально более длинные пальцы, кисти и стопы, что свидетельствовало о наличии у них признаков арахнодактилии и долихостеномелии (табл. 2). Кроме того, у них чаще наблюдались плосковальгусные стопы, воронкообразная или килевидная деформации грудной клетки. Встречаемость увеличенного соотношения длины кисти/стопы к росту была существенно выше у пациентов второй возрастной группы. Показано, что среди миоэктодермальных диспластических проявлений для женщин в большей степени было характерно наличие тонкой гиперэластичной кожи, избыточно мягких ушных раковин, атрофических стрий, телеангиоэктазий, варикозно расширенных вен нижних конечностей, изменений волос и ногтей (табл. 3). В процессе онтогенеза отмечено уменьшение гиперэластичности кожи и ушных раковин, а также значимое увеличение процента встречаемости атрофических стрий, гиперпигментации кожи, изменений волос и ногтей. Келоидные рубцы чаще наблюдались в молодом возрасте независимо от пола. Для мужчин более типичным было наличие таких клинически значимых стигм, как диастаз абдоминальных мышц и рецидивирующие грыжи, процент выявляемости которых существенно увеличивался с возрастом. Особо следует отметить, что у большинства обследованных имела место миопия умеренной и высокой степени, которая манифестировала уже в молодом возрасте и далее прогрессировала выраженность её проявлений.

 

Таблица 3. Половозрастные особенности распространённости миоэктодермальных диспластических признаков у лиц с рецидивирующими травмами опорно-двигательного аппарата

Table 3. Gender- and age-specific prevalence of myoectodermal dysplastic features in persons with recurrent musculoskeletal injuries

Миоэктодермальные диспластические признаки Myoectodermal dysplastic signs	Женщины Females (n=67), %	Мужчины Males (n=50), %	Возраст 22–35 лет Age 22–35 years old (n=59), %	Возраст 36–47 лет Age 36–47 years old (n=58), %
Кожа тонкая Thin skin	38,8±4,1*	8,0±2,0	35,9±7,6*	15,4±5,8
Носовые кровотечения Nosebleeds	10,5±2,4	16,0±3,1	7,7±4,2	20,5±6,5*
Келоидные рубцы Keloid scars	26,9±3,6	24,0±3,3	33,3±7,5*	15,4±5,8
Петехии Petechia	16,4±3,3	24,0±3,3	20,5±6,5	17,9±6,1
Гиперпигментация кожи над позвоночником Skin hyper-pigmentation above the spine	11,9±3,0	14,0±3,1	5,1±3,5	20,5±6,5*
Атрофические стрии Atrophic strii	50,8±5,2*	24,0±3,3	25,6±6,9	51,3±8,0*
Телеангиоэктазии Teleangiectasia	50,8±5,2*	6,0±1,8	12,8±5,4	12,8±5,4
Варикозное расширение вен нижних конечностей Lower extremities’ varicose veins	70,2±6,7*	38,0±3,9	35,9±7,6	76,9±6,7**
Ногти (мягкие/ломкие/ расслаивающиеся) Nails (soft/fragile/exfoliated)	95,6±٧,٢*	78,0±5,8	87,2±5,4	89,7±4,9
Волосы (тонкие/ ломкие/участки облысения) Hair (thin/brittle/ alopecia areas)	91,0±6,8*	64,0±5,3	71,8±7,2	89,7±4,9*
Ушные раковины (мягкие) Auricles (soft)	86,6±5,9**	30,0±3,6	76,9±6,7*	48,7±8,0
Миотонический синдром Myotonic syndrome	17,9±3,4	22,0±3,2	17,9±6,1	20,5±6,5
Диастаз прямых мышц живота Rectus muscles diastasis	11,9±2,8	38,0±3,9*	10,3±4,9	28,2±7,2*
Рецидивирующие грыжи Recurrent hernia	5,9±1,4	22,0±3,2*	5,1±3,5	20,5±6,5*

* различия статистически значимы при р <٠,٠٥; ** при р <٠,٠٠١.

* the differences are significant, р <0,05; ** р <0,001.

 

Ранжирование доминирующих диспластических проявлений в зависимости от их диагностической значимости позволило определить универсальные, полоспецифические и характерные для определённого возрастного периода патогномоничные морфометрические детерминанты высокого риска травматизации, которые представлены на рис. 1.

 

Рис. 1. Реперные морфометрические детерминанты высокого риска травматизации.

Fig. 1. Supporting morphometric determinants of high injury risk.

 

ОБСУЖДЕНИЕ

Предрасположенность к травматическим повреждениям ОДА, возникающим в условиях привычных занятий физической культурой, ассоциируется с несостоятельностью соединительной ткани, которая проявляется накоплением внешних морфометрических диспластических признаков. Ранжирование доминирующих стигм дисморфогенеза в зависимости от их клинической значимости позволило определить внешние патогномоничные морфометрические детерминанты высокого риска травматизации, которые имели существенные половые особенности, что отмечалось и другими авторами [11, 15]. У женщин статистически значимо чаще выявляются астенический тип телосложения, гипермобильность суставов, мягкие ушные раковины, гиперэластичная кожа, атрофические стрии, телеангиоэктазии и варикозно расширенные вены нижних конечностей. У мужчин предикторами склонности к травматизму ОДА служат воронкообразная или килевидная деформации грудной клетки, арахнодактилия, долихостеномелия, плосковальгусные стопы и диастаз абдоминальных мышц. Отмечено, что в процессе онтогенеза наблюдаются существенная модификация и накопление диспластических стигм, что подтверждается данными других исследований [16]. Если в молодом возрасте значимо преобладали астенические пропорции, гипермобильность суставов, келоидные рубцы, гиперэластичность кожи и ушных раковин, то в более старшей группе чаще выявлялись плосковальгусные стопы, кифоз позвоночника, гиперпигментация кожи над позвоночником, атрофические стрии, варикоз нижних конечностей и диастаз мышц живота. Аналогичные выводы были получены в работе [17]. Особую диагностическую ценность среди внешних морфометрических детерминант высокого риска травматизации приобретают универсальные, независимые от пола и возраста признаки, к которым относят готическое нёбо, кифосколиоз, хруст в височно-нижнечелюстных суставах при движениях, О- или Х-образные изменения формы ног и миопию умеренной и высокой степени.

Выявление установленных предикторов обусловливает персонализированный подход, который позволит сориентироваться в выборе вида спортивной деятельности и разработать план тренировок в строгом соответствии с индивидуальными особенностями организма, что будет способствовать профилактике травм при занятиях физической культурой и любительским спортом. Оптимальными в этих случаях считаются тренировки, направленные на повышение общей физической подготовки и исключающие высокие нагрузки специальной направленности. Рекомендованы аэробные виды спорта, которые включают плавание, быструю ходьбу или умеренный бег, езду на велосипеде, лыжи в зимнее время года, бадминтон и настольный теннис. Вопрос о возможности заниматься спортивной деятельностью на профессиональном уровне всегда в этих случаях должен решаться индивидуально. Противопоказаны занятия спринтом, тяжёлой атлетикой, дайвингом, а также деятельностью, связанной с бесконтрольными растяжками и вытяжениями позвоночника. Исключаются также балетная гимнастика и командные игровые состязания, связанные с большой вероятностью получения травм [18].

Определяющую роль выявление установленных патогномоничных предикторов играет в прогнозировании осложнений и выборе тактики лечения в реабилитационный посттравматический период. Эта тактика должна быть направлена на укрепление и полное восстановление соединительной ткани. Целесообразно включить витаминно-минеральные комплексы, содержащие L-карнитин, а также лизин, витамины Е, С, D, группы В; такие микроэлементы, как магний, цинк, медь и марганец; хондропротекторы и гглюкозамин сульфат. Кроме того, показана терапия, стабилизирующая перекисное окисление липидов, угнетающая свободнорадикальное окисление и улучшающая тканевое дыхание, для чего используются бета-каротин, липоевая и омега-3-ненасыщенные кислоты. Длительность курсов метаболической терапии должна составлять не менее 1–2 мес. Своевременная коррекция терапии, пересмотр вида спортивной деятельности и программы тренировок будут способствовать предупреждению ретравматизации ОДА, профилактике хронических посттравматических заболеваний и инвалидизации в трудоспособном возрасте [19–21].

Выявление установленных патогномоничных морфометрических детерминант высокого риска травматизации диктует необходимость дополнительного исследования сердца и сосудов, что позволяет оценить уровень адаптации организма к проводимым нагрузкам и является основанием обязательного генетического скрининга с определением патогенности вариантов нуклеотидных последовательностей, что на раннем этапе позволит спрогнозировать риск возникновения угрожающих жизни состояний и будет способствовать увеличению безопасности занятий физической культурой.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Медико-биологическое сопровождение спортивной деятельности должно включать обязательный скрининг состояния соединительной ткани. Экспресс-диагностика установленных внешних патогномоничных морфометрических детерминант высокого риска травматизации позволит своевременно скорректировать вид спортивной деятельности, физическую нагрузку и разработать индивидуальный темп тренировочной программы, которые будут способствовать профилактике травм опорно-двигательного аппарата. В посттравматическом периоде выявление установленных патогномоничных предикторов и раннее назначение соответствующей терапии будут способствовать предупреждению рецидивов травм, хронических посттравматических заболеваний опорно-двигательного аппарата и инвалидизации в трудоспособном возрасте. Полученные данные имеют особое значение в контексте безопасности занятий физической культурой и спортом и подчеркивают значимость грамотного медико-биологического сопровождения спортивной деятельности.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией). Наибольший вклад распределён следующим образом: М.В. Санькова — обзор литературы и проведение исследования, сбор и статистический анализ полученных данных, формулирование результатов и написание текста статьи; В.Н. Николенко, Л.А. Гридин — курация исследования и редактирование текста статьи.

ADDITIONAL INFORMATION

Funding source. This study was not supported by any external funding sources.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Authors’ contribution. All authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work. M.V. Sankova — literature review and conducting the study, collection and statistical analysis of the obtained data, result formulation and writing the manuscript, V.N. Nikolenko, L.A. Gridin — study curation and editing the manuscript.

About the authors

Maria V. Sankova

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Author for correspondence.
Email: cankov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3164-9737
SPIN-code: 2212-5646
Russian Federation, Moscow

Vladimir N. Nikolenko

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University); Lomonosov Moscow State University

Email: vn.nikolenko@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9532-9957
SPIN-code: 8257-9084

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, Moscow; Moscow

Leonid A. Gridin

Moscow Center for Health Problems under the Moscow Government

Email: leonidgridin@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4941-8876
SPIN-code: 1733-8005

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, Moscow

References

Supplementary files