Локомоция у млекопитающих, включая человека, основана на активности нейронных цепей в спинном мозге [1]. Спорным долгое время оставался вопрос о наличии у человека спинального генератора локомоции (генератора центральных паттернов (CPG в зарубежной литературе)). В работах последних лет этот вопрос решен утвердительно [2]. Получены многочисленные доказательства наличия спинальных центров, способных к генерации шагательных движений у человека в отсутствие супраспинального контроля. Показана роль афферентов в инициации и модуляции мотонейронного ответа CPG. В отсутствие надспинального контроля и сенсорной обратной связи, специфичной для ходьбы, поясничный отдел спинного мозга человека может производить ритмичные паттерны активации мышц, которые очень напоминают вызванную CPG нервную активность изолированного спинного мозга животного. Таким образом, наличие CPG у людей можно определить косвенно, по активности, которую они производят [3]. Разрабатываются различные подходы к восстановлению ходьбы у больных с последствиями острых нарушений мозгового кровообращения и детским церебральным параличом (ДЦП) на основании изучения механизмов CPG. В ряде источников литературы можно встретить определение локомоции, основанной на работе генератора центральных паттернов [1]. Вся информация, поступающая с периферии (афференнтый поток), влияет на центральный паттерн. Избранный афферентный поток со стоп нижних конечностей возвращается в центральную нервную систему (ЦНС) в соответствии с внешними требованиями. Рефлексы и CPG находятся под контролем ствола мозга. В литературе [1, 2, 4] имеется множество доказательств того, что спастичность при центральных двигательных заболеваниях приводит к неправильному использованию афферентного входа. Часто спастичность сочетается со вторичными компенсаторными процессами, приводя к типичным двигательным расстройствам. Ряд исследований указывает на пластическое поведение нейронных цепей спинного мозга после поражения центральной двигательной системы [5]. Использование пластичности ЦНС имеет решающее значение для этапов реабилитационной терапии.

Спинномозговые сети регулируют ритмическую деятельность конечностей, такую как езда на велосипеде, ходьба или плавание [6]. В основе этих спинальных сетей, как предполагается, находятся центральные сети, генерирующие паттерны (CPG), которые помогают производить ритмичные скоординированные движения всех четырех конечностей. Исследования ряда авторов [6—8] показали, что ритмичное движение рук модулирует рефлексы в нижних конечностях. Это может играть подавляющую или способствующую роль для правильной локомоции [9].

На основании наших исследований сенсомоторных взаимодействий, опыта применения инъекций ботулинического токсина для лечения двигательных нарушений у больных различными формами церебрального паралича мы пришли к заключению, что клиническая картина спастичности или дискинезии у этой группы больных определяется паттернами CPG. В зависимости от уровня поражения супраспинальных структур в условиях нарушения регулирующих влияний на управляющие интернейронные системы межконечностных взаимодействий CPG выдает тот или иной паттерн мотонейронной активности, проявляющийся в различных непроизвольных положениях (движениях) тела и конечностей пациентов. Фактически мы имеем дело с генератором патологически усиленного возбуждения, сформированного в результате очагового органического поражения ЦНС, который вызывает устойчивую клиническую картину двигательных нарушений.

Чтобы ориентироваться в патологических спинальных двигательных паттернах, необходимо представление о физиологических паттернах, определяющих взаимодействие конечностей и тела человека. Анализ литературы и собственные наблюдения привели нас к выводу о наличии четырех основных реципрокных паттернов, в рамках которых осуществляется двигательная активность человека [10]. Это паттерны полной, билатеральной, рострально-каудальной и дорсовентральной реципрокности. Паттерн полной реципрокности характеризуется организацией генератора локомоции, при которой активность мотонейронов сгибателей-разгибателей верхней конечности одной стороны синхронна с активностью мотонейронов сгибателей-разгибателей нижней конечности противоположной стороны. Паттерн билатеральной реципрокности характеризуется синхронной активностью мотонейронов сгибателей-разгибателей мышц верхней и нижней конечности одной стороны. У животных (лошадей) это иноходь. Паттерн рострально-каудальной реципрокности проявляется синхронной активностью мотонейронов сгибателей-разгибателей одного пояса (например, мышц верхних конечностей с обеих сторон) с активностью противоположного знака мотонейронов мышц другого пояса. Это характерно для галопа у животных или прыжковых движений. Паттерн дорсовентральной реципрокности проявляется противоположной активностью мотонейронов сгибателей и разгибателей мышц всего тела. Мы видим такую активность, например, при опистотонусе — когда гиперактивны мышцы-разгибатели, обратную картину можно наблюдать в спортивном движении «группировка» или эмбриональной позе, когда активны мотонейроны мышц-сгибателей.

Важно отметить, что описанные паттерны проявляются не только при движениях, но и в покое. Особенно это выражено при патологии в условиях дефицита супраспинального контроля или при патологической супраспинальной активности, запускающей застойные состояния CPG, проявляющиеся в патологических установках тела и конечностей и спастичности.

При спастических формах ДЦП — диплегии или тетрапарезе — могут наблюдаться как симметричные паттерны: гиперактивность сгибателей верхних и нижних конечностей, так и паттерн билатеральной реципрокности, когда с одной стороны у конечностей преобладает тонус мышц-сгибателей, а с противоположной — разгибателей. В ряде случаев имеет место паттерн полной реципрокности — когда наблюдается выраженная спастичность верхней конечности с одной стороны, а нижней — с противоположной. При дискинетических формах ДЦП локомоторные паттерны проявляются в измененных устойчивых положениях тела и конечностей или в достаточно стереотипных непроизвольных повторяющихся движениях, отражающих активность CPG. Их можно наблюдать в шейно-тонических рефлексах: асимметричном (как проявление паттерна полной реципрокности) или симметричном (активирующем паттерн рострально-каудальной реципрокности). Синкинезии у детей с дискинетическими формами ДЦП также проявляются в одном из паттернов CPG. Использование в программе реабилитации тренировки рук повышает нейропластичность и улучшает ходьбу. Было высказано предположение [11], что связи между шейным и поясничным отделами спинного мозга могут опосредованно влиять на межлимбическую координацию. Так, выполнение двигательных задач, таких как ходьба, бег и плавание, приводит к ритмичному движению рук вместе с ногами. Модель исследования предполагала 30-минутною тренировку на велосипеде 3 раза в 1 нед в течение 5 нед с умеренной интенсивностью. По результатам наблюдались значительные улучшения в клинических оценках ходьбы и умеренное улучшение баланса наряду с силой и мышечной активностью, измеренной на руках и лодыжках во время изометрических сокращений [9]. Это говорит о том, что тренировка руки на велосипеде активировала межконечностные сети, которые способствуют координации ритмической ходьбы. Особый интерес в этом эксперименте представляют существенные изменения активности передней большеберцовой мышцы пораженной стороны во время ходьбы, которые произошли в результате тренировки на велосипеде руками. Это очень важно с функциональной точки зрения, потому что неспособность активировать переднюю большеберцовую мышцу приводит к опусканию стопы, что связано с сопротивлением пальца, спотыканием и повышением вероятности падения. Кроме того, координация мышц-агонистов-антагонистов в ноге пораженной стороны показала вызванные тренировкой изменения, которые включали повышение активности передней большеберцовой/камбаловидной мышцы во время фазы переката и снижение активности этих же мышц во время фазы опоры на обе ноги.

ДЦП несет в себе ограничение функциональной активности и двигательные нарушения, связанные с аномалией развивающегося головного мозга. Данная группа детей имеет стабильные нарушения развития моторики и поддержания позы. Многочисленные российские и международные исследования показывают, что ²/₃ детей со спастическими формами ДЦП получают инъекции ботулинического токсина типа А (БТА) для улучшения моторных функций, коррекции позы и купирования болевого синдрома [12]. Основополагающим элементом патогенеза контрактур суставов и деформаций является непропорциональный рост сухожильно-мышечного блока относительно длины костных сегментов. Коррекция диссонанса между длинами сухожильно-мышечного блока и костных сегментов проводится ботулинотерапией (по показаниям с 2-летнего возраста) [13]. Стоит отметить, развитие эффекта ботулинотерапии у детей с ДЦП связано не только с миорелаксирующим действием ботулотоксина, уменьшающим возбудимость гамма-мотонейронов и тем самым снижающим проявления спастичности, но и с уникальным двойным сенсомоторным механизмом действия данного биологического препарата [14, 15].

Оценка функциональных возможностей и состояния ребенка является основой выбора тактики лечения и составления прогноза развития. В настоящее время международное признание получила система классификации больших моторных функций (GMFCS), учитывающая степень развития моторики и ограничения движений ребенка в повседневной жизни. Данная шкала является качественной характеристикой двигательных возможностей ребенка, следовательно, базой для создания плана лечебных мероприятий. Рекомендации к применению БТА у пациентов с ДЦП в отчете Американской академии неврологии о терапевтическом применении БТА при двигательных расстройствах сформулированы с учетом доказательности (уровень доказательности А) [16]. Таким образом, оценивая ботулинотерапию с позиции доказательной медицины, показанием для применения препаратов БТА при ДЦП многие годы являлась локальная или сегментарная спастичность нижних конечностей.

Однозначно можно утверждать, что лечение у пациента проводится не в полном объеме, если лечащим врачом или реабилитационной командой не применяется БТА терапия, это лишает пациента доказанного эффективного терапевтического метода [17]. Проведенный экономический анализ уровня эффективности комплексной реабилитации детей со спастическими формами ДЦП показал экономическую обоснованность реабилитации с применением препарата абоботулотоксина (Диспорт) [13]. Одним из обсуждаемых вопросов последних лет является необходимость проведения инъекций препаратов БТА в те зоны мышцы, в которых имеется скопление двигательных концевых пластинок [18, 19]. Важным было проведение мировых рандомизированных исследований применения абоботулотоксина в спастические мышцы верхних конечностей. В двойном слепом проспективном рандомизированном контролируемом исследовании III фазы и продолженном исследовании (NCT02106351) дети с церебральным параличом в возрасте от 2 до 17 лет были случайным образом распределены в группы: 2 ЕД/кг (контрольная группа), 8 ЕД /кг или 16 ЕД /кг абоботулотоксина (исследуемая группа). Инъекции проводились в целевую группу мышц (сгибатели запястья или локтя), начиная со 2-го цикла терапии, по решению исследователя, инъекции допускались в мышцы нижней конечности. Абоботулотоксин в дозах 8 и 16 ЕД/кг показал статистически значимое снижение мышечного тонуса по шкале MAS (параметр первичной конечной точки) в основной целевой группе мышц на 6-й неделе по сравнению с низкой дозой препарата абоботулотоксина (2 ЕД/кг) (–2,0, –2,3 и –1,6 по шкале MAS соответственно) [20].

Немаловажное значение в лечении пациентов со спастичностью играет и подтвержденная длительность сохранения эффекта, что в свою очередь уменьшает частоту инъекционных сессий до 2 в год. В исследовании PUL большинство детей получали повторную инъекционную сессию в период от 16 до 28 нед, однако у некоторых пациентов наблюдалась более высокая продолжительность действия (до 34 нед или более) [20].

В Российском медицинском сообществе согласованное мнение экспертов о методике выполнения многоуровневых инъекций БТА при спастических формах ДЦП основано на результатах международных публикаций и собственном клиническом опыте [21]. Российское многоцентровое исследование многоуровневых инъекций абоботулотоксина показало, что средние интервалы между повторными инъекциями также были существенно больше традиционных 12 нед и составили 180—200 сут для 66,9% пациентов и 140—180 сут для 24,7% детей [18]. Таким образом, большая продолжительность антиспастического эффекта препарата абоботулотоксина обеспечивает широкое терапевтическое окно для закрепления двигательных навыков, развития новых и осуществления реабилитационных мероприятий.

Результаты исследования PUL обосновали необходимость регистрации нового показания к применению препарата Диспорт: симптоматическое лечение фокальной спастичности верхней конечности у детей с 2 лет [12]. Новые показания к применению препарата абоботулотоксина дают возможность расширить протокол инъекций детям со спастичностью любой этиологии.

В показания внесены 12 мышц верхней конечности, включая мышцы плеча: плечевая мышца (m. brachialis); плечелучевая мышца (m. brachioradialis); двуглавая мышца плеча (m. biceps brachii); круглый пронатор (m. pronator teres); квадратный пронатор (m. pronator quadratus); лучевой сгибатель запястья (m. flexor carpi radialis (FCR)); локтевой сгибатель запястья (m. flexor carpi ulnaris (FCU)); глубокий сгибатель пальцев (m. flexor digitorum profundus (FDP)); поверхностный сгибатель пальцев (m. flexor digitorum superficialis (FDS)); короткий сгибатель I пальца кисти (m. flexor pollicis brevis); мышца, противопоставляющая I палец кисти (m. opponens pollicis); мышца, приводящая I палец кисти (m. adductor pollicis) [15].

Максимальная доза препарата Диспорт, вводимого в одну верхнюю конечность, не должна превышать 16 Ед/кг или 640 Ед (меньшая из двух). При введении препарата в обе верхние конечности максимальная доза препарата должна быть 21 Ед/кг или 840 Ед (меньшая из двух) [15]. Купирование спастичности верхней конечности, благодаря расширению количества мышц, включаемых в протокол инъекций, даст возможность улучшить локомоторные функции ребенка.

Таким образом, для выбора мышц-мишеней при ботулинотерапии ДЦП важно определить основной локомоторный паттерн, определяющий патологическую установку конечностей или частей тела. Инъекции в мышцы, активированные определенным паттерном, позволяют затормозить данный паттерн и облегчить произвольную двигательную активность. Мото-моторные, мотосенсорные, сенсо-сенсорные и сенсомоторные реципрокные взаимодействия объясняют положительный эффект на спастику в ногах и ходьбу инъекций БТА только в мышцы верхней конечности у больных с постинсультной спастичностью. Этими же механизмами можно объяснить увеличение болевого порога в обеих конечностях после инъекций ботулинического токсина только в одну конечность при экспериментальной диабетической нейропатии [22]. Для получения лучшего эффекта от инъекций ботулинического токсина следует оценивать наличие спастичности, гипертонусов и дистоний в рамках общего паттерна межконечностных взаимодействий. Это позволяет более точно осуществлять выбор ключевых мышц, затрудняющих произвольную двигательную активность и тормозящих переход пациента к следующему этапу двигательного развития, и использовать меньшие дозы БТА. Имеющаяся патологическая спастичность в верхней конечности может активировать локомоторный паттерн во время определенных фаз цикла шага, приводя к патологической ходьбе. Купирование спастичности в верхних конечностях инъекциями абоботулотоксина в мышцы прерывает циркуляцию патологического возбуждения в CPG, чем упрощает супраспинальный контроль локомоции.

Успешное применение предложенного подхода в клинике в сочетании с расширенными показаниями применения Диспорта в верхние конечности при спастических формах ДЦП расширяет возможности реабилитации, хотя требует дальнейших исследований реципрокных паттернов для уточнения нейрофизиологических механизмов и разработки новых подходов к управлению двигательной активностью больных с ДЦП.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.