Строение ног человека схема: Анатомия нижней конечности

Заболевания опорно-двигательного аппарата

Масштабы проблемы

Нарушения и болезни костно-мышечной системы – это более 150 нарушений здоровья, поражающих опорно-двигательный аппарат. Они варьируются в широком диапазоне: от острых и кратковременных явлений — переломов, растяжений и вывихов — до пожизненных нарушений, сопровождающихся постоянным снижением функциональных возможностей и инвалидностью. Нарушения и болезни костно-мышечной системы обычно характеризуются болевыми ощущениями (нередко постоянного характера), снижением подвижности, ухудшением моторики и функциональных возможностей в целом, что ограничивает способность человека к трудовой деятельности. 

Нарушения и болезни костно-мышечной системы включают в себя нарушения, поражающие:

• суставы, в частности, остеоартрит, ревматоидный артрит, псориатический артрит, подагру, анкилозирующий спондилоартрит;
• костные ткани, в частности, остеопороз, остеопению и связанные с этим переломы в результате хрупкости костей или травм;
• мышцы, в частности, саркопению;
• позвоночник, в частности, люмбаго и цервикалгию;
• различные части тела или системы организма, в частности, регионарные и распространенные болевые синдромы и воспалительные заболевания, такие как заболевания соединительных тканей и васкулит, характеризующиеся симптомами со стороны костно-мышечной системы, или системная красная волчанка.  

Помимо всего, нарушения и болезни костно-мышечной системы являются самым главным фактором, обусловливающим глобальную потребность в реабилитационных услугах. Они входят в число основных причин, определяющих спрос на такие услуги для детей, а примерно две трети взрослого населения, нуждающегося в реабилитационных услугах, – это люди, страдающие от нарушений и болезней костно-мышечной системы.

Распространенность проблемы

Данные недавнего исследования «Глобальное бремя болезней» (ГБВ) свидетельствуют о том, что примерно 1,71 миллиарда человек в мире страдают от нарушений и болезней костно-мышечной системы (1). Хотя распространенность болезней костно-мышечной системы различается в зависимости от возраста и диагноза, от них страдают люди любого возраста повсюду в мире. Наиболее сильно затронуто такими болезнями население стран с высоким доходом (441 миллион человек), далее идут жители Региона Западной части Тихого океана (427 миллионов человек) и Региона Юго-Восточной Азии (369 миллионов человек). Нарушения и болезни костно-мышечной системы также занимают ведущее место среди факторов инвалидности в мире: на них приходится примерно 149 миллионов лет жизни, прожитых с инвалидностью, что в глобальном масштабе составляет 17% всех лет, прожитых с инвалидностью, обусловленной разными причинами.

На люмбаго приходится основная доля общего бремени нарушений и болезней костно-мышечной системы. Среди других факторов, влияющих на это бремя, следует назвать переломы (436 миллионов человек в мире), остеоартрит (343 миллиона человек), прочие травмы (305 миллионов человек), цервикалгия (222 миллиона человек), ампутации (175 миллионов человек) и ревматоидный артрит (14 миллионов человек) (1).

Хотя распространенность нарушений и болезней костно-мышечной системы увеличивается с возрастом, ими страдают и более молодые люди, причем нередко в годы наибольшей экономической активности. Люмбаго, например, является основной причиной преждевременного прекращения трудовой деятельности. Неблагоприятные последствия этого для общества поистине огромны не только с точки зрения прямых затрат на медико-санитарное обслуживание, но и с точки зрения косвенных издержек (которые выражаются в пропусках работы, снижении производительности). Кроме того, нарушения и болезни костно-мышечной системы тесно связаны со значительным ухудшением психического здоровья и снижением функциональных возможностей. Согласно прогнозам, в будущем число людей, страдающих от люмбаго, будет только возрастать, причем наиболее быстрыми темпами – в странах с низким и средним уровнем дохода (2).

Разработанный ВОЗ инструмент для оценки потребностей в реабилитационных услугах WHO Rehabilitation Need Estimator предоставляет уникальную возможность получать данные о распространенности нарушений и болезней костно-мышечной системы в отдельных странах, регионах и в мире в целом, а также данные о годах жизни, прожитых с инвалидностью, обусловленной нарушениями и болезнями костно-мышечной системы.

Деятельность ВОЗ

В 2017 г. ВОЗ учредила инициативу «Реабилитация-2030: призыв к действиям» в целях привлечения внимания к острой неудовлетворенной потребности в реабилитационных услугах во всем мире и к важности укрепления систем здравоохранения в части предоставления реабилитационных услуг. Эта инициатива знаменует собой новый стратегический подход к глобальному реабилитационному сообществу, акцентируя внимание на том, что:   

• Реабилитационные услуги должны быть доступны для всего населения на протяжении всей жизни. Это относится и ко всем людям с нарушениями и болезнями костно-мышечной системы.
• Усилия по укреплению реабилитационных услуг должны быть направлены на то, чтобы оказывать поддержку системам здравоохранения в целом и интегрировать услуги по реабилитации во все уровни медико-санитарной помощи.
• Реабилитация является одной из важнейших услуг здравоохранения и имеет огромное значение для достижения всеобщего охвата услугами здравоохранения.

Данная инициатива была учреждена в значительной степени из-за того, что многие страны не имеют должного потенциала для удовлетворения существующих потребностей в реабилитационных услугах, в том числе потребностей людей с нарушениями и болезнями костно-мышечной системы, не говоря уже о прогнозируемом росте спроса на такие услуги в связи с наблюдаемыми тенденциями, связанными со здоровьем и демографией. Страны зачастую не придают первостепенного значения проблеме реабилитации, и эта сфера по-прежнему не обеспечена необходимыми ресурсами. В результате бесчисленное множество людей не имеют доступа к реабилитационным услугам, что приводит к ухудшению состояния их здоровья, дальнейшим осложнениям и последствиям, которые будут ощущаться ими на протяжении всей жизни. В некоторых странах с низким и средним уровнем дохода более 50% населения не получают реабилитационных услуг, в которых они нуждаются.

ВОЗ оказала поддержку более чем 20 странам во всех регионах мира в целях укрепления их систем здравоохранения в части совершенствования реабилитационных услуг. Число стран, обращающихся в ВОЗ с просьбой о технической поддержке, постоянно возрастает.

Дополнительную информацию об инициативе «Реабилитация-2030: призыв к действиям» можно найти по следующей ссылке.

Кроме того, ВОЗ занимается разработкой пакета реабилитационных вмешательств (в том числе в отношении переломов конечностей, остеоартрита, ревматоидного артрита, люмбаго и ампутаций), содержащего перечень приоритетных и основанных на фактических данных реабилитационных вмешательств и ресурсов, необходимых для их безопасного и эффективного осуществления.  Эти вмешательства сохранят свою актуальность для людей на протяжении всей жизни и всего континуума медицинского обслуживания, на всех платформах оказания услуг и во всех регионах мира, причем особое внимание будет уделяться вопросам, возникающим в условиях низкой или средней обеспеченности ресурсами.

Пакет станет онлайновым ресурсом с открытым доступом, предназначенным для различных целевых аудиторий. Министерства здравоохранения смогут планировать интеграцию реабилитационных вмешательств в свои национальные системы медико-санитарных услуг; исследователи получат возможность выявлять пробелы в научных исследованиях, касающихся реабилитации; преподаватели университетов смогут разрабатывать программы обучения для подготовки специалистов в области реабилитации; медицинские работники смогут планировать и включать конкретные реабилитационные вмешательства в свои программы по оказанию реабилитационных услуг.

Дополнительную информацию о пакете реабилитационных вмешательств в отношении нарушений и болезней костно-мышечной системы можно найти по следующей ссылке.

ВОЗ планирует провести в начале 2022 г. совещание заинтересованных сторон, посвященное нарушениям и болезням костно-мышечной системы. Цель совещания – составить план дальнейшей более конкретной деятельности ВОЗ, направленной на укрепление реабилитационных услуг в отношении нарушений и болезней костно-мышечной системы в различных странах и выявление факторов, способствующих и препятствующих успешному осуществлению глобальной повестки в области реабилитации.

---

(1)    Cieza, A., Causey, K., Kamenov, K., Hanson, S. W., Chatterji, S., & Vos, T. (2020). Global estimates of the need for rehabilitation based on the Global Burden of Disease study 2019: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2019. The Lancet, 396(10267), 2006-2017.

(2)    Hartvigsen J, Hancock MJ, Kongsted A, et al. What low back pain is and why we need to pay attention. Lancet 2018; 391: 2356–67.

 

 

Руководство для пациентов с хронической болезнью почек

В  основу  настоящего  руководства  для  пациентов  легло  подготовленное  в 2017 году эстонское руководство по лечению «Профилактика и ведение больных с хронической болезнью почек» и обсуждаемые в нем темы вместе с рекомендациями. Рекомендации руководства для пациентов были составлены с учетом результатов анализа научной литературы, основанной на принципах доказательной медицины. В данном руководстве для пациентов Вы найдете рекомендации,  которые  наиболее  важны  с  точки  зрения  пациента.  Руководство для пациентов было составлено в сотрудничестве с нефрологами и в нем учитаны возможности системы здравоохранения Эстонии. Ясность текста руководства для пациентов и важность описываемых тем была оценена и со стороны пациентов, и обратная связь от них помогла пополнить данное руководство.
 
Руководство для пациентов предназначено для больных хронической болезнью почек, а также для их близких. В руководстве для пациентов объясняются сущность заболевания и его возможные причины, диагностика, виды лечения и возможные осложнения. Также в руководстве стараются ответить на вопросы о питании и ежедневном образе жизни.

 

Хроническая болезнь почек является медленно протекающим заболеванием и на начальных стадиях не вызывает у пациента особенно много жалоб. В группу заболеваний хронической болезнью почек входит целый ряд заболеваний почек, в случае которых почечная функция снижается в течение нескольких лет или десятилетий. Если у Вас диагностирована хроническая болезнь почек, то может случиться, что в Ваш образ жизни и режим  питания нужно ввести изменения, чтобы удержать почечную функцию на должном уровне. Вы сами можете сделать очень много, чтобы помочь лечению.
 

Регулярно посещайте врача и обязательно делайте анализы именно с той частотой, как это было предписано врачом. Знайте значение своих основных показателей — скорости клубочковой фильтрации (СКФ) и уровеня креатинина в сыворотке. Попросите Вашего врача объяснить их значение. Строго отслеживайте план лечения и обсудите с врачом или медсестрой все вопросы и проблемы, возникшие в связи с болезнью и ее лечением. Используйте только те лекарства, которые были назначены и разрешены врачом. Некоторые лекарства могут повредить почки. Знайте наименования своих лекарств и их дозы. Принимайте их только так, как это было предписано врачом. Используйте  только  такие  пищевые  добавки  и  витамины,  которые  Вам порекомендовал Ваш врач. При посещении врачей всегда информируйте их, что у Вас хроническая болезнь почек. Вы также должны информировать лечащего врача о том, что другой врач назначил Вам какой-либо курс лечения. Если Вам нужно сделать обследования с контрастным веществом (например компьютерная томография, ангиография, магнитно-резонансная томография), то обсудите прежде всего их с Вашим врачом и следуйте его указаниям. Если у Вас высокое давление, Вы должны знать рекомендуемый уровень кровяного давления и держать его под контролем. Это очень важно для защиты почек. Если у Вас диабет, контролируйте уровень сахара в крови, придерживайтесь назначенной диеты и принимайте лекарства. Знайте  свой  уровень  холестерина.  При  повышении  уровня  холестерина внимательно следите за соблюдением рекомендуемого Вам образа жизни. Для этого очень важны и соблюдение диеты, активного образа жизни, удержание веса на нормальном для Вас уровне и прием лекарств. Соблюдайте здоровый режим питания. Если Вам необходимо ограничить прием какого-либо продукта, планируйте состав Вашей еды таким образом, чтобы Вы могли получить из нее все необходимые питательные вещества и калории. Если у Вас есть лишний вес, постарайтесь вместе с Вашим врачом найти безопасные методы снижения веса тела. Снижение веса тела поможет почкам дольше работать в нормальном режиме. Не пропускайте приемы пищи и не оставайтесь без еды на несколько часов. Постарайтесь есть 4-5 небольших объемов еды вместо 1-2 основных приемов пищи. Пейте достаточно жидкости. Если врач предписал Вам ограниченное потребления жидкости, то очень важно соблюдать эту рекомендацию. Если Вас все же мучит жажда, ее можно утолить, положив в рот ломтик лимона, или прополоскав рот водой. Уменьшите количество потребляемой с пищей соли. Будьте физически активны. Физическая активность помогает уменьшить кровяное давление, уровень сахара и холестерина в крови, а также поможет Вам лучше справляться с болезнью. Если Вы курите, найдите возможность бросить эту привычку. Старайтесь  быть  активными  в  процессе  поддержания  своего  здоровья. Ищите и находите информацию о хронической болезни почек и ее лечении. Если у Вас диабет, контролируйте уровень сахара в крови, придерживайтесь назначенной диеты и принимайте лекарства. Знайте  свой  уровень  холестерина.  При  повышении  уровня  холестерина внимательно следите за соблюдением рекомендуемого Вам образа жизни. Для этого очень важны и соблюдение диеты, активного образа жизни, удержание веса на нормальном для Вас уровне и прием лекарств. Соблюдайте здоровый режим питания. Если Вам необходимо ограничить прием какого-либо продукта, планируйте состав Вашей еды таким образом, чтобы Вы могли получить из нее все необходимые питательные вещества и калории. Если у Вас есть лишний вес, постарайтесь вместе с Вашим врачом найти безопасные методы снижения веса тела. Снижение веса тела поможет почкам дольше работать в нормальном режиме. Не пропускайте приемы пищи и не оставайтесь без еды на несколько часов. Постарайтесь есть 4-5 небольших объемов еды вместо 1-2 основных приемов пищи. Пейте достаточно жидкости. Если врач предписал Вам ограниченное потребления жидкости, то очень важно соблюдать эту рекомендацию. Если Вас все же мучит жажда, ее можно утолить, положив в рот ломтик лимона, или прополоскав рот водой. Уменьшите количество потребляемой с пищей соли. Будьте физически активны. Физическая активность помогает уменьшить кровяное давление, уровень сахара и холестерина в крови, а также поможет Вам лучше справляться с болезнью. Если Вы курите, найдите возможность бросить эту привычку. Старайтесь  быть  активными  в  процессе  поддержания  своего  здоровья. Ищите и находите информацию о хронической болезни почек и ее лечении.

 

Обычно у человека две почки, которые напоминают по форме фасоль и прилегают к задней брюшной стенке под ребрами. Обе почки имеют размер сжатого мужского кулака.
 
Здоровые почки:

• занимаются  удалением  из  тела  конечных  продуктов  обмена  веществ  и лишней жидкости
• помогают удерживать кровяное давление под контролем
• помогают вырабатывать красные кровяные тельца
• помогают сохраняться костям здоровыми

ЗДОРОВЫЕ ПОЧКИ Представьте, что Ваши почки – это кофейный фильтр. Когда готовят кофе, фильтр удерживает в себе кофейный порошок, но в то же время  позволяет жидкости двигаться через него.

Почки делают нечто подобное – они удерживают, оставляют необходимые вещества в организме, но в то же время фильтруют из организма ненужные ему вещества. Конечные продукты обмена веществ, которые отфильтровывают почки, появляются в организме в ходе процессов расщепления, связанных с питанием, питьем, приемом лекарств, и нормальной мышечной работой.

В каждой почке находится около миллиона маленьких фильтров, которые называются клубочками. В клубочках формируется первичная моча, которая протекает через небольшие канальцы, где часть жидкости всасывается обратно. Функциональной единицей почки является нефрон – специфическая структура, состоящая из клубочка и системы канальцев. Нефроны удаляют из крови остаточные вещества и излишнюю жидкость в виде мочи в почечную лоханку, далее моча переносится в мочеточники, а после этого – в мочевой пузырь.

В случае хронической почечной болезни ухудшаются почечные функции – почки больше не могут фильтровать в достаточной степени остаточные вещества и очищать кровь. Способность почек к фильтрованию оценивают на основании специального показателя — скорости клубочковой фильтрации (СКФ).

 

Хроническая болезнь почек является медленно протекающим заболеванием и на начальных стадиях не вызывает у пациента особенно много жалоб. В группу заболеваний  хронической  болезнью  почек  входит  целый  ряд  заболеваний почек, в случае которых почечная функция снижается в течение нескольких лет или десятилетий. При помощи своевременной диагностики и лечения можно замедлить и даже приостановить прогрессирование болезни почек.

В ходе международных исследований почечной функции у многих людей было обнаружено, что почти у каждого десятого было найдено нарушение работы почек в той или иной степени.
 

Что является причиной хронической болезни почек?

 Тремя самыми распространенными причинами хронических почечных заболеваний являются диабет, повышенное кровяное давление и гломерулонефрит.

• Диабет – в случае данной болезни повреждаются разные органы, в том числе почки и сердце, а также кровеносные сосуды, нервы и глаза. При длительном диабетическом поражении почек у многих пациентов повышается кровяное давление и нужно применять соответствующее лечение.
• Повышенное  кровяное  давление  (гипертония,  первичная  артериальная гипертензия) – в ходе гипертонии кровяное давление невозможно контро- лировать и оно начинает превышать пределы нормы (более 140/90 мм рт. ст.). Если такое состояние будет постоянным, оно может стать причиной хронического почечного заболевания, инсульта мозга или инфаркта мио- карда.
• Гломерулонефрит   –   заболевание,   возникающее   вследствие   нарушения работы иммунной системы, в ходе которого фильтрационную функцию почек нарушает иммунное воспаление. Болезнь может поражать только почки, а может распространяться на весь организм (васкулиты, волчаночный нефрит). Гломерулонефрит часто сопровождается повышенным кровяным давлением.

 
Многие другие состояния могут стать причиной хронической почечной болезни, например:

• наследственные заболевания  –  как, например, поликистозная болезнь почек, вследствие которой на протяжении лет в почках возникает большое количество кист, которые повреждают функционирующую почечную ткань и поэтому развивается почечная недостаточность. Другие наследственные заболевания почек встречаются значительно реже (синдром Альпорта, болезнь Фабри и др.)
• проблемы, обусловленные препятствиями, находящимися в почках и моче- выводящих путях – как, например, врожденный порок мочеточника, камни в почках, опухоли или увеличение предстательной железы у мужчин
• повторные инфекции мочевыводящих путей или пиелонефриты.

 

У каждого ли человека может развиться хроническая болезнь почек?

Хроническая болезнь почек может развиться в любом возрасте. Самый большой риск заболеть возникает у тех людей, у который присутствуют один или несколько следующих факторов риска:

• диабет
• повышенное кровяное давление
• у членов семьи ранее встречались болезни почек
• возраст старше 50 лет
• длительное потребление лекарств, которые могут повредить почки
• лишний вес или ожирение

 

Каковы симптомы хронической болезни почек?

Если хроническая болезнь почек прогрессирует, то в крови повышается уровень содержания конечных продуктов обмена веществ. Это, в свою очередь, является причиной плохого самочувствия. Могут возникнуть разные проблемы со здоровьем – такие как повышенное кровяное давление, малокровие (анемия), болезни костной ткани, преждевременное обызвествление сердечно-сосудистой системы, изменение цвета, состава и объема мочи (см. Осложнения хронической болезни почек).
 
При прогрессировании болезни основными симптомами могут быть:

• слабость, чувство обессиленности
• одышка
• проблемы со сном
• отсутствие аппетита
• сухая кожа, зуд кожи
• мышечные спазмы, особенно по ночам
• отеки в ногах
• отеки вокруг глаз, особенно по утрам

 

Стадии тяжести хронической болезни почек Всего имеется пять стадий тяжести хронической болезни почек (см. таблицу 1). Стадия тяжести повреждения почек зависит от скорости клубочковой фильтрации (СКФ), с помощью которой оценивается функция почек. От стадии тяжести хронической болезнью почек зависит дальнейшее лечение.
 
Таблица 1. Стадии тяжести болезни почек

Стадия тяжести	Описание	СКФ
1	Имеет место повреждение почек (альбуминурия или белок в моче), но при этом СКФ в пределах нормы.	СКФ > 90 мл/мин
2	Небольшое снижение СКФ	СКФ 60–89 мл/мин
3A 3B	Умеренное снижение  СКФ (возникают ранние симптомы почечной недостаточности)	СКФ 45-59 мл/мин   СКФ 30-44 мл/мин
4	Тяжелое снижение СКФ (т.е. стадия предиализа, возникают поздние симптомы почечной недостаточности).	СКФ 15-29 мл/мин
5	Конечная, терминальная стадия почечной недостаточности (возникает уремия, необходима почечно-заместительная терапия).	СКФ

 

Регулярно посещайте врача и обязательно делайте анализы именно с той частотой, как это было предписано врачом. Обязательно обсудите возникшие жалобы и проблемы с Вашим лечащим врачом или медсестрой. Ни в коем случае не занимайтесь самолечением и самостоятельной постановкой диагноза.

   Для диагностики болезни почек существует два простых анализа, которые Вам может назначить семейный врач.
 
Анализ крови: скорость клубочковой фильтрации (СКФ) и уровень креатинина в сыворотке. Креатинин является одним из тех конечных продуктов обмена белка, уровень которого в крови зависит от возраста, пола, объема мышечной массы, питания, физической активности, от того, какие продукты перед сдачей пробы (например, было съедено много продуктов из мяса), а также некоторых лекарств. Креатинин выделяется из организма через почки, а если работа почек замедляется, то уровень креатинина в плазме крови увеличивается. Определение уровня креатинина само по себе недостаточно для диагностики хронической болезни почек, поскольку ее значение начинает превышать верхний предел нормы только тогда, когда СКФ уменьшилась в два раза. СКФ рассчитывается при помощи формулы, включающей четыре параметра, которые учитывают показание уровня креатинина, возраст, пол и расу пациента. СКФ показывает, на каком уровне находится способность почек к фильтрации. В случае хронической болезни почек показатель СКФ показывает стадию тяжести болезни почек (см. таблицу 1).

 

Анализ мочи: в моче определяется содержание альбумина, кроме этого опре- деляется отношение к друг другу значений альбумина и креатинина в моче. Альбумин — это такой белок в моче, который обычно попадает в мочу в минимальных количествах. Даже небольшое увеличение уровня альбумина в моче у некоторых людей может быть ранним признаком начинающейся болезни почек, особенно у тех, у кого есть диабет и повышенное кровяное давление. В случае нормальной функции почек альбумина в моче должно быть не больше чем 3 мг/ ммоль (или 30 мг/г). Если выделение альбумина увеличивается еще больше, то это уже говорит о болезни почек. Если выделение альбумина превышает 300 мг/г, то в мочу выделяются и другие белки и это состояние называют протеинурией.
 

 

Если почка здорова, то альбумин не попадает в мочу. В случае поврежденной почки альбумин начинает поступать в мочу.

Если после получения результатов анализа мочи у врача появится подозрение, что имеет место болезнь почек, то дополнительно проводится повторный анализ мочи на альбумин. Если альбуминурия или протеинурия обнаруживается повторно в течение трех месяцев, то это говорит о хронической болезни почек.  

Дополнительные обследования

Ультразвуковое обследование почек: при диагностике хронической болезни почек является обследованием первичного выбора. Ультразвуковое обследование позволяет оценивать форму почек, их размер, расположение, а также определить возможные изменения в ткани почек и/или другие отклонения, которые могут препятствовать нормальной работе почек. Ультразвуковое обследование почек не требует специальной подготовки и не имеет рисков для пациента.
 
При необходимости и при подозрении на урологическое заболевание могут назначить ультразвуковое обследование мочевыводящих путей (а также анализ остаточной мочи), для мужчин могут назначить и ультразвуковое обследование предстательной железы и направить на консультацию к урологу. При необходимости и при подозрении на гинекологическое заболевание женщину направляют на консультацию к гинекологу.
 

Что нужно знать об обследовании с контрастным веществом, если у Вас хроническая почечная болезнь?

Такие диагностические обследования, как магнитно-резонансная томография, компьютерная томография и ангиография используются для диагностики и лечения разных заболеваний и травм. Во многих случаях используются внутривенные и внутриартериальные контрастные вещества (с содержанием йода или гадолиния), что позволяет увидеть исследуемые органы или кровеносные сосуды.
 

Что особенно важно сделать перед проведением обследования с конт­растным веществом?

Если Вам назначили обследование с контрастным веществом, то нужно определить свою СКФ.
 
Вместе с лечащим врачом Вы сможете обсудить и оценить пользу или вред своему здоровью. Если обследование все же необходимо провести, соблюдайте следующие правила подготовки:

• За день до обследования и день после обследования пейте много жидкости (воду, чай и др.). Если Вы находитесь на лечении в больнице, то Вам через вену инфузионным путем введут необходимое количество жидкости. При нахождении на больничном лечении после обследования с контрастным веществом (в течение 48-96 часов) обычно назначается определение уровня креатинина в крови для оценки почечной функции. В амбулаторном обследовании с контрастным веществом Вашу почечную функцию сможет оценить Ваш семейный врач.
• Обсудите со своим лечащим врачом вопросы о том, какие лекарства нельзя принимать до обследования с контрастным веществом. Некоторые лекарства (антибиотики, лекарства против повышенного давления и др.) вместе с контрастными  веществами  начинают  действовать  как  яд.  За  день  до  и день после обследования ни в коем случае нельзя принимать метформин – лекарство от диабета.
• Между двумя обследования с контрастным веществом при первой же воз- можности нужно оставить достаточно времени, что контрастное вещество, которое использовали при первом обследовании, успело выйти из организма. Важно исключать повторные обследования с большим объемом контрастного вещества.

 

Как действует контрастное вещество на почки?

Иногда контрастное вещество может повредить работу почек. Самым большим риском является повреждение почек именно у больных хронической болезнью почек. Существует два редко встречающихся, но очень серьезных заболевания, которые могут возникнуть вследствие введения контрастного вещества: нефро- патия и нефрогенный системный фиброз.

 

Что такое нефропатия, возникшая вследствие введения контрастного вещества? Нефропатия, возникшая вследствие введения контрастного вещества, встре- чается редко, она может возникнуть у примерно 6% пациентов. Риск заболеть особенно высок у диабетиков, а также у людей с хронической болезнью почек.
 
В случае нефропатии, вызванной контрастным веществом, возникает резкое снижение функции почек в течение 48-72 часов после обследования. В боль- шинстве случае это состояние проходит и человек поправляется, но в редких случаях могут возникнуть серьезные проблемы как в почках, так и в сердечно- сосудистой системе.
 

Что такое нефрогенный системный фиброз? Нефрогенный системный фиброз является очень редким, но тяжелым заболеванием, которое повреждает кожу и другие органы. Нефрогенный системный фиброз представлен у некоторых пациентов с хронической болезнью почек на последних стадиях развития (4%), которые прошли магнитно-резонансную томографию с контрастным веществом, включающим гадолиний. Болезнь может развиться в течение периода от 24 часов до 3 месяцев начиная со дня проведения с контрастным веществом, включающим гадолиний.
 
Данное заболевание является очень редким и у людей с легким нарушением функций почек или с нормальной функцией почек возникновение нефрогенного системного фиброза замечено не было.
 

Знайте значение своих основных показателей – скорость клубочковой фильтрации (СКФ) и уровень креатинина в сыворотке. Попросите Вашего врача объяснить их значение. ​Если Вам нужно сделать обследования  с контрастным веществом (например компьютерная томография, ангиография, магнитно-резонансная томо- графия), то обсудите это прежде всего с Вашим врачом и следуйте его указаниям.

 

Возможности лечения хронической болезни почек зависят от стадии тяжести болезни почек, от сопутствующих заболеваний и других проблем со здоровьем.
 
Лечение может включать в себя:

• Лечение повышенного кровяного давления
• Лечение диабета
• В случае лишнего веса – его снижение.
• Изменение образа жизни: здоровое питание, уменьшение количества по- требляемой соли, достаточная физическая активность, отказ от курения, ограничение потребления алкоголя (см. Чем Вы сами можете помочь лечению?).
• Лечение диализом и пересадка почки в случае хронической болезни почек на последних стадиях тяжести развития (стадия тяжести 5).
• Психологическая консультация и поддержка.

 

Лечение высокого кровяного давления в случае хронической болезни почек  Что такое кровяное давление?

Кровяное давление –  это давление, которое создается текущей в кровяных сосудах кровью на стенки  кровяных сосудов.  Единицей измерения кровяного давления является миллиметр ртутного столба (сокращенно мм рт. ст.) и кровяное давление определяется двумя числами –  систолическое и диастолическое кровяное давление –  например, 130/80 мм рт. ст. Систолическое давление или верхнее значение давления, означает уровень давления крови в момент, когда сердце выбрасывает  кровь  из  камеры, т.е.  при  сжатии сердца.

Диастолическое давление или нижнее значение давления, означает уровень давления крови в момент, когда сердце находится в моменте расслабления. 

Повышенное кровяное давление (гипертония) является распространенным заболеванием и часто сам человек не знает, что его показатель давления выше нормы. При прогрессировании болезни основными симптомами могут быть:
 
•    головная боль
•    учащенное сердцебиение
•    усталость
•    нарушение равновесия
 
Нелеченое повышенное давление может стать причиной поражения почек, заболеваний сердечно-сосудистой системы, инсульта или глазных болезней. Повышенное кровяное давление может стать причиной повреждения почечных артерий и снизить функциональную способность почек. Почки с поврежденными артериями больше не могут выводить из организма конечных продуктов обмена веществ или излишнюю жидкость. Из-за излишней жидкости давление начинает повышаться еще больше.
 
Важно удерживать давление крови в пределах нормы. Независимо от возраста давление крови не должно превышать 140/90 мм рт.ст..
 
Если  у  Вас  есть  хроническая  болезнь  почек  и  присутствуют  дополнительные факторы риска (например альбуминурия, диабет, заболевания сердечно- сосудистой системы), то давление крови нужно удерживать на уровне 130/80 мм рт.ст..
 
Лучшим способом для измерения кровяного давления и для удержания его под контролем является самостоятельное измерение кровяного давления на дому (и в аптеке) при помощи аппарата для измерения кровяного давления.
 
Обсудите план лечения со своим лечащим врачом. При необходимости врач направит Вас на контрольное обследование к кардиологу или глазному врачу. Кроме приема лекарств в виде таблеток и контроля кровяного давления важную роль в лечении играет здоровый образ жизни (см. Чем Вы сами можете помощь лечению?).

 

 

Лечение диабета в случае хронической болезни почек

 Что такое диабет?
 
Диабет является хронической болезнью, в ходе которой  содержание  сахара в крови превышает нормальные показатели. Также возникают нарушения обмена углеводов, жиров и белков. В норме у здорового человек поджелудочная железа выделяет инсулин в количестве,  достаточном для  уравновешивании уровня содержания сахара в крови. В случае диабета выделение инсулина из поджелудочной железы нарушается и инсулина выделяется слишком мало или его выделение прекращается. Поэтому начинает расти уровень сахара в крови. Такое состояние начинает нарушать работу мышц и многих других органов, в том числе почек, сердца, кровяных сосудов, нервов и глаз.
 
Диабет I типа
 
Обычно начинается в детстве и возникает, если организм не может продуцировать инсулин в нужном количестве. Для удержания уровня сахара в крови под контро- лем всегда используется лечение инсулином.
 
Диабет II типа
 
Может формироваться медленно и сначала без симптомов. Причинами развития диабета II типа преимущественно являются наследственность (наличие заболе- вания у близких родственников), излишний вес, метаболический синдром (повышенное давление, ожирение в поясничной области, повышенное кровяное давление), а также диабет беременных. Если у человека диабет II типа, его организм по-прежнему продуцирует инсулин, но его уровень очень низок или его нельзя использовать правильным способом.
 
В случае диабета II типа уровень сахара иногда возможно удерживать под контролем при помощи правильного питания/диеты или физической активности, но обычно все же необходимо лечение таблетками и/или инсулином.

Для профилактики повреждения почек и/или при замедления прогрессирования заболеваний очень важно удерживать уровень сахара в крови под контролем. По результатам многих обследований лучшее значение гликированного гемоглобина (HbA1c) у людей с диабетом было 53 ммоль/моль или менее 7%.
 
Уровень крови в крови можно измерить самостоятельно при помощи глюкометра. Так Вы сможете сами измерить уровень сахара в крови и следить за удержанием его на правильном уровне. Спросите совета и дополнительной информации у своего семейного врача/медсестры, эндокринолога или мед- сестры, специализирующейся на диабете.
 
Для  измерения  уровня  сахара  в  крови  лучше  всего  подходит  время  перед едой (натощак) или через 1,5-2 часа после приема пищи. Ниже приведены рекомендуемые значения уровня сахара в крови.

 

Сахар в крови (ммоль/л)	В норме	Слишком высокий
До еды		> 6,5
1,5–2 часов после еды		> 8,0
Гликогемоглобин HbA1C (в %)		> 8,0
Гликогемоглобин HbA1C (в ммоль/моль)		> 64

 

Если у Вас высокое давление или диагностирована гипертония, Вы должны знать рекомендуемый уровень кровяного давления и держать его под контролем. Принимайте лекарства от гипертонии согласно назначенной врачом схеме лечения. Если у Вас диабет, контролируйте уровень сахара в крови, придерживайтесь назначенной диеты и правильно принимайте лекарства.

 

Что нужно знать о лекарствах, если у Вас хроническая болезнь почек?

 Лекарства от гипертонии
 
В случае хронической почечной болезни для лечения гипертонии используются ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) – эналаприл, рами- прил, фозиноприл, каптоприл и др., или блокаторы рецепторов ангиотензина II (БРА) — например, валсартан, тельмисартан, лосартан, олмесартан, кандесартан. Исследования показали, что данные лекарства задерживают прогрессирование хронической болезни почек.
 
В то же время данные лекарства повышают риск возникновения гипрекалиемии (содержание калия в сыворотке крови поднимается на опасный уровень), риск увеличивается при одновременном употреблении обоих групп лекарств. Риск гиперкалиемии увеличивается в  связи с  уменьшением показателем почечной функции (СКФ).
 
Всем людям с хронической болезнью почек рекомендуются регулярные проверки уровня СКФ у семейного врача или другого лечащего врача, частота проверок зависит от функций почек и сопутствующих рисков.
 
Лекарства против диабета
 
Первичным выбором лекарств при лечении диабета II типа является метформин. Метформин применяют с целью контроля уровня сахара в крови и уменьшения содержания холестерина, и кроме этого он уменьшает риск возникновения сердечно- сосудистых заболеваний. В случае хронической болезни почек из-за нарушенной функции почек присутствует риск возникновения ацидоза, обусловленного приемом лекарств.
 
Если Ваш СКФ от 30 до 45 мл/мин/1,73 м2 (стадия G3B), то дозу принимаемого метформина нужно уменьшить, если Ваш СКФ меньше 30 мл/мин/1,73 м2 (стадия G4–G5), то прием лекарства нужно уменьшить и использовать для этого другие лекарства. Обсудите план лечения со своим лечащим врачом.

 

 

Другие распространенные лекарства, которые используют для лечения разных заболеваний  
Статины
 
Статины используются для профилактики заболеваний сердечно-сосудистых заболеваний. Статины уменьшают содержание холестерина в крови. Использование статинов у пациентов с хронической болезнью почек дает хорошие результаты при профилактике серьезных сердечно-сосудистых заболеваний.
 
Аспирин
 
Аспирин часто используют в первичной профилактике сердечно-сосудистых заболеваний. Аспирин обладает разжижающим кровь свойством и поэтому вместе с потреблением аспирина повышается риск кровотечений. Если у Вас есть какое-либо заболевание сердечно-сосудистой системы, то при приеме аспирина Вы должны оценить вместе с врачом соотношение возможной пользы и риска кровотечения, при этом надо учитывать состояние своего здоровья и сопутствующие заболевания.
 
Нестероидные противовоспалительные средства
 
Если Вы регулярно употребляете нестероидные противовоспалительные средства (НПВС) — например, ибупрофен, напроксен, диклофенак или целекоксиб, то желательно проводить проверку функции почек не реже раза в год. Избегайте прием НПВС, если Ваш показатель СКФ слишком низок (до 30 мл/мин/1,73 м2). Не принимайте НПВС вместе с аспирином. Если кардиолог назначил Вам аспирин, проконсультируйтесь с врачом, какие лекарства для лечения болезней суставов и лечения боли можно будет безопасно принимать вместе с ним.
 
Дигоксин
 
Дигоксин — это широко используемое лекарство для лечения сердечной недостаточности и определенных типов нерегулярной сердечной деятельности. В случае хронической болезни почек дигоксин нужно принимать осторожно и учитывать состояние почечной функции. При уменьшении почечной функции концентрация дигоксина в крови может увеличится и вследствие этого может возникнуть накопление дигоксина в организме.

Антибиотики
 
Аминогликозиды являются антибиотиками определенного типа, которые используются для лечения разнообразных бактериальных заболеваний (например воспаление легких, острый бронхит и другие воспалительные заболевания). Использование аминогликозидов является распространенной причиной токсического повреждения почек, возникающего из-за приема лекарств (нефротоксических лекарств). Иногда все же прием аминогликозидов необходим. Аминогликозиды назначает врач, который при помощи анализа крови контро- лирует и  концентрацию лекарства в крови.
 
Витамин D
 
До начала приема витамина D обязательно проконсультируйтесь со своим семейным или лечащим врачом. В случае недостатка витамина D и хронической болезни почек желателен прием витамина D, исходя из определенного уровня содержания витамина D (25-OH).
 
Чтобы избежать передозировки витамина D, нужно отслеживать уровень витамина D в крови, частоту контрольных обследований назначает семейный врач.
 

Уровень витамина D в сыворотке:
	авитаминоз
25–50 nmol/L	тяжелый гиповитаминоз
50–75 nmol/L	гиповитаминоз
> 75 nmol/L	достаточный уровень
> 300 nmol/L	токсичный уровень

Источник: Haiglate Liit

При приеме витамина D могут возникнуть побочные действия, которые могут зависеть от стадии тяжести хронической болезни почек (излишнее количество кальция в крови, быстрое прогрессирование хронической болезни почек и др.).
 

Используйте только те лекарства, которые были назначены и разрешены врачом. Некоторые лекарства могут повредить почки. Знайте наименования своих лекарств и их дозы. Принимайте их только так, как это было предписано врачом. Используйте только такие пищевые добавки и витамины, которые Вам порекомендовал Ваш врач. Обязательно обсудите возникшие вопросы, связанные с лекарствами, вита- минами и пищевыми добавками с Вашим лечащим врачом или медсестрой. При посещении врачей всегда информируйте их, что у Вас хроническая болезнь почек. Вы также должны проинформировать лечащего врача о том, что другой врач назначил Вам какой-либо курс лечения.

  
 

Осложнения хронической болезни почек

Возникновение осложнений хронической болезни почек зависит напрямую от тяжести нарушения функций почек, что может быть обнаружено при помощи определения уровня СКФ и числовых показателей альбуминурии/протеинурии. При уменьшении СКФ осложнения встречаются чаще и они становятся более тяжелыми.
 
Основные осложнения:

• Недоедание, одной из причин которого может быть недостаточное количество калорий и/или белка в пище.
• Метаболический  ацидоз  –  это  нарушение  кислотно-щелочного  баланса, причиной которого является нарушенная работа почек. Почки не фильтруют достаточно крови и из-за этого уменьшается выделение кислоты (ионов водорода).
• Содержание в крови калия начинает превышать норму (гиперкалиемия), если выделение калия уменьшается из-за нарушения функций почек. Причиной этого может быть потребление продуктов с большим содержанием калия и прием лекарств, которые нарушают выделение калия (например, ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента, блокаторы рецепторов ангиотензина II, диуретики и др).
• Нарушения баланса минеральных веществ (недостаток кальция и витамина D и излишнее содержание фосфора) и болезни костной системы (ренальная остеодистрофия). Риск появления заболеваний костной системы больше всего тогда, когда хроническая болезнь почек достигает стадии тяжести 3a-5. Уровень в крови фосфора, витамина D и кальция оценивается при проведении анализа крови.

Заболевания костной системы являются частыми осложнениями хронической болезни почек, поскольку из-за повреждения почек из организма через кровь не выделяются излишние фосфаты и таким образом возникает гиперфункция паращитовидной железы (увеличивается уровень гормона паращитовидной железы – паратгормона), что, в свою очередь, является причиной вымывания кальция из костей.

 
Такие нарушения баланса содержания кальция и фосфора приводят в случае отсутствия лечения к нарушению окостенения, болям в костях и переломам. В случае нарушения баланса кальция и фосфора образования костной ткани (кальцификаты) начинают покрывать внутренние органы и кровеносные сосуды, что является причиной нарушения функционирования данных органов.

• Анемия может возникнуть вследствие нарушенного эритропоэза (эритро- поэзом называют процесс образования красных кровяных телец или эритро- цитов) и низкого уровня железа в крови.
• Заболевания сердечно-сосудистой системы, которые способствуют дисли- пидемии (увеличение содержания холестерина в крови и изменение его структуры).

Хроническая болезнь почек часто сопровождается заболеваниями сердца. Из-за небольшой физической активности, неправильного питания и лишнего веса может увеличиться уровень холестерина в крови, что в свою очередь, может повредить артериальные кровеносные сосуды во всех органах и увеличить риск появления сердечно-сосудистых заболеваний.

 

Анемия в случае хронической болезни почек
 
Если почки заболели или повреждены, они не продуцируют в достаточном количестве эритропоэтин (ЭПО). Эритропоэтин, выработанный почками, не- обходим для формирования в костном мозге красных кровяных телец (эритроцитов). Эритроциты занимаются транспортировкой кислорода в организме. Если почки не вырабатывают в достаточном количестве эритропоэтин, и из-за этого уменьшается количество эритроцитов, то начинает развиваться малокровие или анемия. Анемия возникает у большинства пациентов с хронической болезнью почек.
 
Другой распространенной причиной возникновения анемии является недостаточное содержание железа, витамина В и фолиевой кислоты.

Симптомы анемии:

• бледность
• чувство усталости
• нехватка энергии в ежедневной деятельности
• отсутствие аппетита
• нарушения сна
• снижение концентрации внимания
• головокружения и боли в голове
• учащенное сердцебиение
• одышка и нехватка воздуха

 
Анемия встречается чаще всего у пациентов:

• с умеренно и тяжело пораженной функцией почек (стадия тяжести хрони- ческой болезни почек 3 или 4)
• с конечной стадией почечной недостаточности (стадия тяжести 5)

 
Не у всех людей с хронической болезнью почек появляются симптомы анемии. Если у Вас хроническая болезнь почек, то для проверки на возможную анемию нужно определять уровень гемоглобина (Hb) в крови не реже одного раза в год. Гемоглобин является частью красных кровяных телец, которые переносят кислород по всему телу. При слишком низком уровне гемоглобина мы имеем дело с анемией — важно выяснить причину анемии, чтобы запланировать правильную схему лечения.
 
Лечение анемии зависит от видов вызывающих ее причин. Лечение анемии очень важно, так как оно помогает предупреждать заболевания сердца и возникновение других проблем со здоровьем. Если у Вас уже есть какое-либо заболевание сердца, то лечение анемии поможет уменьшить риск его прогрессирования.

 

Возможности лечения анемии:

• Специальное лечение лекарствами, стимулирующими эритропоэтин (ESA). Врач обсудит с Вами пользу и риски ESA до начала лечения и проконтролирует действие ESA во время лечения. Лечение ESA не всегда оправдано, иногда достаточно приема препаратов с железом.
• Железосодержащие  препараты.  Для  большинства  людей  прием  железо-содержащих препаратов безопасен. Если у Вас аллергия на некоторые лекарства, сообщите об этом врачу. В некоторых редких случаях побочными действиями препаратов железа могут быть низкое кровяное давление, тошнота, рвота, понос, и возникновение избытка железа в организме. Некоторые реакции могут быть опасными и повредить здоровью.
• Врач сделает анализ Вашей крови для контроля содержания в ней железа и вынесет решение по поводу более безопасного и правильного метода для приема препаратов с железом. Железо можно принимать как в виде еды, таблеток, так и через инъекции.
• Витамин B₁₂ или фолиевая кислота. Эти препараты помогают сбалансировать лечение анемии. Для того, чтобы помочь обеспечить согласованное и безопасное лечение, врач может в случае хронической болезни почек и анемии порекомендовать Вам прием витамина  В₁₂ и фолиевой кислоты или добавить в Ваш рацион содержащие их продукты.
• Переливание  крови.  Если  уровень  гемоглобина  в  Вашей  крови  упадет на слишком низкий уровень, то Вам могут назначить переливание крови (красных кровяных телец). Красные кровяные тельца вводят в Ваш организм через вену и это увеличит их содержание в крови, что, в свою очередь, увеличит и снабжение организма кислородом.

 

Старайтесь быть активными в процессе поддержания своего здоровья. Ищите и находите информацию о хронической болезни почек и ее лечении. Обязательно обсудите возникшие вопросы с Вашим лечащим врачом или медсестрой.

     В случае хронической болезни почек нет какой-либо определенной показанной для данного заболевания диеты. Ваш лечащий врач проконсультирует Вас на тему рекомендаций по режиму питания согласно тому, как изменяется функция почек во время болезни. Врач оценит на основании результатов анализов крови, получаете ли Вы из пищи необходимые питательные вещества и калории в достаточном количестве. При прогрессировании хронической болезни почек может начаться накопление некоторых веществ в организме (например, калий). В случае хронической болезни почек важно питаться полноценно, следить за объемом пищи и ее разнообразием. Все это поможет почкам лучше справиться со своей функцией. Отслеживание диеты при помощи Вашего лечащего врача и ее целесообразное изменение поможет защитить Ваши почки и предупредить прогрессирование хронической болезни почек. В случае легкого поражения почек в качестве основы режима питания можно взять так называемую пирамиду питания, но в случае тяжелого поражения почек диету нужно обязательно согласовать с врачом.

Определите свой интервал здорового веса и старайтесь удерживать Ваш вес в его пределах. Интервал здорового веса можно легко рассчитать при помощи формулы индекса массы тела (ИМТ) (вес человека в килограммах делят на возведенный в квадрат рост человека в метрах). Лучше обсудить дополнительно с врачом, насколько действительны для Вас полученные значения.
 
Индекс массы тела:

•  до 19 – недостаточная масса телa
• 19-24,9 – нормальный вес
• 25-29,9 – избыточная масса тела
• более 30 – ожирение

Если Вы слишком много теряете в весе, Ваш врач может порекомендовать специальные пищевые добавки. Если же вес тела слишком большой, это является большой нагрузкой для почек. В данном случае нужно обсудить с врачом, как именно можно понемногу снизить вес, без того, чтобы это было опасным для Вашего здоровья. Если вес тела увеличивается слишком быстро, обязательно проинформируйте об этом врача. Внезапное увеличение веса тела, которое сопровождается отеками, проблемами с дыханием и увеличением кровяного давления, может быть знаком того, что в Вашем организме накопляется слишком много жидкости.
 
Натрий
 
Натрий – это минеральное вещество, которое помогает регулировать обмен жидкости между кровью и тканями в организме, функции нервной системы и сохранять кислотно-щелочной баланс. Излишний натрий влияет на объем жидкости в организме и это может быть причиной увеличения кровяного давления, а также отека ног. В случае хронической болезни почек нужно ограничить содержание натрия в пище.
 
Натрий находится в большом количестве в соли, а также в продуктах, в которые добавлена соль. Больше всего соли находится в готовых соусах (например соевый соус), в приправах (чесночная или луковая соль), в готовых продуктах (супы в банках, консервы, сухие супы, бульоны), в обработанных продуктах (например ветчина, бекон, колбасы, копченая рыба), в соленых снэках, картофельных чипсах, соленых орехах и печеньях, в большинстве продуктов быстрого приготовления.

Некоторые рекомендации для уменьшения потребления соли:

• Покупайте свежие продукты и готовьте из них дома.
• Выбирайте продукты с меньшим содержанием соли. Не используйте при приготовлении продуктов соли больше, чем одну щепотку.
• Избегайте добавления соли во время еды.
• При добавлении приправ используйте свежие или сушеные травы и пряности, лимонный сок, ароматический уксус.
• Не используйте заменители соли, если врач их не рекомендовал. Большинство заменителей соли содержит излишнее количество калия.
• Старайтесь не есть фастфуд и готовые продукты, так как они содержат много скрытой соли.
• Внимательно читайте этикетки, чтобы выбирать продукты с меньшим содержанием соли.

 
Белки
 
Белки необходимы для нормальной деятельности мышц и тканей, для заживания ран и борьбы с инфекциями. Белки могут быть животного и растительного происхождения. Для ежедневной деятельности необходимы оба вида белков. Источниками животных белков являются, например, яйца, рыба, курица, красное мясо, молочные продукты и сыр. Источниками растительных белков являются овощи и зерновые культуры, бобовые и орехи.
 
В  случае  хронической  болезни  почек  потребление  как  слишком  большого, так и слишком малого количества белка может ухудшить состояние Вашего здоровья.  Сбалансированное  потребление  белков  поможет  Вам  уменьшать как нагрузку на почки, так и содержание конечных продуктов обмена веществ в крови, и таким образом замедлить прогрессирование заболевания. В то же время белковые продукты нельзя полностью исключать из рациона, так как безбелковая диета может стать причиной слабости, усталости и недоедания. Врач поможет Вам определить, сколько белка должна содержать Ваша пища в зависимости от состояния функции почек. Если из-за хронической болезни почек в пище ограничено содержание белков, то это значит, что может существенно уменьшиться и источник калорий. В таком случае Вы должны получать недостающие калории из других источников, которые не содержат белка. Например, можно увеличить потребление углеводов или добавить в свой рацион растительные жиры.

Некоторые рекомендации для разумного потребления белков:

• Вы должны знать, какое количество белков Вы можете потреблять за один день.
• Изучите, какие продукты содержат белок и выберите среди них наиболее подходящие для Вас.
• Старайтесь съедать за один раз небольшое количество белка.

 
Калий
 
Калий является важным минеральным веществом, которое помогает правильной работе мышц, нервов и сердца. Слишком высокое или слишком низкое количество калия в крови может быть опасным для организма. Обычно излишний калий удаляется из организма через почки. Если хроническая болезнь почек прогрессирует, то уровень калия в крови начинает расти, поскольку почки не способны более выводить из организма излишний калий (см. “Осложнения хронической болезни почек”). Уровень в крови калия оценивается регулярно при проведении анализа крови. Если содержание калия в крови слишком низкое, Ваш врач может назначить заменители калия. В случае, если содержание калия слишком высокое, назначаются лекарства, которые могут сбалансировать уровень калия в крови. Содержание калия в организме можно успешно регулировать и при помощи изменения диеты.
 
Если Вы должны ограничить потребление продуктов, содержащих калий, то:

• Изучите, какие продукты содержат наибольшее и наименьшее количество калия и делайте выбор в сторону здорового рациона.
• Внимательно читайте этикетки, чтобы выбирать продукты, не содержащие хлорид калия.

Фосфор и кальций
 
Фосфор является минеральным веществом, играющим важную роль в функционировании клеток, в регуляции мышечной работы, деятельности мозга и нервной системы, в формировании зубов и костей. Фосфор получают прежде всего из продуктов животного происхождения. Здоровые почки выделяют из организма излишние фосфаты, но в случае хронической болезни почек на далеко зашедших стадиях почки могут не справляться с этой задачей.
 
Кальций является минеральным веществом, важным для формирования цельных, здоровых костей и зубов, для свертывания крови и для функционирования сердца и нервов. Несколько продуктов, которые являются хорошими источниками кальция, часто содержат слишком много фосфора.

Если содержание фосфора в крови слишком большое, то содержание кальция уменьшается и кальций вымывается из костей. Кальций начинает накапливаться в кровеносных сосудах, суставах, мышцах и сердце – там, где обычно он не должен быть (см. “Осложнения хронической болезни почек”).
 
Для того,  чтобы  предупредить  вымывание  кальция  из  костей  и  уменьшить уровень фосфатов в крови, нужно ограничить потребление продуктов, которые содержат в большом количестве фосфор (например молочные продукты, бобы, горох, орехи, семена, продукты из зерновых культур, кока-кола).
 
Врач может назначить Вам лекарства, которые называют фосфор-связывающими препаратами. Лекарство нужно принимать во время еды согласно назначенной врачом частоте. Лекарство связывает фосфор таким образом, что он не может попасть в кровь.

•  В некоторые упакованные продукты добавляется фосфор. Чтобы избежать потребление излишнего фосфора, обязательно прочитайте этикетку.

Потребление жидкости
 
В случае легкой и умеренной стадии тяжести хронической болезни почек потребление жидкости обычно не ограничивают. Обсудите с врачом или медсестрой, сколько Вы должны потреблять жидкости. Если Вы чувствуете, что в теле начи- нает накапливаться жидкость и ноги опухают, обязательно проинформируйте об этом врача. Если болезнь почек все больше прогрессирует, может понадобится ограничение суточных объемов потребляемой воды.
 
Если врач предписал Вам ограниченное потребления жидкости, то:
 

• Уточните, какое максимальное количество жидкости Вы можете потреблять за сутки. Каждый день начинайте с наполнения кувшина разрешенным количеством воды. Если в течение дня Вы пьете также кофе или чай, вылейте из кувшина соответствующее количество жидкости. Если кувшин опустел, то это значит, что уже Вы использовали назначенный лимит жидкости.
• Нужно помнить, что многие твердые продукты также содержат жидкость, также нужно для расчета потребляемой жидкости необходимо учитывать и жидкость в супах.
• Старайтесь выбирать полезные здоровью напитки. Контролируйте содер- жание сахара, фосфора и кальция в напитках.
• Если иногда Вы едите консервы, то жидкость из консервов также учитывайте в расчете дневного лимита или сливайие лишнюю жидкость из консервной банки перед едой.

Если Вы вегетарианец
 
Если Вы вегетарианец, то oбязательно проинформируйте об этом своего врача. Диета вегетарианцев может содержать продукты со слишком большим количеством калия и фосфора, и, в то же время, содержать меньше белка. С каждодневной пищей нужно получать сбалансированное и правильно скомбинированное количество растительных белков и необходимое количество калорий. В то же время нужно держать под контролем уровень калия и фосфора в крови. Если еда недостаточно калорийна, то для производства энергии организм начинает потреблять белки.
 

Если Вы должны ограничить потребление какого-либо пищевого продукта, обсудите со своим врачом или медсестрой, как правильно построить свой пищевой рацион, чтобы с ежедневной порцией еды Вы все же получали необходимые питательные вещества и калории. ​Учитесь читать этикетки на упаковках продуктов, чтобы знать, сколько натрия, белка, калия, фосфора и кальция содержится в разных пищевых продуктах. Если у Вас есть лишний вес, постарайтесь достичь снижения веса тела. Снижение  веса тела поможет почкам дольше работать в  нормальном режиме. Если вес тела увеличивается слишком быстро, обязательно проинформируйте об этом врача. Пейте достаточно жидкости. Уменьшите количество потребляемой с пищей соли.

  

Потребление алкоголя и курение

Курение может оказывать серьезное долговременное действие на функции почек. Курение повреждает кровеносные сосуды. Люди с хронической болезнью почек чаще подвержены заболеваниям сердечно-сосудистой системы, чем здоровые люди. Курение играет при этом роль вспомогательного фактора риска. Если у Вас хроническая болезнь почек, то вместе с врачом нужно найти лучший способ бросить курить.

В случае хронической болезни почек потребление алкоголя не противопоказано полностью. Однако принимать алкоголь можно только в очень умеренных количествах. Излишнее потребление алкоголя может повредить печень, сердце и мозг и стать причиной серьезных проблем со здоровьем.

Женщинам не рекомендуется употреблять алкоголь в количестве более 1-2 единиц, а мужчинам – более 2-3 единиц за день. В течение одной недели по крайней мере три дня подряд нужно сделать безалкогольными. Одна единица алкоголя приравнивается с 10 граммами абсолютного алкоголя. Одной единицей является, например, крепкий алкогольный напиток (4 сл), рюмка вина (12 сл) или 250 мл 4% пива.

Физическая активность
 
Физическая активность и занятия спортом в случае хронической болезни почек не противопоказаны. Наоборот, достаточный объем физической активности помогает лучше справляться с болезнью.
 
Умеренная физическая активность важна, так как:

• дает Вам энергию
• улучшается сила и упругость мышц
• помогает Вам расслабиться
• помогает удерживать кровяное давление под контролем
• уменьшает содержание холестерина и триглицеридов в крови
• улучшает сон, делает его более глубоким
• помогает удерживать здоровый вес
• помогает предупреждать возникновение заболеваний сердца и диабета
• растет уверенность в себе и улучшается общее самочувствие

Каждый день Вы  можете тренироваться только небольшой период времени, но влияние тренировки длится весь день. До начала регулярных тренировок обязательно поговорите со  своим врачом. Врач может помочь Вам  выбрать подходящие виды спорта исходя из Вашего состояния здоровья и раннего опыта тренировок. При необходимости лечащий врач направит Вас на консультацию к врачу восстановительной медицины.
 
Хорошо подходят аэробные тренировки – ходьба, скандинавская ходьба, походы, плавание, водная гимнастика, езда на велосипеде (как в помещениях, так и на открытом воздухе), езда на лыжах, аэробика или другая деятельность, где необходима работа большой группы мышц. Если предпочитаются более спокойные тренировки, то для этого хорошо подходит йога.

Если Вы ранее не занимались спортом регулярно, то начинайте с легких тренировок, которые длятся 10-15 минут в день. Постепенно увеличивая нагрузку, Вы можете увеличить продолжительность тренировки до 30-60 минут и Вы тренироваться в большинстве дней недели. Начните свою тренировку с разминки и заканчивайте растяжкой, эти упражнения помогут Вам предупредить травмы. Старайтесь встроить свой график тренировок в план дня — тренировки можно проводить, например, утром или вечером. После основного приема пищи нужно подождать с тренировкой примерно один час. Также не рекомендуется проводить тренировки непосредственно перед сном (приблизительно один час).

Самым простым способом контролировать то, насколько Вам подходит трени- ровка:
 

• во время тренировки Вы должны быть способны говорить с компаньоном без одышки.
• в течение приблизительно одного часа после тренировки пульс должен восстановиться, самочувствие должно обычным. Если данные пункты не выполнены, то в следующий раз нужно тренироваться в более спокойном режиме
• мышцы не должны болеть настолько, чтобы это было препятствием для следующей тренировки
• интенсивность тренировки должна быть на уровне удобной нагрузки

И все же есть некоторые знаки, говорящие о том, что Вы должны отказаться от тренировок или прервать их:

• чувствуете себя очень уставшим
• во время тренировки возникает одышка
• чувствуете боль в груди, частота сердцебиений учащается внезапно или становится нерегулярной.
• чувствуете боль в животе
• в мышцах ног возникают спазмы
• возникает головокружение или сонливость

 
Помните, что регулярная физическая активность не дает “разрешение” на неконтролируемое потребление продуктов, которые должны быть ограничены. Диета и тренировка должны действовать совместно. Если Вы чувствуете, что кроме увеличения физической активности вырос и Ваш аппетит, обсудите это с врачом или диетологом. Они помогут изменить рацион так, чтобы количество потребляемых калорий было бы достаточным.

 

Если Вы курите, найдите возможность бросить эту привычку. ​В течение недели должно быть по крайней мере три безалкогольных дня подряд. Каждый день нужно находить время для физической активности. Гуляйте, проводите легкие тренировки или займитесь садом или огородом

     Если у Вас диагностирована хроническая болезнь почек, то сначала это может вызвать негативные чувства. Информация о диагнозе может сначала вызвать шок, в нее бывает трудно поверить — может возникнуть тревожность в связи с каким-либо конкретной ситуацией (например обследование, процедура) или в общем (потеря контроля над своей жизнью, снижение качества жизни).
 
Человек может рассердиться, обвинять других и отрицать ситуацию – это первичные нормальные эмоции, но по прошествии некоторого времени человек должен начать признавать болезнь и привыкнуть к ней. После этого уже можно справится с необходимыми изменениями жизни, исходящих из хронической болезни почек. Если негативные чувства остаются сильными на протяжении времени и являются причиной ежедневных проблем, о них обязательно нужно рассказать врачу. На приеме у врача легче говорить о том, что является причиной физического неудобства: усталость, плохое самочувствие, головокружение и др. О своих чувствах всегда говорить сложнее и этого стараются избегать. Забота о психологическом состоянии также важна, признание своих чувств и воз- можность высказаться о них позволяют нам освободиться от них, и врач сможет найти возможность Вам помочь.
 
Стресс в основном появляется из-за изменений, которые нужно вводить в свою жизнь: менять рацион питания, зависимый от состояния почечной функции, привыкнуть к заболеванию, помнить о приеме лекарств. Вы можете получить много новой информации одновременно, и понимание ее может быть сложным. Лучший способ справиться со стрессом – признать, что проблема существует, ей нужно заниматься и это займет время. Общее плохое самочувствие и усталость (как физическая, так и эмоциональная) могут в какой-то момент довольно частыми. Вы можете чувствовать себя усталым и легко уязвимым вплоть до слез. Может быть представлено несколько симптомов – например, раздражительность, потеря личности, потеря интереса к происходящему вокруг, проблемы со сном. Эмоциональное истощение является причиной общей усталости. Такое состояние может возникнуть и прогрессировать медленно и практически незаметно. Если чувство печали уже становится отчаянным или безнадежным, из-за усталости нет больше мотивации делать что-либо, и такое состояние длится дольше чем 2 недели, то нужно проинформировать об этом врача.

Не смотря на то, что Вы не можете изменить диагноз, со своей стороны Вы можете сделать много для того, чтобы лучше справиться с болезнью:
 

• Обратите внимание на свои эмоции, не отрицайте их. Даже если Вы думаете, что эти эмоции не связаны с болезнью, расскажите о них, так как удержание в себе эмоций увеличивает стресс. Поделитесь ими с людьми, которым Вы доверяете – близкими, друзьями, своим врачом, медсестрой. Никто не может читать Ваши мысли, но люди всегда могут прийти Вам на помощь.
• Находите и читайте информацию о хронической болезни почек и о ее лечении, будьте активны при принятии решений, касающихся плана лечения. Не бойтесь задавать вопросы. До визита к врачу запишите все свои возникшие вопросы. Многие пациенты признают, что информированность о своей болезни и лечении помогает им чувствовать себя задействованным в процессе лечения. Если Вам кажется, что Вы не можете запомнить всю сказанное доктором, возьмите с собой на прием близкого человека или запишите полученную важную информацию.
• Старайтесь  активно  менять  свой  образ  жизни  и  придерживайтесь  реко- мендаций врача.
• Позаботьтесь о себе. Порадуйте себя любимыми занятиями: слушайте успокаивающую музыку, читайте любимую литературу или журналы, посещайте театр, совершайте прогулки на природе. Совершенно нормально сообщать людям о том, что Вы чувствуете, что не хотите и не успеваете участвовать в социальной деятельности.
• Если Вы чувствуете, что не хотите говорить о своих тревогах и обсуждать их, ведите дневник. Иногда запись своих мыслей помогает лучше справиться со своими чувствами и это в какой-то момент может облегчить и разговоры о них.
• При необходимости нужно прибегнуть к профессиональной помощи. В случае постоянных социальных проблем и перепадов настроения спросите врача, к какому специалисту Вы должны обратиться.
• Принимайте помощь, если Вы нуждаетесь в ней. Если люди предлагают помощь, значит они действительно хотят Вам помочь. Это придает им уверенность в том, что они участвуют в Вашей жизни и Вы нуждаетесь в них. Ваши близкие и друзья могут быть основным опорным пунктом Вашей поддержки.
• Местные объединения пациентов с хронической болезнью почек или группы поддержки являются хорошими местами для общения с другими пациентами. Там Вы можете получить и практические советы, обучающие курсы и эмо- циональную поддержку.

 

Свободное время и отпуск

Не отказывайтесь от своих любимых занятий и хобби. Они помогут Вам расслабиться, держать контакт с друзьями и отвлечься. Вы сами можете решить, насколько много Вы хотите говорить о своей болезни.  Отдых является важным, так как это то время, которое Вы можете провести со своими близкими вдалеке от ежедневных обязанностей. Если Вы планируете путешествие, проинформируйте об этом врача. Проконтролируйте, сделаны ли Вам необходимые анализы, запасены ли все необходимые лекарства, и узнайте, в какие медицинские учреждения при необходимости можно будет обратиться.
 

Работа

Возможность работы является для всех людей важным источником хорошей самооценки и удовлетворенности своей жизнью. Диагноз хронической болезни почек еще не значит, что Ваша трудоспособность потеряна вплоть до того момента, когда заболевание начнет непосредственно влиять на деятельность, связанную с работой и ежедневными обязанностями (например, ограничения во время заместительного лечения для почек, которые становятся необходимыми в последних стадиях тяжести хронической болезни почек). Конечно, Вы должны обсудить с врачом и допустимые в случае Вашей болезни продолжительность рабочих часов и виды работы (например, поднятие тяжести). Ваш лечащий врач сможет направить Вас на прием к врачу восстановительного лечения, который научит Вас правильным движениям или рабочим приемам. Вашего работодателя нужно проинформировать о том, нуждаетесь ли Вы в изменениях рабочего режима.

 

Медицинское страхование В Эстонии действует система медицинского страхования, работающая на принципах солидарного страхования. Принцип солидарности означает, что все лица, имеющие медицинскую страховку, получают одинаковую медицинскую помощь, независимо от объема их денежного вклада, личных медицинских рисков или возраста. Право на медицинское страхование есть у людей, которые являются постоянными жителями Эстонии или находятся в Эстонии на основании срочного вида на жительство, или права на жительство, если за них выплачивается социальный налог. Кроме этих категорий, право на медицинское страхование имеют дети в возрасте до 19 лет, школьники, студенты, военнослужащие срочной  службы, беременные, безработные, находящиеся в  отпуске по уходу за ребенком, супруги-иждивенцы, пенсионеры, опекуны инвалидов, лица с частичной  или  отсутствующей трудоспособностью и  лица,  заключившие договор о  добровольном страховании. Расходы на  лечение застрахованного человека оплачивает Больничная касса. Статус медицинского страхования Вы можете проконтролировать на государственном портале www.eesti.ee в рубрике “Данные о медицинском страховании и семейном враче”.
 

Денежные компенсации Больничная касса платит застрахованным лицам многие денежные компенсации, такие как компенсации по нетрудоспособности, дополнительная компенсация за лекарства и компенсации за услуги лечение зубов и искусственного оплодотворения. Подробную информацию о денежных компенсациях Вы можете прочитать на интернет-странице http://haigekassa.ee/ru/cheloveku/denezhnye-kompensacii  

Лекарства, медицинские вспомогательные средства и вспомогательные средства

Льготные лекарства

Не смотря на то, что лекарства сейчас очень дорогие, часть их стоимости помогает компенсировать Больничная касса. Льготная скидка на лекарства, т.е. полная и частичная оплата лекарств является одним из способов обеспечения населения доступными по цене лекарствами. Это помогает избегать такой ситуации, когда человек не может начать необходимое лечение из-за слишком высокой цены на него. При покупке каждого рецепта покупатель должен оплатить обязательную долю самофинансирования, которая зависит от льготной ставки на данном рецепте. Ее величина составляет около 1-3 евро. К оставшейся части цены рецепта применяется льготная ставка согласно проценту выписанного рецепта. Таким образом покупатель дополнительно к обязательной доле финансирования платит и оставшуюся после вычета льготы часть цены. В случае, если для данного лекарства установлена предельная цена и цена покупаемого лекарства превышает предельную цену, то кроме доли обязательного финансирования и доли, оставшейся после вычета льготы, покупатель должен оплатить и часть цены, превышающей предельную цену. Последнюю долю называют часть стоимости рецепта, оплату которой невозможно избежать при выборе дорогой лекарственной упаковки. Покупатель рецепта при рациональном выборе лекарства с таким же действующим веществом, но со стоимостью не выше предельной цены может сэкономить значительные суммы.

 

Медицинские вспомогательные средства

Больничная касса компенсирует застрахованным необходимые медицинские вспомогательные средства, которые используются на дому и с помощью которых можно лечить болезни и травмы или применение которых препятствует углублению болезни.  Потребность в медицинских вспомогательных средствах оценивает лечащий врач и оформляет дигитальную карту для приобретения медицинского вспомогательного средства со льготой. Для покупки медицинского вспомогательного средства нужно обратиться в аптеку или в фирму, заключившую договор с Больничной кассой и предоставить взятый с собой документ, удостоверяющий личность.
 
Подробную информацию о льготных лекарствах и медицинских вспомогательных средствах Вы можете прочитать на интернет-странице.

Вспомогательные средства Вспомогательные средства – это изделие или средство, с помощью которого можно предупредить возникшим или врожденным пороком здоровья или прогрессирование заболевания, компенсировать нарушение функций, обусловленное каким-либо повреждением или пороком здоровья, а также сохранять физическую и социальную независимость, работоспособность и активность.
 
Вспомогательные средства можно купить или взять в прокат на основании личной карты вспомогательных средств.
 
Основанием ходатайства о получении личной карты вспомогательных средств является  справка  от  врача  или  потребность  в  вспомогательном  средстве, которое было установлено реабилитационной группой специалистов. Потреб- ность во вспомогательном средстве не должна быть зафиксирована в справке врача или реабилитационном плане с точностью кода ISO, но должна быть записана в понятной для всех форме. Из нее должно быть ясно, в каком именно вспомогательном средстве нуждается человек. В случае некоторых вспомогательных средств (например протезы голени, инвалидные кресла, инвароллеры и др.) потребность смогут определить только врач-специалист или реабилитационная группа специалистов.
 
Точную информацию по поводу вспомогательных средств Вы можете найти на интернет-странице. 
 

Оценка работоспособности Начиная с 1 января 2017 года вместо нетрудоспособности оценивается трудоспособность. Трудоспособность и/или порок здоровья определяют индивидуально для каждого человека соответственно его состоянию здоровья. Трудоспособность оценивает касса по безработице и порок здоровья определяет департамент социального страхования.
 
Оценка трудоспособности — это окончательное установление трудоспособ- ности человека, при этом учитывается состояние здоровья человека и оценка своей трудоспособности самим человеком. Касса по безработице подтверждает частичную трудоспособность или ее отсутствие на срок до пяти лет, до не дольше года вступления в пенсионный возраст. Дополнительную информацию об оценке трудоспособности Вы можете найти на интернет-странице кассы по безработице.

 

Определение порока здоровья

Порок, недостаток здоровья – это возникшая по причине состояния здоровья ущербность или отклонение, в случае которых у человека возникают препятст- вия и проблемы со способностью справится с ежедневной деятельностью и участием в жизни общества.
 
Ходатайствовать об установлении порока здоровья возможно, если:
 

• из-за проблем со здоровьем Вам трудно справиться с ежедневной деятел ностью и участвовать в жизни общества
• по сравнению с Вашими ровесниками Вы чаще нуждаетесь в руководстве, контроле и помощи

Порок здоровья устанавливается как для детей и людей рабочего возраста, так и для пенсионеров по старости. Подробную информацию можно прочитать на интернет-странице.
 

 

1. About Chronic Kidney Disease: a Guide for Patients. National Kidney Foundation. 2013–2014.
2. Chronic Kidney Disease (CKD). National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases.
3. Description of High Blood Pressure.
4. Diabeet. Patsiendi infomaterjal. Ida-Tallinna Keskhaigla. 
5. D-vitamiinist. Patsiendijuhend. TÜ Kliinikum 2014.
6. End Stage Renal Disease. New Patient Education Manual 2012. Carolinas HealthCare System Renal Services. Charlotte, North Carolina.
7. Kidney Disease Education. DaVita Inc.
8. Hidden Health Risks. Kidney Disease, Diabetes, and High Blood Pressure. National Kidney Foundation, 2014.
9. Kroonilise neeruhaiguse ennetus ja käsitlus, RJ-N/16.1-2017 Ravijuhendite nõukoda. 2017. 
10. Kuidas tervislikult toituda.
11. Living with Kidney Disease A comprehensive guide for coping with chronic kidney Disease. Second edition. Ministry of Health and Kidney Health New Zealand. 2014. Wellington: Ministry of Health.
12. National Kidney Foundation. A to Z Health Guide. 
13. Rosenberg, M., Luman, M., Kõlvald, K., Telling, K., Lilienthal K., Teor, A., Vainumäe, I., Uhlinova, J., Järv, L. (2010). Krooniline neeruhaigus – vaikne ja salajane haigus. Tartu Ülikooli Kirjastus.
14. Sprague, S.M. (2012). The value of measuring Bone Mineral Density in CKD non-dialysis & dialysis patients. Compact Renal.
15. The Emotional Effects of Kidney Failure. 
16. Täiskasvanute kõrgvererõhktõve patsiendijuhend, PJ-I/4.1-2015 Ravijuhendite Nõukoda. 2015
17. Virtanen, J. Metaboolne atsidoos. Eesti Arst 2016; 95 (10): 650–655.

Протезирование нижних конечностей. Протезы ног современного образца

Каждый случай ампутации уникален. Каждый случай протезирования отличается особыми требованиями. Чтобы реализовать различные возможности протезирования при ампутации нижних конечностей, мы предлагаем широкий выбор проверенных на практике изделий и услуг.
Модульный принцип построения протезов нижних конечностей, разработанный ОТТО БОКК, сегодня является стандартом протезирования. Поэтому решающим фактором успешного протезирования являются правильно подобранные техником-протезистом комплектующие протеза ноги. Эти решения дают возможность подобрать индивидуальный вариант протеза ноги, который будет максимально отвечать потребностям и соответствовать образу жизни пациента.

Исследования и научные разработки во взаимодействии с врачами и пользователями изделий позволили открыть новую эру в протезировании нижних конечностей. Современные протезы бедра обеспечивают пользователям безопасность и уверенность в каждом шаге и максимально приближенный к естественному рисунок ходьбы.

Подробнее

Современные протезы при ампутации голени должны обеспечивать надежную фиксацию, подстраиваться под изменения объема культи и обеспечивать надежность при каждом шаге, делая ходьбу на протезе максимально безопасной.

Подробнее

Стопа протеза должна подбираться с особой тщательностью, поскольку она в значительной степени воздействует на биомеханические свойства протезов.

Подробнее

Активные занятия спортом — важный фактор для того, чтобы оставаться здоровым и сохранять форму в современном мире. Спортивные протезы нижних конечностей изготавливаются индивидуально, учитывая особенности культи ноги, возраст, уровень активности и вид спорта.

Подробнее

В наших мастерских Вы можете получить консультацию по протезированию и ортезированию верхних и нижних конечностей, а также уточнить вопросы соответствия имеющейся ИПР требованиям нормативных документов, оформить МТЗ.

Адреса мастерских

Ампутация конечности — серьезное событие, которое влечет значительные изменения в жизни человека. Достижения технологического прогресса позволяют людям, перенесшим ампутацию, продолжить прежнюю жизнь, сохранить активность и социальный статус.

Подробнее

Реабилитация после ампутации и подготовка к протезированию имеют важное значение в начальный период после ампутации. В этом разделе вы можете найти ответы на большинство вопросов, касающихся протезирования конечностей.

Подробнее

Как научиться ходить на протезе правильно? При наличии качественной реабилитационной программы и выполнении всех рекомендаций специалистов сроки освоения правильной симметричной ходьбы сокращаются.

Подробнее

Сердечно-сосудистая система и что в нее входит

Cердечно-сосудистая система — одна из важнейших систем организма, обеспечивающих его жизнедеятельность. Сердечно-сосудистая система обеспечивает циркуляцию крови в организме человека. Кровь с кислородом, гормонами и питательными веществами по сосудам разносится по всему организму. По пути она делится указанными соединениями со всеми органами и тканями. Затем забирает все, что осталось от обмена веществ для дальнейшей утилизации.

Сердце

Кровь циркулирует в организме благодаря сердцу. Оно ритмически сокращается как насос, перекачивая кровь по кровеносным сосудам и обеспечивая все органы и ткани кислородом и питательными веществами. Сердце — живой мотор, неутомимый труженик, за одну минуту сердце перекачивает по телу около 5 литров крови, за час – 300 литров, за сутки набегает 7 000 литров.

Круги кровообращения

Кровь, протекающую по сердечно-сосудистой системе, можно сравнить со спортсменом, который бегает на разные дистанции. Когда она проходит через малый (легочный) круг кровообращения – это спринт. А большой круг – это уже марафон. Эти круги англичанин Вильям Гарвей описал еще в 1628 году. Во время большого круга кровь разносится по всему телу, не забывая обеспечивать его кислородом и забирать углекислый газ. Во время этого «забега» артериальная кровь становится венозной.

Малый круг кровообращения отвечает за поступление крови в легкие, там кровь отдает углекислый газ и обогащается кислородом. Кровь из малого круга кровообращения возвращается в левое предсердие. Большой круг кровообращения, начинающийся в левом желудочке, обеспечивает транспорт крови по всему телу. Кровь, насыщенная кислородом, перекачивается левым желудочком в аорту и ее многочисленные ветви – различные артерии. Затем она поступает в капиллярные сосуды органов и тканей, где кислород из крови обменивается на углекислый газ. Большой круг кровообращения заканчивается небольшими венами, которые сливаются в две крупные вены (полые вены) и возвращают кровь в правое предсердие. По верхней полой вене происходит отток крови от головы, шеи и верхних конечностей, а по нижней полой вене – от туловища и нижних конечностей.

Кровеносные сосуды

Кровеносные сосуды — эластичные трубчатые образования в теле человека, по которым силой ритмически сокращающегося сердца или пульсирующего сосуда осуществляется перемещение крови по организму. По артериям кровь бежит от сердца к органам, по венам возвращается к сердцу, а самые мелкие сосуды — капилляры – приносят кровь к тканям.

Артерии

Без питательных веществ и кислорода не может обойтись ни одна клетка. Доставку их осуществляют артерии. Именно они разносят богатую кислородом кровь по всему телу. При дыхании кислород попадает в легкие. где дальше начинается доставка кислорода по всему организму. Сначала к сердцу, потом по большому кругу кровообращения ко всем частям тела. Там кровь меняет кислород на углекислый газ и затем возвращается в сердце. Сердце перекачивает ее обратно в легкие, которые забирают углекислый газ и отдают кислород, и так бесконечно. А еще есть легочные артерии малого круга кровообращения, они находятся в легких и по ним кровь, бедная кислородом и богатая углекислым газом поступает в легкие, где и происходит газообмен. Затем эта кровь по легочным венам возвращается в сердце.

Вены

Кровь с углекислым газом и продуктами обмена веществ из капилляров попадает сначала в вены, а по ним движется к сердцу. Клапаны, которые есть почти у всех вен, делают движение крови односторонним.

Еще в малом круге кровообращения есть так называемые легочные вены. По ним кровь, богатая кислородом течет от легких к сердцу.

Источники:

1. Козлов В.И. Анатомия сердечно-сосудистой системы. Практическая медицина, 2011г. – 192 с.

SARU.ENO.19.06.1021

С какой стороны находится аппендицит

Аппендицит – острая патология, которая требует немедленного хирургического вмешательства. Если не предпринять меры по устранению аппендикса из тела человека, могут возникнуть опасные для жизни осложнения, например, перитонит.

Воспаление может возникнуть в любом возрасте, но чаще встречается у людей от 10-19 лет. Воспаляется червеобразный отросток толстой кишки. Орган влияет на работу иммунной системы и помогает организму бороться с инфекцией.

Причины развития аппендицита

Точные причины развития воспалительного процесса до сих пор неясны. Но существует несколько распространенных вариантов:

• Нарушение баланса микрофлоры – бактерии, которые в нормальной среде являются безопасными, становятся ядовитыми и вызывают воспаление.

• Спазм сосудов – вызывает ухудшение питания тканей. Некоторые участки отмирают и становятся очагом инфекции.

• Застой в кишечнике – каловые массы, инородные тела, новообразования или паразиты могут закрывать просвет отростка. В месте закрытия скапливается слизь, где начинает размножаться микробиом. Сужение и сдавливание отростка нарушает процессы кровообращения, приток лимфы, что приводит к быстрой прогрессии воспаления и некрозу тканей аппендикса.

Предрасполагающим фактором будут частые запоры, которые формируют каловые камни.

Симптомы аппендицита

Аппендикс расположен в нижней части живота. Первый симптом – это нестерпимая боль, которая появляется в области пупка и распространяется на нижнюю правую часть живота. Боль усиливается в течение короткого времени, при движении, глубоком вдохе, кашле или чихании.

Другие типичные симптомы:

• тошнота, вплоть до рвоты

• снижение или полное отсутствие аппетита

• запор или, наоборот, диарея

• метеоризм, болезненное вздутие живота

• повышение температуры, озноб, симптомы интоксикации

• позывы к акту дефекации

Признаки воспалительного процесса аппендикса у мужчин и женщин могут отличаться. Так, например, у женщин появляется тошнота, рвота и повышение температуры. В начале развития болезни боль давящая, тянущая и даже необязательно с правой стороны, что ошибочно может распознаваться как гинекологические проблемы.

Затем боль может стать схваткообразной, такие симптомы чаще всего возникают в вечернее или ночное время.

У мужчин при остром воспалении возникает сильная боль в области живота, самопроизвольное подтягивание правого яичка. При оттягивании мошонки возникает дискомфорт и боль в области ануса и выраженный позыв к опорожнению кишечника.

У пожилых людей симптомы аппендицита могут проявляться менее отчетливо: незначительные боли, несильная тошнота. При этом аппендицит у пожилых людей часто отличается тяжелым течением и развитием осложнений.

У детей до 5 лет симптомы аппендицита выражены не так ярко, как у взрослых. Боли часто не имеют четкой локализации. Распознать аппендицит у маленького ребенка можно по повышению температуры тела, диарее и наличию на языке налета.

Виды патологии

Острый аппендицит – развивается стремительно, проявляется ярко выраженными симптомами. При бездействии боли усиливаются и воспаление может привести к серьезным осложнениям.

По своему характеру острый аппендицит может быть осложненным и неосложненным. Неосложненная патология в свою очередь имеет 2 формы: катаральная (воспаляется только слизистая оболочка), деструктивная (поражаются более глубокие слои).

Хронический – достаточно редкая форма. В большинстве случаев развивается вследствие перенесенного острого аппендицита при отсутствии лечения. Имеет те же симптомы, но они проявляют себя очень вяло. Свойственны периоды обострения и ремиссии, как и любому хроническому заболеванию.

Хронический аппендицит также разделяется на подвиды:

• Резидуальный – последствие перенесенного острого аппендицита, закончившегося самоизлечением. Проявляется тупыми ноющими болями в правой подвздошной области.

• Рецидивирующий – носит приступообразный характер: время от времени происходят обострения, сменяющиеся ремиссией.

• Первично-хронический – развивается самостоятельно, без предшествия острого аппендицита.

Диагностика аппендицита

Первое, с чего начинается обследование пациента, — осмотр и сбор анамнеза. Врач просит рассказать о том, когда появились симптомы и как долго длятся неприятные ощущения. Это важно понимать для того, чтобы отличить заболевание от чего-то другого.

Важно учесть и другие факторы, которые могли стать причиной для развития аппендицита:

• Хирургические операции в области живота, перенесенные в недавнем прошлом.

• Прием лекарств или добавок.

• Вредные привычки, злоупотребление алкоголем, наркотиками и др.

Ощупывание живота поможет определить локализацию и интенсивность боли, её характеристики. Может понадобиться тазовое и ректальное обследование. Окончательный диагноз ставится только после сдачи лабораторных анализов. Анализ крови и мочи помогут обнаружить признаки воспаления или иные проблемы со здоровьем.

Могут потребоваться и визуальные методы обследования – УЗИ органов брюшной полости, КТ или МРТ. Они позволят:

• определить состояние аппендикса и оценить его целостность

• обнаружить признаки воспаления

• оценить закупорку внутри аппендикса

• выявить абсцесс или другие осложнения

Как лечить аппендицит?

Патология требует незамедлительного лечения, так как отросток может лопнуть и его содержимое выльется в брюшную полость и начнется перитонит. Поэтому единственное решение – удаление аппендикса хирургическим путем.

Аппендэктомия – хирургическая операция по удалению аппендикса. Она может проводиться двумя способами:

1. классическим – полостная операция

2. лапароскопическим, когда крупные разрезы отсутствуют

Полостная операция проводится в случае разрыва аппендикса и, если его содержимое разлилось в брюшную полость, а также если разрыв вызвал абсцесс.

Лапароскопия считается самым современным методом удаления аппендикса в силу разных причин: меньшая инвазивность, быстрое восстановление, да и количество осложнений меньше.

Операция проводится следующим образом:

• хирург делает небольшие разрезы, через которые появляется доступ к аппендиксу

• вводится камера с подсветкой

• другими инструментами происходит удаление отростка

• обрабатываются участки для обеззараживания инфекционного материала

• осматривается прооперированная область, накладываются швы

Профилактика аппендицита

Особой профилактики не существует, аппендицит может случиться с каждым. Лучше всего отказаться от вредных привычек, соблюдать правильное питание. Достаточное содержание клетчатки, свежих овощей и фруктов, кисломолочных продуктов поддерживает нормальную работу кишечника, предотвращает запоры.

Также к профилактическим мерам можно отнести своевременное лечение любых инфекционных и воспалительных заболеваний, патологий ЖКТ и глистных инвазий.

Лечение аппендицита в Красноярске

Чтобы пройти диагностику и лечение аппендицита, обращайтесь в медицинский центр «Медюнион». У нас работают опытные врачи, которые проведут полный осмотр и обследование, дружелюбный медицинский персонал.

Записаться вы можете одним из удобных для вас способов:

• Онлайн на нашем сайте medyunion.ru. Заполните электронную форму, указав ваши контактные данные, специализацию врача, удобные дату и время для приема.

• Закажите обратный звонок, указав ваше имя и номер телефона. Наши менеджеры перезвонят вам в течение 15 минут и ответят на интересующие вас вопросы.

• Позвоните в регистратуру медицинской клиники по номеру телефона +7 391 203-01-01.

Понятие о сердечно-сосудистой системе и движении крови

Сердце человека, как впрочем, и других живых существ, населяющих нашу планету — это насос, созданный Природой для того, чтобы перекачивать в сосудах организма кровь.

Сердце состоит из полых камер, заключенных в стенки из плотной и мощной мускулатуры. В камерах содержится кровь. Стенки, постоянно сокращаясь, находясь в непрерывном движении, обеспечивают перемещение, продвижение крови по всей огромной сети сосудов тела, именуемой сосудистой системой. Без такого насоса, направляющего и придающего ускорение потоку крови, существование организма невозможно. Даже у мельчайших, прозрачных моллюсков, даже у рыб, живущих постоянно в водной среде, т.е. в невесомости, сердце выполняет свою постоянную рутинную работу. Без сердца — нет жизни, и недаром человечество тысячелетиями считало сердце центром и источником всех жизненных сил и эмоций. Испокон веков люди поклонялись сердцу, видя в нем Божественное начало.

При всем своем гениальном устройстве (абсолютного аналога ему создать пока не удалось), сердце — это всего лишь мышечный насос. Но прежде, чем перейти к его строению, без понимания которого будет неясно, что такое «врожденный порок», скажем вкратце о том, как устроена вся система, на вершине правления которой находится сердце.

Сердечно-сосудистая система

Анатомически сердечно-сосудистая система включает в себя сердце и все сосуды тела, от самых крупных (диаметром 4–6 сантиметров у взрослых), впадающих в него и отходящих от него, до самых мелких, диаметром всего несколько микрон. Это гигантская по площади сосудистая сеть, благодаря которой кровь доставляется ко всем органам и тканям тела и оттекает от них. Кровь несет с собой кислород и питательные вещества, а уносит — отработанные отходы и шлаки

Постоянная циркуляция крови в замкнутой системе и есть кровообращение. Очень просто представить его себе в виде цифры 8, не имеющей ни начала, ни конца, или в виде математического знака, обозначающего бесконечность. В центре этого знака, в месте пересечения линий — только в одном — находится сердце, работой своей обеспечивая постоянное движение крови по кругу. У всех млекопитающих и у человека кругов кровообращения два: большой и малый («легочный»), и, как в цифре 8, они соединяются и переходят друг в друга. Соответственно, и у сердца — основного и единственного насоса, который приводит в кровь движение, есть две половинки: левая («артериальная») и правая («венозная»). В нормальном сердце эти половины внутри сердца между собой не сообщаются, т.е. между ними нет никаких отверстий.

Каждая из половин, левая и правая, состоят из двух камер: предсердия и желудочка. Соответственно, сердце включает в себя четыре камеры: правое предсердие, правый желудочек, левое предсердие и левый желудочек. Внутри этих камер находятся клапаны, благодаря постоянному ритмичному движению которых поток крови может двигаться только в одном направлении.

Давайте теперь представим себе, что мы — маленькая частица этого потока, и пройдем, как в водном слаломе на байдарке, через все ущелья и пороги сердечно-сосудистой системы. Нам предстоит очень сложный путь, хотя он и совершается очень быстро.

Наш маршрут начнется в левом предсердии, откуда мы, окруженные частицами яркой, оксигенированной (т.е. насыщенной кислородом) крови, только что прошедшей легкие, рвемся вниз, через открывшиеся ворота первого на нашем пути — митрального клапана и попадем в левый желудочек сердца. Поток развернет нас почти на 180 градусов и направит вверх, а оттуда, через открывшийся шлюз аортального клапана мы вылетим в главную артерию тела — восходящую аорту. От аорты будут отходить много ветвей, и по ним мы можем уйти в сосуды шеи, головы, мозга и верхней половины тела. Но этот путь короче, а мы сейчас пройдем более длинным. Проскочив изгиб аорты, именуемый ее дугой, уйдем вниз, по аорте. Не будем сворачивать ни в многочисленные межреберные артерии, ни ниже — в артерии почек, желудка, кишечника и других внутренних органов. Устремимся вниз по аорте, пройдем ее деление на подвздошные артерии и попадем в артерии нижних конечностей. После бедренных артерий наш путь будет все уже и уже. И, наконец, достигнув сосудов стопы, мы обнаружим, что дальше сосуды становятся очень мелкими, микроскопическими, т.е. видимыми только в микроскоп. Это — капиллярная сеть. Ею заканчивается артериальная система в любом органе, в который бы мы свернули. Тут — конец. Дальше проходят только частицы крови — эритроциты, чтобы отдать тканям кислород и питательные вещества, необходимые для жизни клеток. А наше судно через мельчайшие сосуды капиллярной сети пройти уже не сможет.

Перетащим свою байдарку на другую сторону, куда собирается темная, уже отдавшая кислород, венозная кровь, или в венозную часть капиллярной сети. Здесь поток будет более спокойным и медленным. На пути будут встречаться шлюзы в виде клапанов вен, которые не дают крови вернуться назад. Из вен ног мы попадем в вены подвздошной зоны, в которые будут впадать многочисленные притоки венозной крови от тазовых органов, кишечника, печени, почек. Наконец, вены станут широкими и вольются в сердце, в ту часть его правой половины, которая называется правым предсердием. Отсюда мы вместе с темной венозной кровью через шлюз трехстворчатого клапана попадем в правый желудочек. Поменяв направление у его верхушки, поток выбросит нас в легочную артерию через ее клапан. Далее легочная артерия делится на две больших ветви (правую и левую) и по ним кровь попадает в оба легких. До сих пор мы путешествовали по большому кругу кровообращения, а теперь — по малому кругу.

По легочной артерии мы попадаем в легкие, в их сначала крупные, потом средние, потом — мельчайшие сосуды капиллярной сети легких. В них произойдет «газообмен» — накопленный венозной кровью углекислый газ выделится через мельчайшие легочные мешочки-альвеолы, а кислород будет захвачен красными кровяными тельцами — эритроцитами — из вдыхаемого нами воздуха, и кровь, оттекающая из легких, станет артериальной. Мысленно обойдя капиллярную сеть легких, мы попадем в поток артериальной крови, окажемся в легочных венах и — в левом желудочке, из которого мы начинали свой путь. Продолжительность нашего плавания была всего 3–4 секунды, а двигателем крови и нашей байдарки было сердце.

Говоря более прозаическим языком, правые отделы сердца «замкнуты» на малый круг кровообращения. Правое предсердие принимает кровь из двух больших вен — верхней и нижней полых вен, и еще из одной крупной вены — собственно самого сердца. Правый желудочек выталкивает венозную кровь в легкие.

Левые отделы сердца «замкнуты» на большой круг кровообращения. Левое предсердие принимает из легочных вен окисленную, богатую кислородом кровь. Левый желудочек выталкивает артериальную кровь в аорту и в венечные артерии (артерии самого сердца), а дальше она по большому кругу доставляется всему организму.

В самом кратком виде схема нашего путешествия выглядит так:

левое предсердие — левый желудочек — аорта и коронарные артерии сердца — артерии органов и тела — артериальная капиллярная сеть — венозная капиллярная сеть — венозная система органов и тела — правое предсердие — правый желудочек (все это — большой круг кровообращения) — легочные артерии — капиллярная сеть легких — альвеолы — венозная система легких — легочные вены — левое предсердие (это малый круг кровообращения).

Круги замкнулись. Все повторяется снова. Внутри системы большой и малый круги не сообщаются. Их связь происходит только на уровне капиллярных сетей. Важно, что в каждый отдельный момент времени объемы крови в обоих кругах кровообращения в норме равны между собой. То есть, количество крови, протекающей через легкие, всегда равно количеству крови, протекающей через весь остальной организм. Так обеспечивается нормальное кровообращение. Давайте теперь поговорим об этих количествах. С каждым сокращением сердце взрослого человека выбрасывает и в большой, и в малый круги в покое около 60 мл крови (у детей эта цифра меньше, но частота сокращений – больше, что и обеспечивает нормальный сердечный выброс). Умножив этот объем на количество сокращений в одну минуту, скажем, 70 (в покое), получаем 60×70 = 4200 мл, или около 4–4,5 литров в минуту. Значит, за один час сердце перекачивает 4,5×60 = 270 литров, а за сутки 270×24 = 6 480 литров крови, или около 170 миллионов литров крови за 70 лет, с помощью 100 000 сокращений и расслаблений в течение одних только суток, или 2,5 миллиардов в течение жизни.

Об операции по замене тазобедренного сустава

Это руководство поможет вам подготовиться к операции по замене тазобедренного сустава в центре Memorial Sloan Kettering (MSK). Оно также поможет вам понять, чего ожидать в процессе выздоровления.

Используйте это руководство для справки во время подготовки к дню операции. Всегда берите его с собой в центр MSK, в том числе в день операции. Вы и ваша лечащая команда будете руководствоваться им в процессе лечения.

Вернуться к началу

Информация об операции

Строение тазобедренного сустава

Тазобедренный сустав представляет собой шаровое соединение. Это означает, что он состоит из 2 частей, обеспечивающих движение и вращение. Сустав состоит из головки бедра на верхнем конце бедренной кости и ямки в тазовой кости, которая называется вертлужной впадиной (см. рисунок 1). Головка бедра имеет округлую форму и похожа на мячик. Она вставлена в вертлужную впадину и обеспечивает плавное движение тазобедренного сустава.

Рисунок 1. Строение тазобедренного сустава

Если вам нужна замена тазобедренного сустава, его поврежденные части будут замещены искусственными компонентами, которые называются протезами. Они обычно изготавливаются из металла или пластика. Новый сустав помогает уменьшить боль и улучшить способность двигаться.

Виды замены тазобедренного сустава

Замена тазобедренного сустава бывает двух видов — частичная и полная.

При частичной замене тазобедренного сустава удаляется головка бедра, и на ее место устанавливается металлическая ножка, которая вводится в бедренную кость. На верхнюю часть ножки устанавливается шар. Устройство, которое называется «биполярной чашкой», надевается на шар вновь установленного бедренного сустава и вращается в собственной вертлужной впадине пациента.

При полной замене тазобедренного сустава замещается не только головка бедра, но и вертлужная впадина, на место которой устанавливается металлический протез. Вертлужная впадина крепится к кости с помощью цемента, винтов или за счет плотной посадки на кость.

Операция по замене тазобедренного сустава

Хирург сделает надрез (хирургический разрез), начинающийся примерно на 5 дюймов (12,7 см) выше тазобедренного сустава и заканчивающийся около 6 дюймов (15,24 см) ниже него. Врач удалит пораженную часть кости и заменит ее протезом. Протез будет установлен на нужное место и закреплен.

Вернуться к началу

До операции

Информация в этом разделе поможет вам подготовиться к операции. Прочтите этот раздел после назначения вам операции и обращайтесь к нему по мере приближения даты операции. В нем содержатся важные сведения о том, что вам потребуется сделать до операции.

Читая этот раздел, записывайте вопросы, которые вы хотите задать своему медицинскому сотруднику.

Подготовка к операции

Вы и ваша лечащая команда будете готовиться к операции вместе.

Помогите нам сделать вашу операцию максимально безопасной: скажите нам, соответствует ли какое-либо из приведенных ниже утверждений вашей ситуации, даже если вы не совсем в этом уверены.

• Я принимаю лекарство, разжижающее кровь, например:
  • aspirin;
  • Heparin
  • Warfarin (Jantoven^® или Coumadin^®)
  • Clopidogrel (Plavix^®)
  • Enoxaparin (Lovenox^®)
  • Dabigatran (Pradaxa^®)
  • Apixaban (Eliquis^®)
  • Rivaroxaban (Xarelto^®)
  Существуют и другие подобные лекарства, поэтому обязательно сообщите своему медицинскому сотруднику обо всех принимаемых вами лекарствах.
• Я принимаю лекарства, выдаваемые по рецепту (которые прописал мой медицинский сотрудник), включая пластыри и мази.
• Я принимаю безрецептурные лекарства (которые покупаю без рецепта), включая пластыри и мази.
• Я принимаю пищевые добавки, например травы, витамины, минералы, а также натуральные или домашние лечебные средства.
• У меня есть кардиостимулятор, автоматический имплантируемый кардиовертер-дефибриллятор (AICD) или другой прибор для стимуляции работы сердца.
• У меня случаются приступы апноэ во сне.
• Раньше у меня возникали проблемы при анестезии (при введении лекарства, под действием которого я засыпаю во время операции).
• У меня аллергия на некоторые лекарства или материалы, например латекс.
• Я не хочу, чтобы мне делали переливание крови.
• Я употребляю алкоголь.
• Я курю или использую электронные устройства для курения (например, одноразовые электронные сигареты, вейп, Juul^®).
• Я принимаю легкие наркотики.

Об употреблении алкоголя

Количество употребляемого алкоголя может повлиять на ваше состояние во время и после операции. Очень важно сообщить медицинским сотрудникам, сколько алкоголя вы употребляете. Это поможет нам спланировать ваше лечение.

• Если вы резко прекратите употреблять алкоголь, это может спровоцировать судорожные припадки, алкогольный делирий и привести к смерти. Если мы будем знать, что вы подвержены риску таких осложнений, мы сможем назначить вам лекарства, позволяющие их избежать.
• Если вы употребляете алкоголь регулярно, существует риск возникновения других осложнений во время и после проведения операции. Они включают кровотечение, инфекции, проблемы с сердцем и более длительное стационарное лечение.

Чтобы предотвратить возможные проблемы, до операции вы можете:

• Честно сообщите медицинским сотрудникам, в каком количестве вы употребляете алкоголь.
• После назначения операции попытаться прекратить употребление алкогольных напитков. Если после прекращения употребления алкогольных напитков вы испытываете головные боли, тошноту (ощущение подступающей рвоты), повышенное беспокойство, или у вас появились проблемы со сном, немедленно сообщите об этом своему медицинскому сотруднику. Это ранние признаки, связанные с отказом от алкоголя, которые можно вылечить.
• Сообщите медицинскому сотруднику, если вы не в силах прекратить употребление алкоголя.
• Задайте медицинскому сотруднику вопросы о том, как может повлиять употребление алкоголя на ваш организм в связи с операцией. Как всегда, мы обеспечим конфиденциальность всех ваших медицинских данных.

О курении

Во время проведения операции у курящих могут возникнуть проблемы, связанные с дыханием. Отказ от курения даже за несколько дней до операции поможет предотвратить такие проблемы. Если вы курите, ваш медицинский сотрудник направит вас в программу лечения табакозависимости (Tobacco Treatment Program). Вы также можете обратиться в эту программу по телефону 212-610-0507.

Информация о приступах апноэ во сне

Приступы апноэ во сне — это распространенное расстройство дыхания, из-за которого во время сна человек на короткий период перестает дышать. Самый распространенный вид — синдром обструктивного апноэ во сне (obstructive sleep apnea, OSA). При OSA дыхательные пути полностью блокируются во время сна. OSA может вызвать серьезные осложнения во время и после операции.

Сообщите нам, если у вас случаются приступы апноэ во сне, или если вы предполагаете, что у вас могут случаться такие приступы. Если вы используете дыхательный аппарат (например, аппарат СИПАП [CPAP]) для профилактики приступов апноэ во сне, возьмите его с собой в день проведения операции.

В течение 30 дней до операции

Дооперационное исследование

Перед операцией вам назначат дооперационное исследование (presurgical testing, PST). Дата, время и место его проведения будут указаны в напоминании о приеме, которое вы получите в кабинете хирурга. Вы поможете нам, если на дооперационное исследование возьмете с собой:

• список всех лекарств, которые вы принимаете, включая рецептурные и безрецептурные лекарства, пластыри и кремы;
• результаты всех исследований, которые вы проходили вне центра MSK, например кардиограммы с нагрузкой, эхокардиограммы или допплерографии сонной артерии;
• имена и телефоны лечащих вас медицинских сотрудников.

В день приема вы можете принимать пищу и лекарства как обычно.

Во время дооперационного исследования вы познакомитесь с медсестрой/медбратом высшей квалификации. Это медицинский сотрудник, работающий с анестезиологами (медицинскими сотрудниками, прошедшими специальную подготовку, которые будут делать анестезию во время операции). Медсестра/медбрат высшей квалификации вместе с вами просмотрит медицинскую карту и вашу историю хирургических операций. Вам нужно будет пройти ряд исследований, в том числе электрокардиограмму (ЭКГ) для проверки ритма сердца, рентген грудной клетки, анализы крови и другие исследования, необходимые для планирования лечения. Помимо этого, медсестра/медбрат высшей квалификации может направить вас к другим специалистам.

Медсестра/медбрат высшей квалификации также сообщит, какие лекарства вам необходимо будет принять утром в день операции.

Определите, кто будет ухаживать за вами

Важная роль в процессе вашего лечения отводится лицу, осуществляющему уход. Перед операцией медицинские сотрудники расскажут вам и лицу, ухаживающему за вами, об операции. Кроме того, после операции и выписки из больницы данному лицу будет необходимо доставить вас домой. Также этот человек будет помогать вам дома.

Информация для ухаживающих за пациентами лиц

Существующие материалы и оказываемая поддержка помогают справиться с многочисленными обязанностями, возникающими в связи с уходом за человеком, который проходит лечение рака. Чтобы узнать о ресурсах поддержки и получить информацию, посетите веб-сайт www.mskcc.org/caregivers или ознакомьтесь с материалом Руководство для лиц, ухаживающих за больными .

Заполните бланк доверенности на принятие решений о медицинской помощи

Если вы еще не заполнили бланк доверенности на принятие решений о медицинской помощи (Health Care Proxy), мы рекомендуем сделать это прямо сейчас. Если вы уже заполнили эту форму, или у вас есть иные предварительные распоряжения, возьмите их с собой на следующий прием.

Доверенность на принятие решений о медицинской помощи — это правовой документ, где указывается человек, который будет представлять ваши интересы в случае, если вы не сможете делать это самостоятельно. Указанный там человек будет вашим представителем по вопросам медицинской помощи.

Поговорите с медицинским сотрудником, если вы заинтересованы в заполнении доверенности на принятие решений о медицинской помощи. Вы также можете прочитать материалы Заблаговременное планирование ухода и Как быть представителем по медицинской помощи, чтобы получить информацию о доверенностях на принятие решений о медицинской помощи, других предварительных распоряжениях и исполнении обязанностей представителя по медицинской помощи.

Выполняйте дыхательную гимнастику и упражнения, стимулирующие откашливание

До операции выполняйте глубокие вдохи и прокашливайтесь. Ваш медицинский сотрудник выдаст вам стимулирующий спирометр, который поможет расширить легкие. Дополнительную информацию вы можете узнать в материале Как пользоваться стимулирующим спирометром.

Физическая нагрузка

Постарайтесь ежедневно выполнять аэробные упражнения. Аэробные упражнения — это любые упражнения, ускоряющие сердцебиение, например ходьба, плавание или езда на велосипеде. В холодную погоду ходите по лестнице в своем доме, отправляйтесь в торговый центр или в магазин. Физические нагрузки помогут улучшить состояние организма для проведения операции, а также помогут облегчить и ускорить процесс выздоровления.

Придерживайтесь принципов здорового питания

До операции старайтесь получать хорошо сбалансированное здоровое питание. Если вам необходима помощь в составлении диеты, попросите своего медицинского сотрудника направить вас к врачу-диетологу — специалисту по питанию.

Купите антисептическое средство для очищения кожи на основе 4 % раствора chlorhexidine gluconate (CHG) (например Hibiclens®).

4 % раствор CHG — это средство для очищения кожи, которое убивает различные микроорганизмы и предотвращает их появление в течение суток после использования. Приняв душ с этим раствором перед операцией, вы снизите риск инфицирования после операции. Вы можете приобрести антисептическое средство для очищения кожи на основе 4 % раствора CHG в ближайшей аптеке без рецепта.

За 7 дней до операции

Соблюдайте указания медицинского сотрудника при приеме аспирина

Если вы принимаете aspirin и любые лекарства, содержащие aspirin, возможно, вам придется изменить дозу или не принимать их в течение 7 дней до операции. Аспирин может вызвать кровотечение.

Выполняйте инструкции своего медицинского сотрудника. Не прекращайте прием аспирина без соответствующих указаний. Для получения дополнительной информации прочтите материал Распространенные лекарства, содержащие aspirin, и другие нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП) или витамин Е.

Прекратите принимать витамин Е, мультивитамины, лечебные средства из трав и другие диетические добавки

Прекратите принимать витамин Е, мультивитамины, лечебные средства из трав и другие диетические добавки за 7 дней до операции. Эти лекарства могут вызвать кровотечение. Для получения дополнительной информации прочтите материал Лечебные средства из трав и лечение рака.

За 2 дня до операции

Прекратите принимать нестероидные противовоспалительные препараты (nonsteroidal anti-inflammatory drugs [NSAIDs]).

Прекратите принимать НПВП, такие как ibuprofen (Advil^® и Motrin^®) и naproxen (Aleve^®), за 2 дня до операции. Эти лекарства могут вызвать кровотечение. Для получения дополнительной информации прочтите материал Распространенные лекарства, содержащие aspirin, и другие нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП) или витамин Е.

За 1 день до операции

Запишите время, на которое назначена операция

Сотрудник приемного отделения позвонит вам после 14:00 накануне дня операции. Если проведение операции запланировано на понедельник, вам позвонят в предыдущую пятницу. Если до 19:00 с вами никто не свяжется, позвоните по номеру 212-639-5014.

Сотрудник сообщит, когда вам следует приехать в больницу на операцию. Вам также напомнят, как пройти в отделение.

Операция будет проводиться по одному из следующих адресов:

• Центр дооперационной подготовки (Presurgical Center)
  ^{1275 York Avenue
  (между East 67th и East 68th Streets)
  New York, NY 10065
  Лифт M, 2-й этаж}
• Центр дооперационной подготовки (Presurgical Center) на 6-м этаже
  ^{1275 York Avenue
  (между East 67th и East 68th Streets)
  New York, NY 10065
  Лифт B, 6-й этаж}

Примите душ с антисептическим средством для очищения кожи на основе 4 % раствора CHG (например Hibiclens®)

Вечером накануне дня операции примите душ с антисептическим средством для очищения кожи на основе 4 % раствора CHG.

1. Вымойте волосы обычным шампунем. Тщательно ополосните волосы.
2. Вымойте лицо и область половых органов своим обычным мылом. Тщательно ополосните тело теплой водой.
3. Откройте флакон с 4% раствором CHG. Налейте небольшое количество средства в руку или на чистую махровую салфетку.
4. Отойдите от струи воды. Легкими движениями вотрите 4% раствор CHG в тело от шеи до ступней. Не наносите его на лицо и на область половых органов.
5. Вернитесь под струю воды и смойте 4 % раствор CHG. Используйте теплую воду.
6. После душа вытритесь чистым полотенцем.
7. Не наносите после душа какой-либо лосьон, крем, дезодорант, макияж, пудру, духи или одеколон.

Сон

Ложитесь спать пораньше и постарайтесь хорошо выспаться.

Инструкции по употреблению пищи перед операцией

 
Не принимайте пищу после полуночи перед вашей операцией. Это также касается леденцов и жевательной резинки.
 

Утро перед операцией

Инструкции по употреблению напитков перед операцией

Вы можете выпить не более 12 унций (350 мл) воды в период между полуночью и за 2 часа до времени прибытия в больницу. Больше ничего не пейте.

Не пейте какие-либо жидкости за два часа до запланированного времени прибытия в больницу. Это также касается воды.

Примите лекарства в соответствии с инструкциями

Если ваш медицинский сотрудник сказал вам принять некоторые лекарства утром перед операцией, примите только эти лекарства, запив их маленьким глотком воды. В зависимости от лекарств это могут быть все или некоторые из лекарств, которые вы обычно принимаете по утрам, либо их вообще не нужно будет принимать.

Примите душ с антисептическим средством для очищения кожи на основе 4 % раствора CHG (например Hibiclens®)

Примите душ с антисептическим очищающим средством для кожи на основе 4 % раствора CHG перед выпиской из больницы. Используйте то же средство, что и накануне вечером.

Не наносите после душа какой-либо лосьон, крем, дезодорант, макияж, пудру, духи или одеколон.

Что необходимо запомнить

• Удалите лак и наклейки с ногтей.
• Не надевайте металлические предметы. Снимите все ювелирные украшения, включая пирсинг на теле. Используемое во время операции оборудование при соприкосновении с металлом может вызвать ожоги.
• Оставьте дома ценные вещи, например, кредитные карты, ювелирные украшения или чековую книжку.
• Перед тем как отправиться в операционную, вам потребуется снять слуховой аппарат, зубные и другие протезы, парик и религиозные атрибуты.
• Наденьте удобную свободную одежду.
• Если у вас началась менструация (месячные), воспользуйтесь гигиенической прокладкой, а не тампоном. Вам выдадут одноразовое белье, а также прокладку, если это необходимо.

Что взять с собой

• Кроссовки со шнуровкой или другую обувь с подошвой, но без шнуровки и застежек. Возможно, ваши ноги отекут. Кроссовки со шнуровкой или устойчивую обувь без шнуровки и застежек будет легче обуть после операции. Не берите обувь с открытой пяткой, например вьетнамки или тапочки.
• Свой дыхательный аппарат для профилактики приступов апноэ во сне (например, аппарат СИПАП [CPAP]) при наличии.
• Стимулирующий спирометр
• Доверенность на принятие решений о медицинской помощи, если вы ее заполняли.
• Мобильный телефон и зарядное устройство.
• Сумку для хранения личных вещей (например очков, слухового аппарата, зубных и других протезов, парика и религиозных атрибутов), если они у вас есть.
• Эти рекомендации. С помощью этих рекомендаций представители лечащей команды объяснят вам, как ухаживать за собой после операции.

Где припарковаться

Гараж MSK находится на East 66^th Street между York Avenue и First Avenue. О ценах на парковку можно узнать по номеру телефона 212-639-2338.

Для въезда в гараж необходимо повернуть на East 66^th Street с York Avenue. Гараж расположен приблизительно в четверти квартала от York Avenue, по правой (северной) стороне улицы. Из гаража в больницу ведет пешеходный туннель.

Есть и другие гаражи, расположенные на East 69^th Street между First Avenue и Second Avenue, East 67^th Street между York Avenue и First Avenue, а также на East 65^th Street между First Avenue и Second Avenue.

По прибытии в больницу

Вас попросят несколько раз назвать и продиктовать по буквам свои имя и фамилию, а также указать дату рождения. Это необходимо для вашей безопасности. В один день могут оперировать людей с одинаковыми или похожими именами.

Переоденьтесь для операции

Когда наступит время переодеться перед операцией, вам выдадут больничную рубашку, халат и нескользящие носки.

Встреча с медсестрой/медбратом

Вы встретитесь с медсестрой/медбратом перед операцией. Сообщите ей/ему дозы всех лекарств, которые вы принимали после полуночи, а также время их приема (в том числе не забудьте упомянуть все рецептурные и безрецептурные лекарства, пластыри, кремы и мази).

Медсестра/медбрат может поставить внутривенную (ВВ) капельницу в одну из вен, обычно на руке или кисти. Если медсестра/медбрат не поставит капельницу, ваш анестезиолог сделает это, когда вы будете в операционной.

Встреча с анестезиологом

Перед операцией вы также встретитесь со своим анестезиологом. Этот специалист:

• просмотрит медицинскую карту вместе с вами;
• спросит, были ли у вас проблемы при анестезии в прошлом, включая тошноту или боль;
• расскажет о вашем комфорте и безопасности во время операции;
• расскажет о типе анестезии, которую вы получите;
• ответит на ваши вопросы, касающиеся анестезии.

Ваш врач или анестезиолог также могут обсудить с вами способ введения обезболивающего лекарства. Вам могут вводить его через:

• эпидуральный катетер (тонкую гибкую трубку), установленный в позвоночнике;
• катетер проводниковой анестезии, установленный вблизи нервов, передающих болевые импульсы от разреза;
• внутривенную капельницу.

Подготовка к операции

Перед операцией вам потребуется снять слуховой аппарат, зубные и другие протезы, парик и религиозные атрибуты (если у вас есть что-либо из перечисленного).

Вы пройдете в операционную самостоятельно, или сотрудник центра отвезет вас туда на каталке. Член операционной бригады поможет вам лечь на операционный стол и наденет вам на голени компрессионные ботинки. Они будут плавно надуваться и сдуваться для улучшения тока крови в ногах.

Когда вы удобно расположитесь на столе, анестезиолог введет анестезию через внутривенную капельницу, и вы заснете. Через ВВ-капельницу вам также будут вводить жидкости во время и после операции.

Во время операции

Когда вы уснете, вам через рот в трахею введут дыхательную трубку, чтобы помочь дышать. Кроме того, вам установят мочевой катетер (катетер Foley) для отвода мочи из мочевого пузыря.

В ходе операции вам будут установлены пластиковые дренажные трубки, идущие от места установки замещающего протеза и выходящие вблизи разреза. По ним будет отводиться жидкость из места проведения операции, что поможет снять отек. Чтобы дренажные трубки не выпали, их могут пришить к тканям в месте установки. Они подсоединены к резервуару для сбора выделяющейся жидкости.

После завершения операции на ваш разрез будут наложены хирургические скобки или швы. Кроме того, на разрезы вам могут наложить Steri-Strips^™ (тонкие полоски пластыря) или Dermabond^® (хирургический клей). Место разрезов может покрываться повязкой. Дыхательная трубка обычно извлекается, пока вы еще находитесь в операционной.

Вернуться к началу

После операции

Информация в этом разделе позволит вам узнать, что стоит ожидать после операции, пока вы будете находиться в больнице и когда уедете домой. Вы узнаете, как безопасно восстанавливаться после операции.

Читая этот раздел, записывайте вопросы, которые вы хотите задать своему медицинскому сотруднику.

В палате пробуждения

Когда вы проснетесь после операции, вы будете находиться в палате пробуждения. Медсестра/медбрат будет следить за температурой вашего тела, а также за пульсом, артериальным давлением и уровнем кислорода. Возможно, вы будете получать кислород через тонкую трубочку, которая будет располагаться под носом, или через маску, закрывающую нос и рот. Кроме того, на голени будут надеты компрессионные ботинки.

В ваш мочевой пузырь будет введен катетер Foley для отслеживания количества вырабатываемой мочи. Вам установят обезболивающую помпу, которую называют аппаратом для анальгезии, управляемой пациентом (patient-controlled analgesia, PCA). Для получения дополнительной информации прочитайте материал Управляемая пациентом аналгезия (УПА) (Patient-Controlled Analgesia (PCA)). Если у вас нет эпидурального катетера или катетера для проводниковой анестезии, обезболивающее лекарство будет вводиться через капельницу внутривенного введения.

Вы будете находиться в палате пробуждения до тех пор, пока не придете в себя, и пока не утихнет боль. В большинстве случаев пациенты возвращаются в свои палаты после нескольких часов пребывания в послеоперационной палате (PACU), но некоторым необходимо остаться там и на ночь для наблюдения.

В больничной палате

После пребывания в палате пробуждения вас переведут в больничную палату. Вы встретитесь с кем-то из медсестер/медбратьев, которые будут ухаживать за вами, пока вы будете в больнице, восстанавливаясь после операции.

Используйте стимулирующий спирометр. Это поможет расширить легкие, что предотвратит развитие пневмонии. Дополнительную информацию вы можете узнать в материале Как пользоваться стимулирующим спирометром. Вам также следует поговорить со своим врачом по поводу того, как пользоваться стимулирующим спирометром.

Прочтите материал Позовите на помощь! Не упадите! и узнайте, что вы можете сделать для своей безопасности и избежания падений, пока находитесь в больнице.

Перед выпиской из больницы вы также можете пройти ультразвуковое исследование. Это позволит нам проверить наличие сгустков крови. Так мы сможем определить, какое лекарство для разжижения крови вам следует принимать после выписки. Кроме того, чтобы не допустить развития инфекции, через капельницу внутривенного введения вам будут вводить антибиотики.

Часто задаваемые вопросы: пребывание в больнице

Буду ли я испытывать боль после операции?

После операции вы будете испытывать некоторую боль в местах разрезов. Врач и медсестра/медбрат будут часто спрашивать вас о болевых ощущениях и давать лекарство по мере необходимости. Если у вас нет эпидурального катетера или катетера для проводниковой анестезии, обезболивающее лекарство будет вводиться через капельницу внутривенного введения.

Если боль не утихает, сообщите об этом врачу или медсестре/медбрату. Обезболивание крайне необходимо для того, чтобы вы могли использовать стимулирующий спирометр, а также вставать с постели и ходить.

Перед отъездом из больницы домой вам могут дать рецепт для приобретения обезболивающего лекарства. Обсудите с вашим врачом или медсестрой/медбратом возможные побочные эффекты и время, когда вам следует перейти на безрецептурные обезболивающие лекарства.

Каких еще побочных эффектов можно ожидать после операции?

После операции кожа под разрезом онемеет. Это происходит из-за того, что часть нервных окончаний была отсечена. Через некоторое время онемение пройдет.

Смогу ли я принимать пищу после операции?

Да. Соблюдение сбалансированной диеты с высоким содержанием белка поможет вам восстановиться после операции. Ваш рацион должен включать источник здорового белка при каждом приеме пищи, а также фрукты, овощи и цельные злаки. Чтобы ознакомиться с дополнительными советами по увеличению количества калорий и белка в вашем рационе питания, прочитайте материал Правильное питание во время лечения рака.

Если у вас есть вопросы по рациону питания, попросите направить вас к диетологу.

Как долго у меня будут установлены дренажи?

Дренажные трубки обычно остаются в течение нескольких дней после операции. Как долго это продлится в вашем случае зависит от количества выделяющейся жидкости. Медсестра/медбрат будет измерять его 3 раза в сутки. Решение о том, позволяет ли количество жидкости снять дренаж, принимает врач.

Снятие дренажных трубок обычно не занимает много времени. Это делается прямо в палате, и вам не нужно принимать обезболивающее лекарство. У вас может возникнуть чувство жжения, которое длится лишь несколько минут.

Какие упражнения мне следует выполнять, находясь в больнице?

Упражнения для ног могут улучшить кровообращение и предотвратить образование сгустков крови. Такие упражнения описаны ниже в разделе «Рекомендуемые упражнения во время пребывания в больнице». Выполняйте их по 10 раз в час во время бодрствования.

Есть ли ограничения в том, чем мне можно будет заниматься сразу же после операции?

Да. После операции по замене тазобедренного сустава вы должны соблюдать в отношении этого сустава особые меры предосторожности.

В зависимости от перенесенной операции, эти меры предосторожности могут слегка отличаться. Ваш физиотерапевт (physical therapist, PT) и реабилитационный терапевт (occupational therapist, OT) рассмотрит их вместе с вами. В большинстве случаев пациентам необходимо соблюдать перечисленные ниже меры предосторожности.

• Не сгибайтесь в талии или в бедрах ниже, чем под углом 90 градусов.
• Не скрещивайте ноги в положении стоя, сидя или лежа.
• Не скручивайте прооперированную ногу (на которой проводилась операция) в сторону другой ноги. В положении лежа, сидя или стоя не держите ступни “косолапо” (не обращайте внутрь пальцы стоп).

Если вам необходимо соблюдать дополнительные или отличающиеся от этих меры предосторожности, ваш врач, PT и OT рассмотрят их вместе с вами. Пока вы находитесь в больнице, PT и OT научат вас безопасно ложиться и вставать с постели. Они также покажут вам, как выполнять повседневные задачи по уходу за собой, например одеваться и ходить в туалет, соблюдая эти меры предосторожности. Дополнительная информация приводится ниже в разделе «Меры предосторожности в отношении тазобедренного сустава».

Как долго я буду находиться в больнице?

В большинстве случаев пациенты, перенесшие операцию по замене тазобедренного сустава, остаются в больнице примерно на 4 дня.

Ко времени выписки из стационара разрез на вашем теле начнет заживать. Перед выпиской из больницы осмотрите свой разрез вместе с медсестрой/медбратом. Если вы будете знать, как выглядит ваш разрез, вы сможете заметить его изменения в дальнейшем.

Как мне подготовиться к выписке из больницы?

Вам назначат куратора, который поможет вам спланировать выписку. Некоторых пациентов после выписки из больницы переводят в центр кратковременной реабилитации. Другие могут сразу же отправиться домой. У всех это происходит по-разному. Ваша лечащая команда, PT, OT и куратор вместе с вами определят наиболее подходящий для вас план. Ваш куратор может позаботиться о предоставлении оборудования, услуг медсестры/медбрата или о проведении реабилитационных мероприятий, необходимых вам после выписки из больницы.

Часто задаваемые вопросы: после выписки

Прочтите материал Что можно сделать, чтобы избежать падений и узнайте, что вы можете сделать, чтобы позаботиться о своей безопасности и избежать падений дома и во время визитов в центр MSK.

Буду ли я чувствовать боль, когда вернусь домой?

Длительность присутствия боли и дискомфорта у каждого человека разная. Болевые ощущения могут остаться у вас и в момент возвращения домой, и, возможно, вы будете принимать обезболивающее лекарство. У некоторых людей боли в области разреза, ощущение стянутости или ломота в мышцах могут продолжаться в течение 6 месяцев или дольше. Это не означает, что с вами что-то не так.

Приведенные ниже рекомендации помогут вам снимать боль в домашних условиях.

• Принимайте лекарства в соответствии с полученными указаниями и по мере необходимости.
• Если назначенное лекарство не облегчает вашу боль, свяжитесь со своим медицинским сотрудником.
• Не садитесь за руль и не употребляйте спиртные напитки, пока вы принимаете рецептурное обезболивающее лекарство. Некоторые рецептурные обезболивающие лекарства могут вызывать сонливость. Алкоголь может усугублять седативный эффект.
• По мере заживления разреза боль будет становиться слабее, и вам будет требоваться все меньше обезболивающего лекарства. Для облегчения боли и дискомфорта подойдут обезболивающие препараты, отпускаемые без рецепта, такие как acetaminophen (Tylenol^®) или ibuprofen (Advil^® или Motrin^®).
  • Соблюдайте рекомендации медицинского сотрудника касательно прекращения приема назначенного вам обезболивающего лекарства.
  • Не принимайте какие-либо лекарства в дозах, превышающих указанные на этикетке, или соблюдайте рекомендации медицинского сотрудника.
  • Внимательно читайте этикетки на всех лекарствах, которые вы принимаете, особенно если вам назначили препарат, содержащий acetaminophen. Acetaminophen входит в состав многих безрецептурных и рецептурных лекарств. Слишком большое количество вредно для печени. Не принимайте более одного препарата, содержащего acetaminophen, не проконсультировавшись с сотрудником своей лечащей команды.
• Обезболивающие лекарства должны помочь вам вернуться к привычному образу жизни. Принимайте достаточное количество лекарства, чтобы вы могли спокойно выполнять повседневные дела и упражнения. Небольшое усиление боли при увеличении физической нагрузки является нормой.
• Следите за временем приема обезболивающих лекарств. Они наиболее эффективны через 30–45 минут после приема. Лучше принимать лекарство при первых проявлениях боли, не дожидаясь ее усиления.

Обезболивающие лекарства могут вызывать запоры (опорожнение кишечника происходит реже, чем обычно).

Как я могу предотвратить запоры?

После операции ваше обычное время опорожнения кишечника может измениться. Возможны проблемы с опорожнением кишечника (отделением кала). Обсудите с медсестрой/медбратом способы предотвращения запоров. Вы также можете выполнять приведенные ниже рекомендации.

• Ходите в туалет в одно и то же время каждый день. Ваш организм привыкнет опорожнять кишечник в это время. Но если вам захотелось в туалет, не откладывайте это на потом.
• Попробуйте ходить в туалет через 5–15 минут после приемов пищи. Рекомендуем опорожнять кишечник после завтрака. В это время рефлексы в толстом кишечнике наиболее сильны.
• Если можете, выполняйте физические упражнения. Пешие прогулки — отличная физическая нагрузка.
• Если можете, пейте по 8 стаканов (емкостью 8 унций (240 мл) каждый, всего 2 л) жидкости ежедневно. Пейте воду, соки, супы, молочные коктейли и другие напитки без кофеина. Напитки с кофеином, такие как кофе и газированная вода, выводят жидкость из организма.
• Постепенно увеличивайте содержание клетчатки в пище до 25–35 граммов в день. Клетчатка содержится во фруктах, овощах, цельных злаках и хлопьях из злаков. Если у вас установлена стома или в недавнее время был прооперирован кишечник, проконсультируйтесь с вашим врачом или медсестрой/медбратом перед внесением изменений в рацион питания.
• Для лечения от запоров применяются лекарства, которые продаются по рецепту и без него. Начните с одного из следующих безрецептурных лекарств. Соблюдайте инструкции на этикетке лекарства или указания медицинского сотрудника.
  • Docusate sodium (Colace^®): это средство размягчает стул и вызывает лишь незначительные побочные эффекты. Не принимайте его с минеральным маслом.
  • Polyethylene glycol (MiraLAX^®): это средство размягчает стул и вызывает лишь незначительные побочные эффекты.
  • Senna (Senokot^®): это стимулирующее слабительное средство, которое может вызывать спазмы. Лучше всего принимать его перед сном.
• Если вы не опорожняли кишечник в течение 2 дней, позвоните врачу или медсестре/медбрату.

Для получения дополнительной информации прочитайте материал Запор.

Когда нужно менять повязку?

Если от медицинского сотрудника вы получили другие указания (например, не снимать повязку до послеоперационного приема), тогда следуйте только им.

Если ваш медицинский сотрудник наложил на разрез обычную повязку (белую марлевую салфетку и бинт):

• Не снимайте и не меняйте повязку в течение 2 дней после операции. Позвоните своему медицинскому сотруднику, если ваша повязка полностью намокла.
• Осторожно снимите повязку через два дня. Замените ее чистой сухой марлей.
• Меняйте повязку ежедневно и всякий раз, когда она становится влажной или грязной.

Если ваш медицинский сотрудник наложил на разрез повязку Mepilex (светло-коричневая повязка с мягким губчатым покрытием в середине):

• Не снимайте и не меняйте повязку Mepilex в течение 1 недели после операции.
• Осторожно снимите повязку Mepilex через неделю. Замените ее чистой сухой марлей.
• Меняйте повязку ежедневно и всякий раз, когда она становится влажной или грязной.

Осматривайте разрез каждый раз при замене марли. Разрез может немного покраснеть, припухнуть, и рядом с ним могут образоваться кровоподтеки. Это нормально. Если область вокруг разреза сильно покраснела или припухла, или если вы заметили выделения (жидкость) или неприятный запах, исходящий из разреза, позвоните своему медицинскому сотруднику. Эти явления — признаки развития инфекции.

Как мне ухаживать за разрезом?

Если от медицинского сотрудника вы получили другие указания, тогда следуйте только им.

• Не мочите разрез, пока ваш медицинский сотрудник не осмотрит его на приеме для последующего наблюдения. Вы можете обтираться влажной губкой, но не забудьте накрыть разрез полиэтиленовым пакетом, чистым мешком для мусора и пластырем или полиэтиленовой пленкой и пластырем, чтобы его не намочить. Ваш медицинский сотрудник скажет вам, когда можно начать мыть разрез.
• Не наносите на разрез лосьоны или кремы, за исключением случаев, когда это порекомендовал ваш медицинский сотрудник.
• Если вам наложили швы или скобы на разрез, их, вероятнее всего, снимут на приеме для последующего наблюдения.
• Если на разрез вам наложили пластырь Steri-Strips, оставьте его, пока он не отпадет сам, или пока его не снимет ваш медицинский сотрудник.

Когда я смогу принимать душ?

Вы можете принимать душ после снятия швов; обычно это происходит через 2-3 недели после операции. До тех пор вы можете обтирать тело губкой, но не мочите разрезы.

Принимая душ, снимите повязки и аккуратно промойте разрезы с мылом. После душа промокните эти участки насухо чистым полотенцем. Не закрывайте разрез, если из него не выделяется жидкость. Если выделения не прекращаются, после душа наложите на разрез новую повязку.

Не принимайте ванну, пока не обсудите это со своим врачом во время первого визита после операции. Воздержитесь от использования джакузи, посещения сауны и бассейна до тех пор, пока ваш врач или медсестра/медбрат не скажут, что вам это разрешено.

Какие ограничения физической активности ожидают меня после выписки?

После операции вы должны соблюдать особые меры предосторожности в отношении тазобедренного сустава. Если вы проходите дополнительный курс физиотерапии или реабилитационной терапии после выписки из больницы, работающие с вами специалисты продолжат учить вас двигаться без вреда для здоровья. Это позволит вам окрепнуть и заново освоиться с ходьбой и привычными занятиями.

Когда для меня будет безопасно водить машину?

Вы можете снова сесть за руль, когда ваш врач скажет вам, что это безопасно. Обычно это происходит через 3 месяца после операции.

Когда я могу вернуться на работу?

Сроки возвращения на работу зависят от того, какая у вас работа, какую операцию вы перенесли, и как быстро восстанавливается ваш организм. Спросите у врача, когда вы сможете вернуться на работу.

Когда я смогу возобновить половую активность?

Спросите у своего врача, как скоро после выписки вам можно будет возобновить половую активность. В большинстве случаев это происходит через 2 недели после выписки.

Чтобы соблюсти меры предосторожности в отношении тазобедренного сустава, вам придется лишь ограничить позиции, которые можно использовать во время полового акта. Вы можете быть снизу или лежать на боку. Кладите 2 подушки между коленями, чтобы развести их на расстояние 6–10 дюймов (15–25 см).

Старайтесь планировать половую активность на то время, когда вы лучше себя чувствуете. Некоторые пациенты чувствуют себя лучше по утрам. Другие в это время чувствуют скованность и боль. Вам также может помочь обезболивающее лекарство, если вы примете его примерно за 45 минут до желаемого времени.

Есть ли другие обязательные меры предосторожности?

Если вы собираетесь проходить процедуру, которая может вызвать кровотечение, следует сказать врачу или стоматологу, что у вас установлен протез тазобедренного сустава. Вы должны принять антибиотик. Если в организм попадет инфекция, она может затронуть вновь установленный протез тазобедренного сустава. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с материалом Предотвращение инфекции в месте установки костного или суставного замещающего протеза.

Нормально ли чувствовать усталость после операции?

Чувство усталости (слабость) является самым распространенным побочным эффектом после замены тазобедренного сустава. Это нормально. Возможно, вам будет необходимо поспать в течение дня, но старайтесь бодрствовать как можно дольше. Это поможет вам лучше спать ночью. Обычно на полное восстановление сил уходит 6–8 недель.

Когда я смогу поднимать тяжести или выполнять физические упражнения?

Не выполняйте интенсивные физические упражнения и не поднимайте тяжести, пока ваш врач не разрешит вам это делать. Возможно, вам будут нужны особые инструкции по выполнению упражнений.

Как я могу справиться со своими чувствами?

После операции в связи с тяжелым заболеванием, вы можете испытать новое для вас чувство подавленности. Многие люди говорят, что в некоторые моменты им хотелось плакать, приходилось испытывать печаль, обеспокоенность, нервозность, раздражение и злость. Может оказаться, что вы не в состоянии сдерживать некоторые из этих чувств. Если это случится, постарайтесь найти эмоциональную поддержку.

Первый шаг на этом пути — рассказать о своих чувствах. Друзья и близкие могут помочь вам. Медсестра/медбрат, врач и социальный работник могут успокоить и поддержать вас и дать совет. Обязательно рассказывайте этим специалистам о своем эмоциональном состоянии и об эмоциональном состоянии ваших друзей и близких. Для пациентов и членов их семьи доступны многочисленные материалы. Где бы вы ни находились — в больнице или дома — медсестры/медбратья, врачи и социальные работники готовы помочь вам, вашим друзьям и близким справиться с эмоциональными аспектами болезни.

Когда состоится мой первый визит к врачу после операции?

Ваш первый визит к врачу состоится примерно через 2 недели после выписки из больницы. Позвоните в офис вашего врача как можно скорее после выписки, чтобы записаться на прием.

Что если у меня возникнут другие вопросы?

Если у вас возникли вопросы или опасения, обратитесь к своему врачу или медсестре/медбрату. Вы можете связаться с ними с понедельника по пятницу, с 9:00 до 17:00.

После 17:00, а также в выходные и праздничные дни позвоните по телефону 212-639-2000 и спросите врача, который дежурит вместо вашего.

Вернуться к началу

Когда следует обращаться к своему медицинскому сотруднику

Сообщите своему медицинскому сотруднику, если у вас:

• температура 101 °F (38,3 °C) или выше;
• онемение, пощипывание (покалывание) или жжение в пальцах ног;
• боль, которая не проходит после приема обезболивающего лекарства, или усиливающаяся боль;
• выделения или неприятный запах из разреза;
• проблемы с подвижностью пальцев ног;
• увеличился отек, который не проходит после того, как вы приподняли бедро, на котором была проведена операция по замене тазобедренного сустава;
• пальцы ног слишком холодные и не становятся теплее, когда вы их накрываете;
• усилилось покраснение вокруг разреза;
• проблемы с дыханием;
• возникли любые неожиданные или необъяснимые проблемы;
• возникли какие-либо вопросы или опасения.

Рекомендуемые упражнения во время пребывания в больнице

Покачивания стопой

Рисунок 1. Покачивания стопой

1. Лягте на спину, подложив подушки под голову и плечи. Вы также можете делать это упражнение сидя.
2. Поднимите пальцы ног вверх, по направлению к носу (см. рисунок 1). Можно выполнять упражнение обеими стопами одновременно.
3. Затем опустите их в направлении пола.
4. Повторите 10 раз.

Выполняйте это упражнение каждый час во время бодрствования.

Сжатие квадрицепсов

Рисунок 2. Сжатие квадрицепсов

1. Лягте на спину, подложив подушки под голову и плечи.
2. Выпрямите ноги, насколько это возможно.
3. Надавите тыльной стороной коленей на кровать, напрягая при этом мышцы верхней части бедра (см. рисунок 2).
4. Оставайтесь в этом положении, считая вслух до 5.
5. Расслабьтесь.
6. Повторите 10 раз.

Выполняйте это упражнение каждый час во время бодрствования.

Сжатие ягодичных мышц

Рисунок 3. Сжатие ягодичных мышц

1. Лягте на спину, подложив подушки под голову и плечи.
2. Выпрямите ноги, насколько это возможно.
3. Плотно сожмите мышцы ягодиц (см. рисунок 3).
4. Оставайтесь в этом положении, считая вслух до 5.
5. Расслабьте ягодицы.
6. Повторите 10 раз.

Выполняйте это упражнение каждый час во время бодрствования.

Меры предосторожности в отношении тазобедренного сустава

Безопасность движений при выполнении повседневных дел

Вам необходимо соблюдать особые меры предосторожности в отношении тазобедренного сустава. Ниже описано, какие изменения при выполнении повседневных дел помогут вам обеспечить соблюдение этих мер предосторожности.

Стойте, направив пальцы ног прямо и поставив ступни на расстоянии около 6–10 дюймов (15–25 см) друг от друга. Не стойте направляя пальцы ног внутрь или наружу (см. рисунок 1).

Рисунок 1. Позы стоя после замены тазобедренного сустава

Когда вам нужно что-то поднять, пользуйтесь специальным приспособлением (см. рисунок 2). Не наклоняйтесь.

Рисунок 2. Использование приспособления для поднятия предметов

Верхняя и нижняя части тела долны двигаться, как одно целое. Плечи, бедра и колени обязательно должны быть направлены в ту же сторону, что и ступни (см. рисунок 3). Не скручивайте тело.

Рисунок 3. Верхняя и нижняя части тела двигаются, как одно целое

Чтобы встать со стула, придвиньтесь к краю и обопритесь на подлокотники (см. рисунок 4). Вставая, не наклоняйтесь вперед.

Рисунок 4. Подъем со стула

Установите приподнятое сиденье на унитаз и подкладывайте жесткую подушку, сидя на стуле (см. рисунок 5). Не сидите на низких сиденьях.

Рисунок 5. Сидение на жестких стульях

В положении сидя не скрещивайте ноги (см. рисунок 6). Не скрещивайте ноги ни в положении сидя, ни в положении лежа.

Рисунок 6. Положение сидя с нескрещенными ногами

Надевайте тапочки в положении стоя (см. рисунок 7). Не наклоняйтесь вниз или в сторону, чтобы достать тапочки из-под кровати.

Рисунок 7. Надевание тапочек в положении стоя

Прежде чем лечь в кровать, приподнимите и натяните одеяло или простыню до половины тела (см. рисунок 8). Не наклоняйтесь вперед, чтобы взять и натянуть их, уже лежа в кровати.

Рисунок 8. Подтягивание одеяла перед тем, как лечь в кровать

Если вы спите лежа на спине, положите между ног 1 подушку. При сне в положении лежа на боку положите 2 подушки. Вы также можете лежать на животе, если будете поворачиваться через непрооперированную сторону (сторону, где не было операции), между ног положите подушку, а прооперированную ногу (ногу, на которой была проведена операция) поворачивайте вместе с телом как единое целое. Ступня, колено и бедро должны поворачиваться одновременно (см. рисунок 9).

Рисунок 9. Позы для сна после замены тазобедренного сустава

Не спите на спине или на неоперированной стороне, не положив между ног подушку. Не ложитесь на прооперированную сторону (сторону, где была проведена операция).

Вернуться к началу

Вспомогательные службы

В этом разделе приводится перечень вспомогательных служб, которые могут помочь вам подготовиться к операции и восстановиться после нее.

Читая этот раздел, записывайте вопросы, которые вы хотите задать своему медицинскому сотруднику.

Вспомогательные службы MSK

Для получения дополнительной информации онлайн, ознакомьтесь с разделом «Виды рака» (Cancer Types) на веб-сайте www.mskcc.org.

Приемное отделение (Admitting Office)
212-639-7606
Позвоните, если у вас есть вопросы по госпитализации, включая подачу запроса на одноместную палату.

Отделение анестезии (Anesthesia)
212-639-6840
Позвоните, если у вас есть вопросы об анестезии.

Кабинет доноров крови (Blood Donor Room)
212-639-7643
Позвоните для получения информации, если вы хотите стать донором крови или тромбоцитов.

Международный центр Бобст (Bobst International Center)
888-675-7722
MSK принимает пациентов из всех стран мира. Если вы приехали из другой страны, позвоните для получения помощи в организации вашего лечения.

Центр по предоставлению консультаций (Counseling Center)
646-888-0200
Многим людям помогают психологические консультации. Мы предоставляем консультации отдельным лицам, парам, семьям и группам лиц, а также даем лекарства, чтобы помочь вам справиться с беспокойством или депрессией. Чтобы записаться на прием, попросите направление у своего медицинского сотрудника или позвоните по указанному выше номеру телефона.

Программа по вопросам сексуальной медицины и здоровья для женщин (Female Sexual Medicine and Women’s Health Program)
646-888-5076
Рак и лечение рака могут повлиять на ваше сексуальное здоровье. Наша программа сексуальной и репродуктивной медицины для женщин поможет вам, если вас беспокоят связанные с раком проблемы сексуального здоровья, например, преждевременная менопауза или проблемы, связанные с детородной функцией. Позвоните для получения дополнительной информации или записи на прием. Мы можем помочь вам начать действовать и решить проблемы сексуального здоровья до, во время и после лечения.

Программа «Кладовая продуктов» (Food Pantry Program)
646-888-8055
Программа «Кладовая продуктов» предоставляет продукты питания малообеспеченным пациентам во время лечения рака. Для получения дополнительной информации обратитесь к своему медицинскому сотруднику или позвоните по указанному выше номеру телефона.

Служба интегративной медицины (Integrative Medicine Service)
646-888-0800
Служба интегративной медицины (Integrative Medicine Service) предлагает различные услуги в дополнение к традиционному медицинскому уходу. В эти услуги входят музыкальная терапия, терапия души/тела, танцевальная и двигательная терапия, йога и тактильная терапия.

Программа по вопросам сексуального здоровья и репродуктивной медицины для мужчин (Male Sexual and Reproductive Medicine Program)
646-888-6024
Рак и лечение рака могут повлиять на ваше сексуальное здоровье. Наша программа сексуальной и репродуктивной медицины для мужчин поможет вам, если вас беспокоят связанные с раком проблемы сексуального здоровья, например, эректильная дисфункция. Позвоните для получения информации или записи на прием. Мы можем помочь вам начать действовать и решить проблемы сексуального здоровья до, во время и после лечения.

Библиотека MSK
library.mskcc.org
212-639-7439
Вы можете зайти на веб-сайт нашей библиотеки или обратиться к персоналу библиотеки, чтобы получить дополнительную информацию о конкретном виде рака. Кроме того, вы можете ознакомиться с разделом LibGuides на веб-сайте библиотеки MSK по адресу libguides.mskcc.org

Обучение пациентов и ухаживающих за ними лиц
www.mskcc.org/pe
Посетите веб-сайт, посвященный обучению пациентов и ухаживающих за ними лиц, где вы сможете поискать обучающие материалы в нашей виртуальной библиотеке. Вы можете найти обучающие ресурсы, видеозаписи и онлайн-программы.

Программа взаимной поддержки пациентов и ухаживающих за ними лиц (Patient and Caregiver Peer Support Program)
212-639-5007
Вас может поддержать беседа с человеком, который проходил лечение, подобное вашему. Благодаря нашей программе взаимной поддержки пациентов и ухаживающих за ними лиц (Patient and Caregiver Peer Support Program) вы можете поговорить с бывшим пациентом MSK или с лицом, ухаживавшим за таким пациентом. Такие беседы являются конфиденциальными. Вы можете общаться при личной встрече или по телефону.

Служба выставления счетов пациентам (Patient Billing)
646-227-3378
Позвоните, если у вас есть вопросы по предварительному согласованию (preauthorization) с вашей страховой компанией. Это также называют предварительным разрешением (preapproval).

Представительская служба для пациентов (Patient Representative Office)
212-639-7202
Позвоните, если у вас есть вопросы в связи с бланком доверенности на принятие решений о медицинской помощи или сомнения по поводу ухода за вами.

Периоперационная поддержка близких медсестрами/медбратьями (Perioperative Nurse Liaison)
212-639-5935
Позвоните, если у вас есть вопросы о том, кому MSK будет давать информацию о вас во время операции.

Офис персональных медсестер/медбратьев (Private Duty Nursing Office)
212-639-6892
Вы можете запросить помощь персональной(-ого) медсестры/медбрата или сопровождающих. Позвоните для получения дополнительной информации.

Программа «Ресурсы для жизни после рака» (Resources for Life After Cancer [RLAC] Program)
646-888-8106
В MSK уход за пациентами не заканчивается после завершения активной стадии лечения. Программа «Ресурсы для жизни после рака» (RLAC) создана для пациентов, которые уже завершили свое лечение, а также для членов их семей. Эта программа предлагает разнообразные услуги, например семинары, мастер-классы, группы поддержки, консультации, касающиеся жизни после лечения. Она также помогает решать проблемы, связанные с медицинской страховкой и трудоустройством.

Социальные службы (Social Work)
212-639-7020
Социальные работники помогают пациентам, членам их семей и друзьям справляться с проблемами, характерными для онкологических заболеваний. Они предоставляют индивидуальные консультации и группы поддержки во время курса лечения и могут помочь вам в общении с детьми и другими членами вашей семьи. Наши социальные работники также могут направить вас в местные агентства и на различные программы, а также предоставить информацию о дополнительных финансовых ресурсах, если вы имеете на это право.

Духовная поддержка
212-639-5982
Наши капелланы (духовные наставники) готовы выслушать и поддержать членов семьи, помолиться, связаться с местным духовенством или религиозными группами, просто утешить и протянуть руку духовной помощи. За духовной поддержкой может обратиться любой человек вне зависимости от его формальной религиозной принадлежности. Межконфессиональная часовня центра MSK находится рядом с основным вестибюлем Memorial Hospital. Она открыта круглосуточно. Если у вас произошла экстренная ситуация, позвоните по номеру 212-639-2000. Попросите соединить вас с дежурным капелланом.

Программа лечения табакозависимости (Tobacco Treatment Program)
212-610-0507
Если вы хотите бросить курить, в центре MSK есть специалисты, которые могут помочь. Позвоните для получения информации.

Виртуальные программы
www.mskcc.org/vp
Виртуальные программы MSK предлагают онлайн-обучение и поддержку для пациентов и лиц, ухаживающих за ними, даже если вы не можете прийти в MSK лично. С помощью интерактивных занятий вы можете больше узнать о своем диагнозе и о том, что ожидать во время лечения и как подготовиться к различным этапам лечения рака. Занятия проводятся конфиденциально, бесплатно и с привлечением высококвалифицированных медицинских работников. Если вы хотите присоединиться к виртуальной программе обучения, посетите наш веб-сайт www.mskcc.org/vp для получения более подробной информации.

Внешние вспомогательные службы

Организация Access-A-Ride
web.mta.info/nyct/paratran/guide.htm
877-337-2017
Центр MTA в Нью-Йорке предлагает совместные поездки и услуги сопровождения для людей с ограниченными возможностями, которые не могут воспользоваться автобусом или метро.

Организация Air Charity Network
www.aircharitynetwork.org
877-621-7177
Предоставляет поездки в лечебные центры.

Американское общество по борьбе с раком (American Cancer Society, ACS)
www.cancer.org
800-ACS-2345 (800-227-2345)
Предлагает разнообразную информацию и услуги, в том числе «Приют надежды» (Hope Lodge) — место для бесплатного проживания пациентов и ухаживающих за ними лиц на время лечения рака.

Веб-сайт «Карьера и рак» (Cancer and Careers)
www.cancerandcareers.org
Ресурс, на котором собраны образовательные материалы, инструменты и информация о различных мероприятиях для работающих людей, заболевших раком.

Организация CancerCare
www.cancercare.org
800-813-4673
275 Seventh Avenue (между West 25^th Street и 26^th Street)
New York, NY 10001
Предоставляет консультации, группы поддержки, образовательные мастер-классы, публикации и финансовую помощь.

Общество Cancer Support Community
www.cancersupportcommunity.org
Предоставляет поддержку и образовательные материалы людям, столкнувшимся с раком.

Организация Caregiver Action Network
www.caregiveraction.org
800-896-3650
Предоставляет образовательные материалы и поддержку для людей, которые заботятся о близких с хроническими заболеваниями или ограниченными возможностями.

Организация Corporate Angel Network
www.corpangelnetwork.org
866-328-1313
Предлагает бесплатные поездки для лечения по стране за счет свободных мест на корпоративных авиарейсах.

Организация Gilda’s Club
www.gildasclubnyc.org
212-647-9700
Место, где мужчины, женщины и дети, больные раком, получают социальную и эмоциональную поддержку благодаря общению, участию в мастер-классах, лекциях и общественных мероприятиях.

Организация Good Days
www.mygooddays.org
877-968-7233
Предлагает финансовую помощь для покрытия доплат во время лечения. У пациентов должна быть медицинская страховка, они должны соответствовать ряду критериев, и им должны быть назначены лекарства, которые входят в формуляр Good Days.

Организация Healthwell Foundation
www.healthwellfoundation.org
800-675-8416
Предоставляет финансовую помощь для покрытия доплат, взносов медицинского страхования и нестрахуемых минимумов на определенные лекарства и виды лечения.

Организация Joe’s House
www.joeshouse.org
877-563-7468
Предоставляет больным раком и членам их семей список мест для проживания рядом с лечебными центрами.

Ресурс LGBT Cancer Project
http://lgbtcancer.com/
Предоставляет поддержку и защиту интересов для представителей ЛГБТ-сообщества, включая группы поддержки онлайн и базу данных клинических испытаний, толерантных к представителям ЛГБТ-сообщества.

Организация LIVESTRONG Fertility
www.livestrong.org/we-can-help/fertility-services
855-744-7777
Предоставляет информацию о репродуктивной функции и поддержку больных раком, лечение которых включает риски, связанные с фертильностью, а также излечившихся от рака.

Программа «Выгляди хорошо и чувствуй себя лучше» (Look Good Feel Better Program)
www.lookgoodfeelbetter.org
800-395-LOOK (800-395-5665)
Эта программа предлагает мастер-классы, которые помогут научиться позитивнее воспринимать свой внешний вид. Для получения дополнительной информации или для записи на мастер-класс позвоните по указанному выше номеру телефона или посетите веб-сайт программы.

Национальный институт рака (National Cancer Institute)
www.cancer.gov
800-4-CANCER (800-422-6237)

Национальная сеть правовых служб по вопросам рака (National Cancer Legal Services Network)
www.nclsn.org
Бесплатная программа по защите правовых интересов больных раком.

Национальная сеть больных раком из ЛГБТ-сообщества (National LGBT Cancer Network)
www.cancer-network.org
Предоставляет образовательные материалы, обучающие курсы и защиту интересов пациентов — представителей ЛГБТ-сообщества, перенесших рак и входящих в группу риска.

Ресурс Needy Meds
www.needymeds.org
Предоставляет список программ, поддерживающих пациентов в получении непатентованных лекарств и лекарств с зарегистрированной торговой маркой.

Организация NYRx
www.nyrxplan.com
Предоставляет льготы при приобретении рецептурных лекарств настоящим и бывшим сотрудникам бюджетного сектора штата Нью-Йорк, которые соответствуют определенным требованиям.

Товарищество по оказанию помощи при приобретении рецептурных лекарств (Partnership for Prescription Assistance)
www.pparx.org
888-477-2669
Помогает соответствующим определенным требованиям пациентам, у которых нет страхового покрытия рецептурных лекарственных препаратов, получать лекарства бесплатно или приобретать их по низкой цене.

Фонд обеспечения доступа для пациентов (Patient Access Network Foundation)
www.panfoundation.org
866-316-7263
Предоставляет помощь в покрытии доплат для пациентов со страховкой.

Фонд защиты интересов пациентов (Patient Advocate Foundation)
www.patientadvocate.org
800-532-5274
Предоставляет доступ к медицинскому уходу, финансовой помощи, помощи в вопросах страхования, помощи в сохранении рабочего места и доступ к национальному справочнику ресурсов для людей с недостаточным медицинским страхованием.

Организация RxHope
www.rxhope.com
877-267-0517
Предоставляет помощь в получении лекарств, на которые у людей может не хватать денег.

Вернуться к началу

Образовательные ресурсы

В этом разделе приводится перечень обучающих материалов, которые упоминались в данном руководстве. Эти материалы помогут вам подготовиться к операции и безопасно восстановиться после нее.

Читая эти материалы, записывайте вопросы, которые вы хотите задать своему медицинскому сотруднику.

Вернуться к началу Модель

Человеческой ноги предсказывает мышечные силы, состояния и энергию во время ходьбы

Abstract

Люди используют высокую степень избыточности при срабатывании суставов с различными комбинациями действий мышц и сухожилий, обеспечивающими одинаковый общий крутящий момент сустава. Как разрешение этих избыточностей, так и энергетика таких систем зависят от динамических свойств мышц и сухожилий, в частности, их отношения силы к длине. Современные модели ходьбы, в которых используются стандартные параметры при моделировании динамики мышц и сухожилий, как правило, значительно переоценивают метаболическое потребление, возможно, потому, что они недостаточно учитывают роль эластичности.В качестве альтернативы мы утверждаем, что морфология мышечно-сухожилий ноги человека эволюционировала, чтобы максимизировать метаболическую эффективность ходьбы с самостоятельно выбранной скоростью. Мы используем подход на основе данных для оценки этой гипотезы, используя кинематические, кинетические, электромиографические (ЭМГ) и метаболические данные, полученные от пяти участников, идущих с самостоятельно выбранной скоростью. Кинематические и кинетические данные используются для оценки длины мышцы-сухожилия, мышечного момента рук и суставных моментов, в то время как данные ЭМГ используются для оценки мышечной активации.Для каждого испытуемого мы выполняем оптимизацию, используя предписанную кинематику скелета, варьируя параметры, которые определяют кривую зависимости силы от длины каждого сухожилия, а также силу и оптимальную длину волокна каждой мышцы, одновременно стремясь минимизировать метаболические затраты и максимально согласовать с предполагаемыми данными. совместные моменты. Мы обнаружили, что значения метаболических затрат на транспортировку (MCOT) наших участников могут быть правильно согласованы (в среднем 0,36 ± 0,02 предсказано, 0,35 ± 0,02 измерено) с приемлемой точностью крутящего момента сустава путем применения единственного ограничения к метаболическому бюджету мышц.Соответствующие оптимальные наборы параметров мышцы-сухожилия позволяют нам оценивать силы и состояния отдельных мышц, устраняя избыточность в совместном срабатывании и обеспечивая понимание потенциальных ролей и целей управления мышцами ноги на протяжении всего цикла походки.

Сведения об авторе

Нервно-мышечные системы часто используют избыточность при срабатывании суставов, при этом различные комбинации действий мышц и сухожилий создают одинаковый общий крутящий момент сустава. И разрешение этих избыточностей, и энергетика таких систем сильно зависят от соотношения силы и длины в мышцах и сухожилиях.Многие модели ходьбы человека не могут должным образом учесть эластичность из-за невозможности масштабирования параметров мышцы-сухожилия для разных людей, вместо этого полагаясь на исходные значения, взятые из исследований на трупах. Это может привести к неточным оценкам метаболического потребления, а также силы и состояния отдельных мышц. Вместо этого мы оцениваем параметры мышцы-сухожилия с помощью процедуры оптимизации на основе данных, проверяя гипотезу о том, что человеческая нога эволюционировала, чтобы максимизировать метаболическую эффективность ходьбы с самостоятельно выбранной скоростью.Мы обнаружили, что экспериментально наблюдаемое метаболическое потребление может быть согласовано с разумной точностью крутящего момента сустава за счет добавления единственного ограничения на метаболический бюджет на каждую мышцу. Соответствующие наборы параметров мышцы-сухожилия использовались для вычисления оценки силы и состояния мышц, что позволило понять потенциальные роли и цели управления основными мышцами ноги на протяжении всего цикла походки.

Образец цитирования: Markowitz J, Herr H (2016) Модель ноги человека предсказывает мышечные силы, состояния и энергию во время ходьбы.PLoS Comput Biol 12 (5): e1004912. https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1004912

Редактор: Адриан М. Хейт, Университет Джона Хопкинса, США

Поступила: 06.09.2015; Одобрена: 11 апреля 2016 г .; Опубликован: 13 мая 2016 г.

Авторские права: © 2016 Markowitz, Herr. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Наборы данных, используемые в этой публикации, можно найти по адресу: http://web.media.mit.edu/~hherr/markowitz_2016/.

Финансирование: Этот проект был поддержан Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (https://www.nasa.gov/) в рамках гранта № 6926843. Грант был получен HH. Спонсор не имел никакого отношения к дизайну исследования, сбору и анализу данных, принятию решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Введение

Ходьба человека зависит от сложного взаимодействия нескольких физиологических систем, каждая из которых демонстрирует некоторую степень избыточности. Нервная система управляет сокращением мышц, получая сигналы от множества различных нервных путей. Мышцы работают вместе, чтобы производить движение, но разные комбинации мышечных действий могут создавать одинаковый крутящий момент в данном суставе. Сухожилия обеспечивают связь между мышцей и костью, но энергия, передаваемая скелету, может поступать либо от активной мышцы, либо от податливости сухожилия.Понимание того, как люди разрешают эту избыточность, было давней проблемой в области нейробиологии и биомеханики [1, 2].

Знание того, как нервно-мышечная система распределяет нагрузку во время выполнения данной задачи, поможет понять цели контроля, которые определяют ее действия. Потенциальные цели (рассмотренные в [3]) включают планирование траектории сустава или минимизацию потребления метаболической энергии, активного мышечного объема или мышечной усталости. Однако без адекватного понимания ролей каждого компонента системы такие управляющие гипотезы остаются лишь предположениями.

Роль отдельных мышц и сухожилий в создании движения зависит от нервного импульса к мышцам и от свойств генерирования силы как мышцами, так и сухожилиями. Несколько режимов экспериментальных наблюдений дают представление об этих элементах. Электромиографию (ЭМГ) можно использовать для количественной оценки нервного возбуждения отдельных мышц, выявления того, какие мышцы вносят вклад в данное движение, и определения некоторой степени интенсивности [4–6]. Однако он ограничен вариабельностью сигнала, артефактами измерения и неточным отображением физиологии и мышечной силы.Ультразвуковые датчики недавно использовались для визуализации отдельных движений некоторых дистальных мышц ног и сухожилий in vivo [7–13], но они применимы только для небольших мышц и ограниченных задач. Захват движения может быть объединен со знанием анатомии, чтобы сделать вывод о чистом движении мышечно-сухожильных единиц при гораздо более общих обстоятельствах [14]; однако разделение результирующих профилей движения на отдельные вклады мышц и сухожилий требует знания часто недоступных параметров генерации силы в мышцах и сухожилиях.Эти параметры обычно оцениваются с помощью исследований на трупах, но масштабирование соответствующих количеств между различными мышцами и испытуемыми (не говоря уже о различиях с живыми образцами) недостаточно изучено [14–16] и может иметь значительное влияние на результаты моделирования. динамика [15, 16].

Учитывая неполноту представления, которую дают текущие экспериментальные измерения, желательна объединяющая теоретическая основа, которая объединяет доступные режимы данных в модель нервно-мышечной функции.Для решения этой проблемы при ходьбе были приняты два основных подхода: оптимальное управление и оптимальный дизайн.

Исследования ходьбы человека, основанные на оптимальном контроле [17, 18], моделируют морфологию сухожильных единиц (MTU) мышц ног с использованием оценок, основанных на литературе. Они определяют активацию мышц посредством оптимизации, выбирая цели управления, такие как минимизация метаболической энергии и / или отслеживание движения. Они были успешны в прогнозировании суставных моментов, суставных моментов и сил реакции опоры, но часто значительно переоценивали метаболические затраты, необходимые для передвижения [17, 19].Хотя очевидно, что нейронный контроль биологической системы каким-то образом оптимизирован, определение истинной целевой функции для этого подхода может оказаться невозможным. Множество различных комбинаций активации мышц могут давать одинаковые значения крутящего момента мышц, и сразу могут влиять несколько различных неизвестных целей управления и неврологических факторов. Кроме того, лежащая в основе неопределенность морфологии мышцы-сухожилия может привести к наблюдаемым избыточным метаболическим затратам, так как неправильное использование податливости сухожилий повлияет на силу и состояние мышц и, следовательно, на метаболические оценки.

В моделях ходьбы человека, основанных на оптимальной конструкции, используется повышение эффективности, которое может быть достигнуто за счет настройки параметров MTU. Как показали Lichtwark и Wilson [20], экспериментально наблюдаемые деформации мышц и сухожилий можно предсказать, максимизируя эффективность изолированных MTU. Этот результат, вероятно, связан с хорошо задокументированной способностью сухожилия обеспечивать экономичную работу мышц [21, 22]. Кришнасвами и Герр [23] дополнительно исследовали потенциал оптимальной конструкции, оценивая разрыв крутящего момента мышц, охватывающих лодыжку, во время фазы опоры при ходьбе с самостоятельно выбранной скоростью.В этой работе использовались сигналы ЭМГ для оценки активации мышц во время ходьбы и была разработана схема оптимизации, основанная на предположении, что морфология мышечно-сухожильных единиц, охватывающих голеностопный сустав, эволюционировала, чтобы минимизировать метаболические затраты, необходимые для ходьбы с самостоятельно выбранной скоростью. Его результаты показали, что один набор растворов может соответствовать как метаболическим, так и кинетическим параметрам человека, демонстрируя эффективное распределение нагрузки между подошвенными сгибателями, что качественно соответствует имеющимся экспериментальным данным.

В этой работе мы продолжаем изучение [23], модифицируя и расширяя его, чтобы позволить исследовать всю ногу. Мы собрали кинематические, кинетические, электромиографические и метаболические данные от пяти субъектов, идущих с самостоятельно выбранной скоростью, и использовали их для оптимизации с заданной кинематикой скелета. Мы варьировали параметры, которые определяют, где каждая мышца действует на своей кривой «сила-длина», а также параметры, которые формируют соотношение «сила-длина» каждого сухожилия, стремясь одновременно минимизировать метаболические затраты и максимизировать согласие с наблюдаемыми суставными моментами.Каждая мышца в модели была смоделирована по типу Хилла [19, 24] и управлялась оценками активации, полученными на основе данных ЭМГ. Обзор модели системы и процедуры показаны на рисунках 1 и 2 соответственно. Мы обнаружили, что правильное метаболическое потребление может быть согласовано с разумной точностью моделируемого крутящего момента сустава за счет применения единственного ограничения на метаболический бюджет на каждую мышцу. Полученные оптимальные наборы параметров использовались для вычисления силы и состояния мышц, при этом профили длины пучка сравнивались с доступными экспериментальными измерениями.

Рис. 1. Модель системы.

Красные прямоугольники обозначают мышцы типа Хилла, а изогнутые линии обозначают податливые элементы. Все податливые элементы представляют собой связки, соединенные последовательно с мышцами, за исключением связки сгибателя бедра, которая обеспечивает пассивный момент сгибания в бедре.

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1004912.g001

Рис. 2. Процедура идентификации мышечно-сухожильной системы.

Поле «Нелинейная динамика сокращения» включает в себя представления типа Хилла всех мышц в модели, а также нелинейную динамику сухожилий.

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1004912.g002

Наши результаты организованы следующим образом. Сначала мы предоставляем наши предполагаемые профили активации мышц, обсуждая их качество и последствия. Во-вторых, мы отображаем результаты нашей двойной задачи оптимизации и резюмируем методологию, используемую для выбора одного оптимального решения для каждого предмета. В-третьих, мы оцениваем оптимальные решения, производя оценки энергетических переменных и состояния мышц. Мы сравниваем эти результаты с доступными экспериментальными измерениями, обнаруживая количественное согласие с метаболическими данными и качественное согласие с данными о длине мышечного пучка.

Результаты

Оценка активации мышц

Активация мышц обеспечивает масштабный коэффициент для способности данной мышцы генерировать активную силу в данный момент времени. Как описано в разделе «Методы», мы применили гибридный подход, аналогичный подходу [23], для оценки активации мышц по измерениям поверхностной ЭМГ пяти участников во время ходьбы. Байесовский алгоритм, впервые предложенный Сэнгером [25], был настроен (как описано в разделе «Методы») и использовался для выполнения оценки скрытого состояния, которая эффективно определяла нервное возбуждение каждой мышцы.Этот метод был выбран по сравнению с более традиционными методами полосовой фильтрации [4–6], потому что слегка запаздывающая синхронизация профилей, которые он производил, более легко позволяет получить наблюдаемые крутящие моменты в суставах. Мы более подробно остановимся на этом вопросе в разделе «Обсуждение». Предполагаемое нервное возбуждение затем передавалось на формирующий фильтр [26, 27], который представляет динамику активации мышц. Полученные средние профили представлены на рис. 3. Как видно из этого графика, произошли значительные различия (как внутри субъектов, так и между участниками) в оценках активации, полученных для мышц, охватывающих бедро.Это отсутствие согласованности, вероятно, было связано с некоторой комбинацией относительно большой глубины этих мышц под кожей, артефактов движения и относительной недоступности области. Чтобы это не повлияло на последующий анализ, профили нервного возбуждения из экспериментов с проволочными электродами [28] были использованы для моносуставных мышц, охватывающих бедро. Эти профили нервного возбуждения были переданы в динамику активации из [26, 27] для согласованности во времени и впоследствии использованы в качестве входных данных для модели вместе с основанными на данных оценками активации для всех других мышц.Дополнительные сведения об этой процедуре приведены в разделах «Методы» и «Текст S1». Хотя нет достоверных данных, с которыми можно было бы сравнить наши оценки активации, мы отмечаем, что зависимость результатов от времени (при нормировании на процент цикла походки) была относительно неизменной для разных испытаний и испытуемых. Профили соответствуют ожидаемым временным шкалам наращивания и спада мышечной активации и, как видно из следующего, позволяют модели давать реалистичные кинетические и метаболические результаты.

Рис 3.Средние траектории активации для всех мышц всех испытуемых при скорости ходьбы, при которой метаболические затраты на транспортировку (MCOT) минимальны.

Каждый цвет представляет одного участника, а заштрихованные области представляют ± одно стандартное отклонение от среднего профиля.

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1004912.g003

Идентификация параметра мышцы-сухожилия

Расчетная активация мышц a ( t ), а также кинематика сустава θ _сустав ( t ), полученные из данных захвата движения, были использованы для приведения в действие полной модели ноги, показанной на рис. схема изображена на рис 2.Модель мышца-сухожилие ноги M была определена набором морфологических параметров, которые описывают характеристики генерации силы каждой MTU, а также двумя параметрами, которые позволяют генерировать пассивную силу подвздошно-бедренной, ишиофеморальной и пубофеморальной связками, а также другими соединительными связками. ткань на бедре. Эти связки, как известно, предотвращают чрезмерное растяжение бедра и позволяют восстанавливать упругую энергию в суставе [18, 29]; в частности, они снижают нагрузку на подвздошную мышцу вокруг пальца ноги.Вкладом каждого MTU были его максимальная изометрическая сила F _max , общий масштабный коэффициент для длины провисания сухожилия l _sl и оптимальная длина мышцы l _opt , его эталонная деформация сухожилия λ _ref , и коэффициент формы его сухожилия K _sh . Сосредоточенная связка сгибателя бедра (HFL) действовала как простая поворотная пружина, параметризованная жесткостью пружины K _HFL и углом зацепления θ _{0, HFL} .Каждая параметризация модели генерировала кинетические ( τ _mod ( t )) и метаболические ( C ) выходные затраты: (1)

Вектор параметров варьировался с использованием схемы стохастической оптимизации с двумя целями [30], которая одновременно минимизировала метаболические затраты и разницу между вычисленными суставными моментами данных и моментами, созданными моделью. Границы были указаны, как описано в разделе «Материалы и методы»; они были выбраны достаточно широко, чтобы к ним не подходили выбранные оптимальные наборы параметров.Пространства решений для этой оптимизации показаны на рис. 4. Для каждого участника набор оптимальных по Парето решений (т. Е. Набор решений, при которых нужно было бы пойти на компромисс в отношении одной цели, чтобы улучшить другую) образует закругленный угол в цели. Космос. В идеальном случае этот угол должен быть острым и состоять из одного решения, оптимизирующего обе цели. Однако этот идеал обычно не встречается в шумных (реалистичных) системах и не встречается здесь.

Рис. 4. Лучшее решение для каждого участника и его отношение к измеренным метаболическим затратам на транспортировку (MCOT; светло-серая полоса) и диапазон MCOT для всех участников (темно-серая полоса).

На этих графиках каждое пробное решение представлено точкой, значение x которой является требуемым MCOT, а значение y — средним R ² его кинетических прогнозов по сравнению с измеренными моментами в голеностопном, коленном и тазобедренном суставах. .

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1004912.g004

Для создания прогнозов на основе нашей модели мы выбрали один оптимальный набор параметров вдоль фронта Парето для каждого предмета. Это было достигнуто путем оценки метаболического потребления на каждую мышцу среди всех оптимальных по Парето решений (рис. 5).Было замечено, что в рамках набора решений те, в которых метаболические затраты были низкими, а кинетическая подгонка была плохой, имели стабильно низкие затраты на мышцу. Было замечено, что те, у кого были самые лучшие кинетические припадки, но относительно большие метаболические затраты, поглощали большое количество метаболической энергии в небольшом количестве мышц, что приводило к постепенному улучшению кинетической подгонки. Такое явление, вероятно, было вызвано шумом в данных (особенно в сигналах ЭМГ) и несовершенной способностью нашего сосредоточенного частичного набора мышц соответствовать силе, создаваемой всем набором человеческого тела.Нарастание метаболической энергии, наблюдаемое в этой подгруппе мышц, не является физическим, так как это приведет либо к быстрой утомляемости, либо к моделируемой мышце, которая намного больше, чем она есть на самом деле (поскольку мышечная масса масштабируется с F _max ). Следовательно, мы исключили решения, которые демонстрировали это поведение, выбрав в качестве оптимального оставшееся оптимальное по Парето решение с наилучшим кинетическим соответствием. Математически это было достигнуто за счет установки порогового значения дробного расходования широкой мышцы бедра, поскольку метаболические затраты этой группы мышц были самыми большими и значительно увеличивались по мере улучшения кинетической подгонки.Выбранное дробное отсечение позволило нам применить один критерий для каждого участника, чтобы соответствовать экспериментальным метаболическим затратам, как показано на рисунках 4 и 5. Таблица 1 показывает, как наш выбор оптимального решения может количественно соответствовать экспериментально наблюдаемым метаболическим затратам на транспортировку. по четырем из пяти предметов (и в среднем) при сохранении приемлемого соглашения о совместном моменте. Единственный субъект, у которого не было достигнуто количественного метаболического согласия, показал ошибку только 6%. Более подробная информация о сокращении включена в «Материалы и методы» и в S3 Text, а оптимальный набор параметров для каждого участника приведен в конце этого документа.

Таблица 1. Эффективность многоцелевой оптимизации для выбранного решения для каждого участника, идущего с самостоятельно выбранной скоростью.

Показаны экспериментально измеренные и смоделированные метаболические затраты на транспортировку (MCOT), а также коэффициенты определения для смоделированных моментов голеностопного, коленного и тазобедренного суставов по сравнению с данными.

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1004912.t001

Рис. 5. Подгонка полинома пятого порядка к дробным метаболическим затратам на мышцу как функции кинетического соответствия вдоль фронта Парето для каждого участника.

Черные линии представляют собой границы наблюдаемых метаболических затрат, а пунктирные синие линии представляют собой расположение выбранных оптимальных решений. Эти линии были получены путем сопоставления значений R ² , перечисленных здесь на оси x, с соответствующими метаболическими затратами в решениях, показанных на рис. 4.

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1004912.g005

Для дальнейшей оценки качества наших оценок момента суставов мы вычислили дробную среднюю абсолютную ошибку (FMAE) (2) между смоделированными суставными моментами τ _mod и экспериментально наблюдаемыми суставными моментами τ _obs .Эти величины вычисляются только на фазе опоры, чтобы облегчить сравнение с величинами, полученными из другого текущего анализа, основанного на ЭМГ, [31]. Величины, приведенные в [31], представляют собой среднее значение по четырем различным видам деятельности (ходьба, бег, шаг в сторону и переход), но в целом близки к тем, которые они генерируют только при ходьбе (за исключением бедра, у которого были более низкие ошибки при ходьбе). Их анализ включал два лечения; одна учитывала только одну степень свободы, а другая — несколько степеней свободы (как в нашей модели).В целом наш момент подходит для сравнения в лучшую сторону (Таблица 2).

Таблица 2. Сравнение дробной средней абсолютной ошибки (FMAE) в наших смоделированных суставных моментах и ​​тех, которые генерируются другим текущим анализом на основе ЭМГ [31].

Обратите внимание, что здесь рассматривалась только фаза стойки. Цифры, приведенные в [31], представляют собой среднее значение по четырем различным видам деятельности, но в целом они близки к тем, которые они генерируют только для ходьбы. Их анализ включал два лечения; одна учитывала только одну степень свободы, а другая — несколько степеней свободы (как в нашей модели).В целом наш момент подходит к сравнению выгодно.

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1004912.t002

Метаболические затраты нашей модели также согласуются с ранее опубликованными результатами. У всех испытуемых мы обнаружили, что средняя эффективность положительной мышечной работы составила 0,26 ± 0,02, что согласуется с [23, 32, 33]. Мы также оценили метаболические затраты модели во время различных частей цикла ходьбы путем перекрестной ссылки на моделирование с данными входной силовой пластины.Результаты собраны в таблице 3 и показывают разбивку, очень похожую на смоделированную в [34].

Таблица 3. Долевые затраты на метаболизм в фазах двойной опоры, одинарной опоры и качания цикла походки (если смотреть с одной ноги).

Видно, что среднее распределение для наших пяти участников приблизительно соответствует моделированию в [34].

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1004912.t003

Поведение мышц в оптимальных решениях

Оптимальные наборы параметров мышцы-сухожилия, оцененные с помощью нашей процедуры оптимизации, предоставляют средства для устранения избыточности в совместном срабатывании для каждого субъекта.При применении в сочетании с рассчитанной кинематикой и расчетными активациями мышц можно оценить силу и состояние отдельных мышц. На рис. 6 показано распределение крутящего момента для каждого сустава в процентах от веса тела, умноженного на рост, и усредненное по всем испытуемым. На рис. 7 показаны траектории длины мышечного пучка, нормированные на l _opt и усредненные по всем объектам. Обратите внимание, что разброс некоторых из этих профилей связан не с разницей в общей форме, а с общим смещением по длине, о чем свидетельствуют их почти постоянные стандартные отклонения.Длина камбаловидной мышцы, подколенного сухожилия и обширного пучка мышц на этом графике довольно хорошо согласуется как по форме, так и по смещению с предсказаниями [35]. Сила и длина камбаловидной мышцы также качественно согласуются с проекциями [11]. На рис. 8 показаны траектории скорости для каждого мышечного пучка, нормированные на его максимальное значение v _max и снова усредненные по всем участникам. Как видно из небольшого разброса форм профилей на этих графиках, сила и состояние мышц следовали одинаковым траекториям у разных участников.Было также замечено, что эти предсказания мало меняются вдоль фронта Парето в экспериментально измеренном метаболическом диапазоне данного субъекта.

Рис. 6. Вклад отдельных мышц в крутящий момент суставов в виде процента веса тела, умноженного на рост, и усредненный по всем участникам.

Полосы ошибок представляют собой стандартное отклонение для разных участников.

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1004912.g006

Рис. 7. Длины мышечных пучков, полученные с помощью модели, нормализованные по оптимальной длине мышцы и усредненные по всем испытуемым.

Полосы ошибок этих профилей представляют собой стандартное отклонение для разных участников, и их разброс в значительной степени обеспечивается постоянным смещением, а не различными формами, о чем свидетельствуют относительно постоянные стандартные отклонения (во времени) и Рис. 8.

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1004912.g007

Рис. 8. Скорости мышечных пучков, полученные с помощью модели, нормализованные по максимальным значениям ( v _max ) и усредненные по всем участникам. .

Здесь положительная скорость относится к эксцентрическому движению (удлинению мышцы). Горизонтальные пунктирные линии при 0, -0,17, -0,30 v _ce / v _max представляют рабочую скорость мышц с низким энергопотреблением, максимальной эффективностью и максимальной мощностью, соответственно.

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1004912.g008

В целом состояние мышечного пучка измерить чрезвычайно сложно. Единственным доступным в настоящее время способом получения этих профилей является ультразвуковое исследование, которое применимо только для относительно коротких дистальных мышц ноги.На рис. 9 смоделированные траектории мышц одного пациента сравниваются с экспериментальными профилями, доступными из опубликованных ультразвуковых исследований. В каждом случае длины мышечных пучков l _м нормируются на их длину при ударе пятки, l _mHS . Для построения этих графиков мы взяли смоделированную мышцу субъекта, который наиболее точно соответствовал среднему росту и весу в экспериментальном исследовании. Профили Soleus и gastrocnemius взяты из Ishikawa et al [8], профиль gastrocnemius взяты из Fukunaga et al [7], а профиль wideus lateralis взят из Chleboun [10].В подошвенных сгибателях длинные участки почти изометрической операции наблюдаются в средней позиции как в модели, так и в профилях in vivo и . В обширной мышце видно, что траектория пучка в некоторой степени отслеживает сгибание колена как в модели, так и в опубликованных данных. Однако, хотя качественные тенденции каждой мышцы согласуются, количественного согласия не наблюдается. Мы полагаем, что наблюдаемые различия связаны с (i) разницей в скорости ходьбы между нашим исследованием и литературой, (ii) естественными вариациями кинематики ранней стойки (что влияет на начальную длину мышцы для нормализации) и (iii) неопределенностью нарушение структуры мышц и сухожилий при ультразвуковых исследованиях.Мы надеемся, что будущие экспериментальные методики, возможно, с использованием имплантируемых датчиков, смогут дополнительно проверить наши предсказанные траектории пучков.

Рис. 9. Сравнение траекторий модельного пучка с данными ультразвукового исследования in vivo и [7, 8, 10].

В каждом случае длины мышечных пучков l _м нормированы на их длину при ударе пятки, l _mHS . В нашем исследовании смоделированная мышца была взята у субъекта, который наиболее точно соответствовал среднему росту и весу в экспериментальном исследовании.

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1004912.g009

Обсуждение

Можно сделать несколько наблюдений как относительно используемой методологии, так и результатов, полученных в этом исследовании. Что касается методологии, мы сначала рассмотрим шаги, предпринятые для оценки активации мышц в нашей модели. Как упоминалось выше, традиционный подход к оценке мышечного возбуждения на основе данных ЭМГ включает полосовой фильтр [4–6]. Мы попробовали этот подход с нашей схемой оптимизации (по всем предметам), но обнаружили, что он обеспечивает меньшую способность соответствовать наблюдаемым суставным моментам по сравнению с реализованным методом.Более подробно рассмотрев это, мы обнаружили, что между подходами существуют два основных различия; (i) выбранный байесовский метод создает профиль, который включается и выключается более резко, чем сигнал, создаваемый полосовым фильтром, и (ii) сигнал, создаваемый байесовским методом, последовательно отстает от сигнала с пропускной полосой примерно на 50 мс. Резкость профиля не оказывает существенного влияния на результаты, так как в основном размывается последующей динамикой активации и усреднением. Однако зависимость от времени имеет значение; это отставание позволяет наращивать мышечную силу в соответствии с наблюдаемыми моментами в суставах.Интересно, что мы обнаружили, что [36] вводили задержку в 40 мс для их сигнала ЭМГ, чтобы «учесть электромеханическую задержку между поверхностной ЭМГ и производством силы». Эта задержка использовалась в других исследованиях [37, 38] и укладывалась в диапазон 10–100 мс, указанный для этих процессов в литературе [39, 40]. Мы обнаружили, что добавление задержки в 40 мс, как в [36], к возбуждениям, производимым ЭМГ-сигналами с полосовой фильтрацией, дало производительность почти так же хорошо, как и при использовании алгоритма Сэнгера, с меньшими вариациями между циклами походки.Однако этот метод с задержкой полосы пропускания не поддается такой биофизической интерпретации, как байесовская модель.

Несмотря на все наши усилия по сбору данных ЭМГ и оценке активации, недостатки в этой части нашего набора данных явно существуют. Поверхностная ЭМГ в целом подвержена шумам и артефактам, и алгоритм Сэнгера (проверенный только изометрически в его публикации [25]) не устраняет их. Хотя влияние несовместимых артефактов было минимизировано за счет исключения данных ЭМГ из явно скомпрометированных циклов походки и использования средних траекторий в нашей модели, они, вероятно, не были удалены полностью.Лучшие результаты могут быть получены в будущей работе с помощью тонкопроволочных измерений ЭМГ, которые, хотя и являются более инвазивными, как известно, дают более надежные сигналы. Здесь общие профили ЭМГ с тонкой проволокой, описанные в [28], были использованы для замены шумных поверхностных измерений ЭМГ мышц, охватывающих бедро. Интересно, что наша модель на самом деле показала немного лучшее согласие с наблюдаемыми профилями крутящего момента бедра, чем с профилями других суставов, но это вводит в заблуждение, поскольку большая часть смоделированного момента бедра исходила от подколенных сухожилий и связок сгибателей бедра (на которые не повлияли общие профили. ).

Более незначительным недостатком в трубопроводе ЭМГ была нормализация по значениям максимального произвольного сокращения (MVC). Хотя мы не знаем лучшей альтернативы, этот подход действительно приводил к нормализованному возбуждению наших мышц, иногда превышающему единицу в тестах быстрой ходьбы. Когда это произошло, мы перенормировали значение в испытании быстрой ходьбы и обработали заново, но в других случаях константа нормализации могла быть слишком маленькой. К счастью, влияние этого масштабирования крайне минимально, поскольку предполагаемая активация напрямую умножает максимальную изометрическую силу F _max , которая оптимизирована.Небольшой эффект остается, потому что нормализация происходит до того, как возбуждение претерпевает активационную динамику (5), но этот эффект в значительной степени не имеет отношения к нашим результатам.

Компонент идентификации системы в этом исследовании позволил разработать методологию оценки параметров мышцы-сухожилия, способную согласовать измеренное метаболическое потребление при создании профилей крутящего момента в суставах, которые достаточно хорошо отслеживали наблюдения. Один критерий, основанный на метаболическом потреблении группы обширных мышц (самой большой в модели), обеспечил метаболическое соответствие для всех участников.Хотя точность наших смоделированных профилей крутящего момента в суставах выгодно отличается от других текущих процедур моделирования, основанных на ЭМГ [31], они, как правило, недооценивают требуемые крутящие моменты в суставах. Эта характеристика, вероятно, связана с исключением некоторых мышц, а также скоплением некоторых групп мышц. В частности, дефицит голеностопного момента во время поздней стойки, вероятно, связан с исключением более мелких мышц-сгибателей подошвы, которые, как известно, задействуются в это время [28]. Точно так же образование комков в трех мышцах подколенного сухожилия (полуперепончатая, полусухожильная и длинная головка двуглавой мышцы бедра) может быть причиной некоторых недостатков, наблюдаемых в моментах сгибания колена на протяжении всего цикла походки.Дальнейшее устранение этих и других групп мышц, в которых активация мышц не совсем параллельна, а линии действия мышцы-сухожилия не совсем выровнены, вероятно, улучшит предсказательную силу этого подхода, позволяя более точно определять роли каждой мышцы во время данное задание.

Одним из примечательных аспектов модели была важность связки сгибателя бедра, которая создавала почти весь необходимый момент сгибания бедра рядом с пальцем ноги без каких-либо метаболических затрат.Его линейная форма была выбрана, как в [29] для максимальной простоты, но не согласовывалась с нелинейной затухающей формой, использованной в предыдущей работе [18, 41]. Учитывая, что он произвел крутящий момент бесплатно, он мог подавить необходимое действие других сгибателей бедра (в частности, подвздошной кости) около пальца ноги и обеспечил лучшую посадку момента бедра, чем это было бы возможно при тех же метаболических затратах. Однако подавление других сгибателей бедра не могло быть значительным, поскольку эти мышцы недостаточно сильны для создания необходимого крутящего момента и не растягиваются значительно за этот период времени.Также известно, что тазобедренные связки создают момент сгибания, необходимый для уравновешивания верхней части тела против силы тяжести в положении стоя, когда линия силы тяжести проходит кзади от тазобедренного сустава [42]. Они позволяют людям стоять прямо и даже нести лишний вес без значительной работы мышц бедра, что позволяет поддерживать низкие метаболические затраты [43]. Поскольку использованные нами углы зацепления соответствуют стоянию, а демпфирование в соединительной ткани человека, как полагают, дает лишь небольшое отклонение от шкалы времени ходьбы [16], мы считаем, что вклад связки сгибателя бедра в нашу модель физиологически обоснован.

Оптимальные параметры мышцы-сухожилия, найденные в этом исследовании, играют разные роли в обеспечении эффективного передвижения. Максимальная изометрическая сила мышц ( F _max ) должна быть достаточно большой, чтобы соответствовать требованиям крутящего момента в каждом суставе, но достаточно маленькой, чтобы размер мышц и метаболические затраты были разумными. Длина провисания сухожилий l _sl и оптимальная длина мышцы l _opt определяют время создания силы, действуя согласованно с активацией мышц.Параметры формы сухожилия λ _ref и K _sh определяют упругие свойства сухожилия и настраиваются для обеспечения правильной работы мышц и срабатывания суставов. Полученные в результате мышцы и сухожилия вместе образуют взаимосвязанную систему, способную производить вращающий момент сустава, необходимый для передвижения, с минимальными метаболическими затратами.

Оценка скоростей, с которыми мышцы в нашей модели сокращаются во время активации, может пролить свет на цели их контроля.Как подчеркивалось в [29, 44], мышцы минимизируют метаболический расход на низких скоростях (т.е. при приблизительно изометрической работе). Далее А.В. Хилл [45] продемонстрировал, что скелетная мышца максимизирует свою эффективность при сокращении при v _CE ≈ −0,17 v _max и его выходная мощность при v _CE ≈ −0,30 v _макс . Эти три скорости ( v _CE = 0, −0.17, -0,30 v _max ) обозначены горизонтальными пунктирными линиями на рис. 8. Объединение этого с рис. 3 позволяет нам контекстуализировать моделируемые скорости каждой мышцы при активации. Видно, что в голеностопном суставе передняя большеберцовая мышца работает на низких скоростях. Это минимизирует метаболические затраты и согласуется с изометрическими сокращениями, смоделированными в [29, 44]. Видно, что и камбаловидная, и икроножная мышца работают приблизительно изометрически за счет их активации в средней стойке перед быстрым увеличением скорости их сокращения в силовом ударе к концу стойки (≈ 60% GC).Требуемая положительная работа подошвенных сгибателей согласуется с необходимостью, показанной в [29, 44], но их быстрое сокращение в конце стойки не совсем соответствует цели эффективности камбаловидной мышцы и силовой цели икроножной мышцы, отмеченной в [ 23]. Это несоответствие составляет разность фаз; наблюдение в [23] было основано на скорости мышц в оторванном пальце ноги, но наши скорости подошвенных сгибателей достигают примерно тех же уровней около 53% GC. Видно, что в колене большинство мышц работают приблизительно изометрически.Это согласуется с [29, 44], в которых отмечается, что эти мышцы в первую очередь служат для регулирования жесткости сустава оптимальным и экономичным образом. Стоит отметить, что группа Вастуса повторно задействуется в конце замаха около режима оптимальной эффективности (разгибание колена для удара пяткой) перед возвращением в режим низкой скорости. Наблюдается, что большинство мышц бедра при активации сокращается с низкой скоростью. Двумя исключениями являются подвздошная мышца и длинная приводящая мышца, которые стремятся к максимальной эффективности, поскольку они сгибают бедро вокруг пальца ноги.Большая приводящая мышца также может приближаться к режиму максимальной эффективности, поскольку она расширяет бедро вокруг пятки, но это менее очевидно. Эндо и др. [29, 44] обнаружили, что мышцы, охватывающие бедро, нельзя моделировать строго изометрически, что согласуется с этими наблюдениями.

Существует несколько возможностей для расширения этой работы в будущих исследованиях. Один из способов — расширить модель за пределы сагиттальной плоскости; как показано в [31], совпадение моментов в трех измерениях может повлиять на оптимизированные наборы параметров.Другой способ — проверить модель путем тестирования в различных условиях ходьбы. Если бы можно было получить более надежные измерения ЭМГ, мы могли бы обучить модель на основе ходьбы по ровной местности с самостоятельно выбранной скоростью, а затем оценить способность оптимального набора параметров соответствовать наблюдаемым профилям крутящего момента в суставах и метаболическим затратам в различных условиях (скорости , наклоны и т. д.) В этом случае новые экспериментальные наблюдения изменения функции подошвенного сгибателя в зависимости от скорости [12, 13] могут быть использованы для оценки модели.Другая возможность заключается в том, что наша общая гипотеза неполна — возможно, тело вместо того, чтобы адаптировать свою морфологию для максимизации своей эффективности при ходьбе (предположительно, наиболее распространенной задаче) с самостоятельно выбранной скоростью, на самом деле оптимизируется, имея в виду несколько задач. Можно представить себе дополнительный сбор данных от субъекта, бегущего с самостоятельно выбранной скоростью, и добавление дополнительных измерений к функции стоимости, в которой эта задача оптимизируется одновременно с ходьбой с самостоятельно выбранной скоростью. Таким образом, процедура, описанная здесь для самостоятельно выбранной скорости ходьбы, может стать частью более крупной схемы оптимизации за счет включения других задач.

Хотя такие эксперименты могут дать значительное понимание, они, несомненно, окажутся сложными из-за трудностей, связанных со сбором ЭМГ в указанных условиях. Одна из альтернатив — моделирование нейронного управления моделью. Недавние прямые динамические модели, основанные на рефлексивной обратной связи, показали способность стабильно ходить по разным ландшафтам [19, 46], с разной скоростью [47, 48] и в трех измерениях [48, 49]. Эти модели созданы для субъектов со «средними» размерами и, следовательно, могут быть улучшены за счет настройки на основе данных для отдельных субъектов и включения более реалистичных геометрий и морфологий мышц-сухожилий.Это может включать масштабирование инерции сегментов, уточнение линий действия мышцы-сухожилия и моментных рычагов [14], а также оптимизацию морфологии мышцы-сухожилия, чтобы одновременно минимизировать метаболические затраты и максимизировать согласие с экспериментально наблюдаемыми кинематическими и / или кинетическими данными. Таким образом можно было получить более реалистичное представление об отдельном испытуемом, что привело к дальнейшему пониманию роли отдельных мышц и сухожилий во время походки и их различий между испытуемыми. Можно также представить себе изменение нейронного контроля в этой парадигме и использование структуры для изучения двигательных расстройств, таких как церебральный паралич.

Материалы и методы

Заявление об этике

Эксперименты данного исследования проводились в соответствии с принципами Хельсинкской декларации. Исследование было одобрено Комитетом Массачусетского технологического института по использованию людей в качестве субъектов эксперимента (протокол 1101004266). Перед экспериментом все участники дали письменное согласие на сбор, анализ и публикацию данных.

Сбор данных

Кинематические, кинетические, электромиографические и метаболические данные были собраны в лаборатории биологии скелета Гарвардского университета.В исследовании приняли участие пять здоровых взрослых мужчин со средним ростом, массой и возрастом 1,77 ± 5 м, 70,4 ± 6,3 кг и 26 ± 2 года соответственно. Необходимые наборы данных собирались в два этапа. Сначала испытуемые были оснащены переносной маской для потребления кислорода, прикрепленной к системе Cosmed K 4 B ² VO ₂ . В этой системе используется стандартный метод газового анализа открытого цикла для оценки потребления метаболической энергии на основе измерений вдыхаемого и выдыхаемого кислорода [50].Трем участникам было предложено постоять неподвижно в течение семи минут, пока регистрировали базальное измерение, при этом показатели двух других участников были приняты как среднее значение этих трех тесно сгруппированных показателей (1,38 ± 0,06 Вт / кг, 1,60 ± 0,07 Вт). / кг, 1,63 ± 0,06 Вт / кг). Затем участники ходили босиком по беговой дорожке с инструментами в течение семи минут на каждой из шести скоростей (0,75 м / с, 1,00 м / с, 1,25 м / с, 1,50 м / с, 1,75 м / с и 2,00 м / с), что позволило изменение расхода метаболической энергии, измеряемое в зависимости от скорости.Результаты были быстро сведены в таблицу и использованы для оценки скорости ходьбы при минимальных метаболических затратах на транспортировку (MCOT).

После того, как измерения метаболических затрат были завершены, маска потребления кислорода и система Cosmed были удалены, и каждый участник был экипирован для второй фазы. На этом этапе были собраны кинематические, кинетические и электромиографические данные для двух минут ходьбы босиком на каждой из семи скоростей; шесть из перечисленных выше и скорость, при которой MCOT объекта оказалась минимальной.Система инфракрасных камер (8 камер, Qualisys Motion Capture Systems, Гетеборг, Швеция) использовалась для отслеживания движения объектов, когда они шли в объеме захвата. Светоотражающие маркеры были размещены в 43 (двусторонних) местах на теле участника, и их трехмерные траектории были записаны с частотой 500 Гц. Расположение маркеров было выбрано специально для отслеживания движения суставов, как предписано моделью маркеров Хелен Хейз. Силы реакции опоры и контактные центры давления были измерены с помощью беговой дорожки с пластиной с разъемным ремнем (Bertec Corporation, Колумбус, Огайо).Электромиографические сигналы были собраны с использованием поверхностной системы от Motion Lab Systems (Батон-Руж, Лос-Анджелес) и размещения электродов, как предписано в [51]. Четырнадцать мышц (передняя большеберцовая мышца, камбаловидная мышца, медиальная икроножная мышца, широкая латеральная мышца, короткая мышца двуглавой мышцы бедра, прямая мышца бедра, полуперепончатая мышца, длинная головка двуглавой мышцы бедра, подвздошная мышца, большая ягодичная мышца (нижняя), большая ягодичная мышца (верхняя), средняя ягодичная мышца и длинная приводящая мышца magnus) на одной ноге каждого испытуемого, при этом симметрия предполагалась для другой ноги.Сигналы регистрировались на поверхности с помощью предварительно загущенных биполярных электродов (Electrode Store Model BS-24SAF, номер детали DDN-20), дискретизировались с частотой 1000 Гц и 20-кратно усиливались предварительными усилителями (Motion Lab Systems, номер детали MA- 411). Перед испытаниями при ходьбе для каждой группы мышц было проведено испытание максимального произвольного сокращения (MVC), в котором участника просили проработать эту конкретную группу как можно усерднее. Эти испытания MVC использовались для нормализации оценок мышечного возбуждения.

Оценка динамики суставов и геометрии мышц-сухожилий.

Данные маркера и силовой пластины были субдискретизированы до 125 Гц и обработаны с использованием SIMM (программное обеспечение для интерактивного моделирования опорно-двигательного аппарата, Musculographics Inc., Эванстон, Иллинойс). Статическое испытание использовалось для масштабирования динамической модели всего тела SIMM для каждого участника, и все последующие анализы основывались на этом масштабировании. Углы суставов, длина мышц-сухожилий и руки мышечно-сухожильного момента для каждого испытания были получены с помощью обратного кинематического анализа.Совместные моменты были рассчитаны с использованием SIMM Dynamics Pipeline, в котором используется программное обеспечение SDFAST (PTC, Needham, MA). Все полученные траектории были разбиты на циклы походки, временно нормализованы до процента цикла походки и усреднены. Грубые выбросы (обычно вызванные неправильной походкой или потерянными маркерами; порядка 5% циклов походки) были удалены перед усреднением.

Оценка активации мышц.

Активация мышц позволяет измерить способность мышцы генерировать активную силу в зависимости от времени.Он определяется как относительное количество кальция, связанного с тропонином в мышце, причем более высокие значения указывают на больший потенциал для образования поперечных мостиков и более высокие мышечные силы. Активация вызывается сигналами электрического нейронного возбуждения и поэтому может быть оценена с помощью измерений ЭМГ. Сигналы поверхностной ЭМГ представляют собой комбинацию потенциалов действия, токов деполяризации и ионных потоков внутри мышцы. Они предоставляют ценную информацию для определения вклада мышц, но из-за большой изменчивости сигнала и артефактов измерения должны быть тщательно обработаны, чтобы обеспечить надежные входные данные для количественных моделей.

Стандартный анализ ЭМГ моделирует сигнал как амплитудно-модулированный источник шума с ограниченной полосой [4], выпрямляя и фильтруя его нижними частотами для получения огибающей амплитуды [5, 6]. Несмотря на элегантность, этот подход не работал так хорошо в нашей задаче оптимизации, как недавно представленный Сенгером [25] метод. Как подробно описано выше, мы обнаружили, что небольшая задержка в профилях, созданных методом Сэнгера (по сравнению с методами, основанными на полосе пропускания), позволяет нашей модели более естественным образом наращивать требуемую мышечную силу.Метод Сэнгера моделирует сигнал ЭМГ как отфильтрованный случайный процесс со случайной скоростью и пытается вывести базовый нейронный управляющий сигнал x ( t ), который развивается как (3) В этом стохастическом дифференциальном уравнении с непрерывным временем dW — это дифференциал стандартного броуновского движения со скоростью α , dN _β — это дифференциал процесса счета с β событиями, происходящими в единицу времени ( член скачка), а U — равномерно распределенная случайная величина в [0, 1].Без управляющего члена dN _β это уравнение составило бы случайное блуждание. Скрытое состояние x ( t ) измеряется через (4) где P (emg | x ) — это условная вероятность наблюдения выпрямленного необработанного сигнала emg при заданном управляющем сигнале x ( t ). Эта модель отражает наблюдаемое лапласианское распределение соответствующих сигналов ЭМГ и объединяет все элементы измерения — различные волокна и электрические источники, фильтр кожи и жира, размещение и импедансы электродов — в одно уравнение.Комбинируя эти отношения с правилом Байеса и рекурсивно решая, Сэнгер получает максимальную апостериорную (MAP) оценку управляющего сигнала, то есть x ( t ), которая максимизирует P [ x ( t ). | emg ( т ), emg ( т −1), ..].

Результирующий управляющий сигнал, как было показано, точно отслеживает время включения и выключения профилей крутящего момента, создаваемых максимальными изометрическими сокращениями, при минимальном уровне шума, когда мышца неактивна [25].Однако, как отмечено в [23], он не может соответствовать ожидаемым сигналам активации, потому что (i) почти мгновенные переходы слишком резкие и (ii) профили не нарастают во время активации. Эти различия проистекают из несоответствия между смоделированным процессом прыжка-диффузии и истинным наращиванием мышечной активации. Внезапные скачки в [25] фиксируют начало и конец сигналов нервного возбуждения, но не учитывают время, необходимое для более медленной динамики связывания кальция. Кроме того, известно, что активное состояние мышцы нарастает быстрее, чем распадается [52].Эта функция отсутствует в модели Sanger; скорости диффузии и скачка симметричны относительно производной x ( t ). Комбинируя эти факты, становится ясно, что скрытое состояние x ( t ) более точно представляет нервное возбуждение мышцы, чем активное состояние мышцы. Для получения оценки активации применим динамику активации в виде [26, 27] (5) на выходе алгоритма Сэнгера x ( т ).Здесь a — активация мышцы, а τ _act и τ _deact — постоянные времени активации и деактивации, соответственно. Эти постоянные времени, как известно, зависят от состава мышечных волокон; конкретные значения, использованные для каждой мышцы в этом исследовании, приведены в тексте S2. Результирующая оценка объединяет время, полученное с помощью алгоритма Сэнгера, с известной биофизикой активации мышц.

Полный подход был реализован на собранных данных ЭМГ с использованием MATLAB (Mathworks, Natick, MA).Необработанный сигнал каждого канала данных ЭМГ был предварительно обработан путем удаления смещения постоянного тока, ограничения сигнала, превышающего 5 стандартных отклонений, нормализации до результирующего максимального значения и выпрямления. Отсечение было впервые включено Сэнгером, чтобы предотвратить попытки байесовского алгоритма оценить условные плотности по чрезвычайно редким значениям, что не может быть выполнено точно и, вероятно, является результатом артефактов. Затем данные были пропущены через байесовский алгоритм Сангера, описанный выше, для оценки нейронного возбуждения x ( t ) каждой мышцы (ссылка на исходный код в Справочниках).Члены диффузии и скачка ( α и β ) в [25] были скорректированы до 0,5 и 5 × 10 ⁻³¹ , соответственно, чтобы обеспечить более надежный захват более слабых / более коротких сигналов без введения лишних случайных скачков в выходной сигнал или влияющий на его синхронизацию. Недостатком такой настройки было уменьшение резкости включения / выключения мышечных возбуждений, но это все равно произошло бы при последующей фильтрации и усреднении. Результирующие возбуждения были повторно нормализованы по значениям, оцененным во время испытаний на максимальное произвольное сокращение (MVC).Испытания MVC обрабатывались таким же образом, при этом в качестве значения MVC принималась средняя величина самого большого пакета (длительностью не менее 1 с). Иногда мы обнаруживали, что испытание MVC превосходило испытания быстрой ходьбы; в этом случае мы перенормировали на большее значение и обработали заново. Затем для нормализованных профилей был установлен порог, чтобы удалить минимальный уровень шума, и они были переданы в формирующий фильтр (5), представляющий динамику активации мышц, которая была реализована с помощью решателя ode15s (жесткость / NDF) в MATLAB Simulink.Выходные профили активации и ( t ) были разбиты на циклы походки, временно нормализованы до процента цикла походки и усреднены. Значительные выбросы (около 10% циклов походки) снова были отброшены; в этом случае дополнительные источники ошибок включали артефакты движения и случаи плохого соединения электродов. Полученные в результате средние оценки активации нанесены на график со скоростью минимальной MCOT для всех субъектов на рис. 3.

К сожалению, не все каналы ЭМГ давали удовлетворительные оценки активации, при этом наблюдались низкие отношения сигнал / шум, особенно в мышцах, охватывающих бедро.Это было вызвано относительно сложной геометрией этого сустава, преобладанием связанных с ним артефактов движения, мышцами, расположенными глубоко под кожей, и относительным отсутствием доступа к этой области. Такие проблемы можно свести к минимуму за счет использования тонкопроволочных электродов, как в [28], и фактически мы обнаружили, что профили в [28] могут быть использованы для более точной оценки времени включения и выключения сигналов нервного возбуждения. для мышц, охватывающих бедро, чем наши измерения поверхности.Следовательно, мы использовали эти литературные профили для получения профилей нервного возбуждения для подвздошной мышцы, длинной приводящей мышцы, большой приводящей мышцы, большой ягодичной мышцы и средней ягодичной мышцы. Профили были оцифрованы с использованием MATLAB, в частности функции «ginput». Литературные профили даны в виде процентного цикла ходьбы; для каждого участника мы провели повторную выборку, чтобы продолжительность профиля соответствовала среднему циклу походки испытуемого. Никакой перенормировки амплитуды не потребовалось. Полученные профили затем пропускались через динамику (5) для получения оценок активации.В редких случаях, когда данные другой мышцы не могли быть восстановлены для данного субъекта, траектория этой мышцы принималась как среднее значение траекторий этой мышцы у всех субъектов, для которых измерение было приемлемым. Более подробная информация и статистический анализ этого подхода приведены в S1 Text.

Модель опорно-двигательного аппарата

Обработанные данные были использованы для построения динамической модели ноги при ходьбе (рис. 1). Модель включает в себя все мышцы, которые вносят значительный вклад в компоненты крутящего момента в голеностопном, коленном и тазобедренном суставах, перпендикулярном сагиттальной плоскости во время ходьбы.Несколько групп мышц были объединены для простоты; это считалось уместным, если все мышцы в группе имели схожие направления действий и активировались одновременно во время ходьбы. К ним относятся группа GAS (медиальная и латеральная икроножная мышца), группа VAS (латеральная широкая, медиальная и промежуточная мышца), группа HAM (полуперепончатая, полусухожильная и длинная головка двуглавой мышцы бедра) и группу ILL (подвздошная мышца и поясничная мышца). У каждой группы мышц было одно эффективное сухожилие, отражающее чистую податливость взаимодействия мышцы со скелетом.В дополнение к мышечно-сухожильным блокам была включена пассивная связка, охватывающая бедро, чтобы обеспечить восстановление упругой энергии в этом суставе. Этот элемент представляет вклад подвздошно-бедренной, седалищно-бедренной и лобково-бедренной связок, а также других соединительных тканей бедра и был смоделирован с использованием нелинейного уравнения в [18]; для простоты мы приняли это за линейную пружину, которая включается только в то время, когда бедро становится вертикальным и начинает расширяться [29]: (6) Обратите внимание, что и момент, и угол в этом уравнении были определены с положительным сгибанием.Ниже мы описываем динамику системы мышц, сухожилий и суставов.

Мышечная динамика.

Все мышцы в модели имели динамику сокращения типа Хилла, аналогичную описанной в [19]. Каждая мышца содержит сократительный элемент (CE), который представляет активные мышечные волокна, и параллельный эластичный элемент (PE), который представляет эластичные структуры, окружающие мышцу. Сила сократительного элемента F _CE зависит от активации мышцы a , длины сократительного элемента l _CE и скорости сократительного элемента v _CE .Сила параллельного упругого элемента F _PE зависит только от длины сократительного элемента и действует только выше оптимальной длины волокна l _opt . l _opt и максимальная изометрическая сила F _max зависят от размера мышцы, в то время как максимальная скорость сократительного элемента v _max зависит от состава мышечных волокон.Для получения дополнительных сведений о реализованной модели мышц, включая предопределенные константы, см. S2 Text; для получения подробной информации о том, как решались дифференциальные уравнения, см. [19] и прилагаемый к нему исходный код.

Динамика сухожилий.

Как упоминалось выше, сухожилия — это нелинейные эластичные элементы, которые соединяют мышцы с костью. Их соотношение сила-деформация можно смоделировать в общем виде [16]: (7) куда (8) — деформация сухожилия за пределами его длины провисания l _sl .Здесь F _max — максимальная изометрическая сила мышцы, K _sh — коэффициент формы, а λ _ref — эталонная деформация. K _sh определяет, где кривая «сила-длина» переходит от плоской нижней («носка») области к почти линейному поведению при больших деформациях. λ _ref — деформация, при которой F _SE = F _max .Эти четыре параметра определяют морфологию конкретного сухожилия; F _max и l _sl шкала в зависимости от размера стержня, а K _sh и λ _ref зависят от свойств материала стержня.

Мышечно-сухожильная динамика.

Мышца и сухожилие действуют последовательно, но обычно ориентированы наклонно, причем угол между ними известен как угол перистости.Силы, действующие на сухожилие (SE), мышцу (M) и полный комплекс мышечных сухожилий, следующие: (9) Здесь длина сократительного элемента мышцы l _CE представляет собой переменную состояния. Общая длина мышечно-сухожильного комплекса составляет (10) Угол перистости θ ( t ) изменяется таким образом, чтобы ширина мышцы оставалась приблизительно постоянной [15], и может быть записан как функция длины пучка: (11) Здесь угол θ ₀ — это угол перистости, когда l _CE = l _opt (что очень близко к длине мышцы покоя [16]).Было обнаружено, что изменение этого угла в зависимости от длины пучка было необходимо для получения траекторий мышечных пучков, которые давали оценки метаболических затрат, аналогичные человеческим. Общий крутящий момент мышцы в данном суставе равен сумме всех сил мышечно-сухожильных единиц, умноженных на их соответствующие изменяющиеся во времени рычаги момента r _i ( t ): (12) Чтобы устранить избыточность при срабатывании сустава, каждый раз необходимо определять изменяющуюся силу мышечно-сухожилия F _{MTC , i} ( t ).

Оптимизация входов, выходов и параметров

Обзор примененной процедуры оптимизации показан на рис. 2. В нашей модели было две категории входных данных для каждой мышцы: (i) a ( t ), l _mtc ( t ) и r _i ( t ) — все оценены на основе данных и (ii) морфологических параметров мышцы-сухожилия, которые были определены с помощью оптимизации. Морфологические параметры, которые влияют на динамику сокращения смоделированных мышц по Хиллу, включают максимальную изометрическую силу мышцы F _max , длину, при которой активная сила мышцы максимальна l _opt , состав волокон FT , длина провисания сухожилия l _sl , коэффициент формы сухожилия K _sh и эталонная деформация сухожилия λ _{, ссылка} .Мы оценили последствия изменения всех этих переменных, найдя разные уровни чувствительности для каждой. Переменные, к которым модель была нечувствительна, были фиксированы, оставив F _max , K _sh , λ _ref и общий коэффициент масштабирования для l _{sl .} и л _{выберите} в качестве параметров для оптимизации. Последний фактор был выбран, чтобы гарантировать, что мышца работает в разумных областях своего пространства длины силы, предотвращая переобучение.Отношение l _sl / l _opt , как известно, значительно различается среди мышц, но не значительно в одной и той же мышце среди испытуемых [14], что оправдывает этот выбор.

Как упоминалось выше, наша оптимизация основана на гипотезе о том, что морфология мышцы-сухожилия мышц, составляющих ногу, эволюционировала, чтобы минимизировать метаболические затраты при ходьбе на скорости, при которой MCOT минимален. Это предположение подтверждается фундаментальной важностью двуногой ходьбы как средства передвижения и склонностью людей ходить с этой скоростью или приближаться к ней.Поэтому для каждого испытуемого мы искали набор морфологических параметров, которые соответствуют измеренным крутящим моментам в суставах в голеностопном, коленном и бедренном суставах при потреблении минимального количества метаболической энергии. Это составляет двойную задачу оптимизации, при которой функции метаболической и кинетической стоимости одновременно минимизируются. Конкретные формы этих двух затрат кратко изложены ниже.

Оценка метаболических затрат.

Известно, что метаболическое потребление мышц зависит от нескольких факторов, включая размер пучка, уровень возбуждения, уровень активации, длину, скорость, силу и производство активной силы [24].Для данной мышцы в нашей модели все эти величины, за исключением уровней возбуждения и активации, зависят от морфологии мышцы-сухожилия и, следовательно, варьируются в зависимости от возможных решений. Для моделирования этих эффектов мы используем модель метаболического потребления, разработанную Умбергером и др. [24, 34]. Эта функция продемонстрировала исключительную прогностическую способность в ряде приложений и является наиболее широко распространенной доступной мерой метаболических затрат. Он выражает метаболическую мощность на единицу мышечной массы как сумму четырех терминов: (13) Вот скорость активации тепла, которая связана с переносом ионов Ca ²⁺ из саркоплазматического ретикулума.- поддерживаемая тепловая мощность; и это, и скорость укорачивания / удлинения тепла обусловлены взаимодействием актомиозина. — скорость механической работы сократительного элемента, приведенная к мышечной массе. Полное математическое описание этих терминов см. В [24] и в дополнительных материалах к [34].

Чтобы оценить метаболические затраты всего тела, мы интегрируем каждую мышцу ноги, умножаем на каждую соответствующую мышечную массу и суммируем. Предполагалась двусторонняя симметрия, так как полные данные были собраны только для одной ноги каждого участника.Для каждой мышцы i масса M _i была оценена с использованием (14) где ρ = 1059,7 кгм ⁻³ и σ = 0,25 МПа — средняя плотность и удельное напряжение скелетных мышц, соответственно. Метаболизм остальной части тела (за исключением мышц ног) оценивали путем умножения оставшейся массы на измеренную базальную скорость ([Вт / кг]) стояния. Тогда окончательные метаболические затраты в модели C _{встретились с} во временном окне T. (15) где M — общая масса тела, и суммы были взяты по всем мышцам обеих ног.

Кинетическая функция стоимости.

Помимо минимизации метаболических затрат, мы искали решения, которые наиболее точно воспроизводили измеренные моменты в суставах. Соответствующую стоимость C _кин мы определили как (16) где значения R ² — это коэффициенты определения между смоделированным и наблюдаемым крутящим моментом в шарнире.

Процедура идентификации системы

Как упоминалось выше, оптимальные параметры мышцы-сухожилия были определены с использованием двойной оптимизации.Для каждого субъекта было оптимизировано пятьдесят морфологических параметров; четыре морфологических параметра для каждой из двенадцати смоделированных мышц и два дополнительных параметра, описывающих связку сгибателя бедра. Выбранные границы параметров мышцы-сухожилия показаны в таблице 4. Максимальные значения изометрической силы ( F, , _{, , макс.} ) для каждой мышцы должны были попадать в окно, окружающее масштабированное значение из SIMM. Большая ширина этого окна помогла компенсировать неопределенности в нормализации ЭМГ (через значения MVC, как обсуждалось выше).Коэффициент масштабирования для l _{слабины} и l _opt был выбран для обеспечения того, чтобы длина мышечного пучка оставалась в разумных физиологических рабочих диапазонах. Оценки для K _sh и λ _ref были взяты из [16]. Пределы упругости связки сгибателя бедра были выбраны таким образом, чтобы связка могла обеспечить от нуля до всего требуемый момент сгибания бедра вблизи пальца ноги.Угол зацепления был выбран таким образом, чтобы сухожилие могло включиться при сгибании бедра не более чем на 10 °, поскольку его физиологическая роль заключается в предотвращении чрезмерного растяжения.

Таблица 4. Границы параметров задачи оптимизации.

Значения максимальной изометрической силы ( F _max ) для каждой мышцы были вынуждены попадать в довольно широкое окно, окружающее масштабированное значение из SIMM. Коэффициент масштабирования для l _{слабины} и l _opt был выбран для обеспечения того, чтобы длина каждого мышечного пучка оставалась в пределах физических рабочих диапазонов.Здесь параметр w определяет ширину отношения активной силы к длине мышцы; его значение зависит от мышцы, и все значения приведены в тексте S2. Оценки для K _sh и λ _ref были взяты из [16]. Пределы упругости связки сгибателя бедра были выбраны таким образом, чтобы связка могла обеспечить от нуля до всего требуемый момент сгибания бедра вблизи пальца ноги. Угол зацепления был выбран таким образом, чтобы сухожилие могло взаимодействовать с бедром, согнутым не более чем на 10 °, поскольку его физиологическая роль заключается в предотвращении чрезмерного растяжения.

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1004912.t004

Модель была построена с использованием MATLAB и Simulink и интегрирована с использованием решателя ode15s (жесткое / NDF). Вычисления были распараллелены и выполнены с использованием Mathworks Cloud Center, компьютерного кластера, управляемого через Amazon Web Services. Этот ресурс оказался полезным, так как наши прогоны были настроены для тестирования многих решений и занимали около 10 часов на одном процессоре. В качестве алгоритма оптимизации использовался gamultiobj MATLAB, управляемый элитарный генетический алгоритм, который является вариантом алгоритма NSGA-II [30].Этот метод был выбран из-за вероятного наличия локальных минимумов в обоих объективах и настроен, как показано в таблице 5. Оптимизационные настройки были выбраны для обеспечения достаточно больших поколений, чтобы заставить оптимизатор тщательно искать пространство, устраняя необходимость в посеве населения. Каждому пробному раствору давали возможность работать в течение двух циклов походки, при этом учитывались только результаты второго цикла походки. Это устранило начальные переходные эффекты и позволило оценить систему в течение полного цикла походки.

Выбор оптимального решения.

Результатом нашей многоцелевой оптимизации является фронт Парето, набор решений, в которых одна функция затрат не может быть уменьшена без ущерба для другой. В идеальном случае этот фронт состоит из одного решения, в котором все цели оптимизированы; однако это редко происходит в шумных системах. Наша двойная оптимизация приводит к округленному фронту Парето, из которого мы выбрали одно «лучшее» решение.

Как видно на рис. 4, наши оптимальные по Парето решения состоят из трех областей.Решения в левом нижнем углу представляют собой относительно низкие метаболические затраты, но не позволяют отслеживать наблюдаемые профили крутящего момента в суставах. Производительность этих решений обычно определяется небольшими значениями F _max ; минимизация этих параметров приводит к снижению метаболизма, но ослаблению мышечной силы. В правом верхнем углу представлены растворы с отличным кинетическим соответствием, но с высокими метаболическими затратами. Эти решения существенно превосходят наблюдаемые профили крутящего момента, заставляя одну или несколько мышц работать сильнее, чем это физически разумно.Эти усилия необходимы для максимального кинетического соответствия из-за недостатков данных, особенно в измерениях ЭМГ. Решения, которые представляют человека, должны находиться где-то между этими двумя крайностями, обеспечивая хорошее кинетическое соответствие при разумных метаболических затратах.

Чтобы выбрать решение в биологически приемлемой области, мы сверились с балансом метаболической энергии каждого субъекта. На рис. 5 показана полиномиальная подгонка доли метаболических затрат всего тела, потребляемых каждой смоделированной мышцей, в зависимости от кинетической подгонки (количественно выраженной средним крутящим моментом в суставе R ² ) вдоль фронта Парето для каждого участника.Дроби представляют собой сумму по обеим сторонам и учитывают базовые расходы. Как видно из графиков, бюджет довольно постоянен для кинетической подгонки от низкого до среднего и MCOT, затем несколько мышц начинают доминировать по мере приближения к диапазону высоких R ² и метаболических затрат. Обычно от одной до трех мышц перенапрягаются, чтобы добиться немного лучшей кинетической подгонки, в результате чего распределение метаболических затрат значительно отличается от более разумных энергий.Физически это привело бы к утомлению рассматриваемой мышцы, или если бы она была смоделирована как намного превышающая ее фактический размер (поскольку мышечная масса принимается пропорциональной F _max ). На рис. 5 показано, что группа мышц широкой мышцы бедра (ВАШ) вносит наибольший вклад в метаболические затраты для каждого участника и увеличивает свою долю по мере увеличения кинетической подгонки. Это вызвано большим размером широкой мышцы живота и тенденцией оптимизатора вкладывать в нее все больше энергии, если момент разгибания колена в ранней стойке недостаточен.Учитывая важность этой мышцы для общего метаболического бюджета и ее постоянное наращивание, мы решили использовать ее для выбора оптимального решения.

Чтобы найти оптимальные решения, мы сначала аппроксимируем тенденции дробных метаболических затрат как функцию кинетической подгонки полиномом пятого порядка, как показано на рис. 5. Затем мы рассмотрели относительное изменение фракционного метаболического потребления обширной мышцы бедра Δ _VAS : (17)

Здесь F _VAS представляет собой долю общих метаболических затрат, приписываемых широкой мышечной ткани, как функцию среднего коэффициента детерминации кинетической подгонки ( R ² ).Мы обнаружили, что выбор Δ _{VAS , opt} = 0,63 в качестве порогового значения позволил нам количественно сопоставить экспериментальные метаболические затраты у четырех из пяти участников и привел к средней ошибке MCOT менее 0,01. Это пороговое значение представлено синими пунктирными вертикальными линиями на рис. 5, а черные вертикальные линии представляют погрешность экспериментального измерения. Оба набора вертикальных линий были получены путем сопоставления значений R ² , перечисленных на оси x на фиг.5, с соответствующими метаболическими затратами в решениях, показанных на фиг.4.За выбранное оптимальное решение была принята точка с максимальной кинетической подгонкой вдоль фронта Парето, которая имела Δ _VAS <Δ _{VAS , opt} . На рис. 4 эта точка представлена ​​в виде белого ромба на графике пространства решений каждого участника. Полные наборы параметров для этих оптимальных решений показаны в Таблице 6. Для справки список часто используемых сокращений и символов приведен в Таблице 7.

Благодарности

Мы хотим поблагодарить Питера Лоана, Брайана Амбергера и Брюса Деффенбо за их помощь в создании этой модели.Мы также хотели бы поблагодарить Дэниела Либермана за то, что он позволил нам использовать его лабораторию для сбора данных, используемых в этом исследовании.

Вклад авторов

Задумал и спроектировал эксперименты: HH JM. Выполнял эксперименты: JM. Проанализированы данные: JM. Предоставленные реагенты / материалы / инструменты анализа: JM HH. Написал статью: JM HH.

Ссылки

1. 1. Chao EY, An KN. Графическая интерпретация решения избыточной проблемы биомеханики.J Biomech. Engng 1978; 100 (3): 159–167.
2. 2. Ямагути Г., Морана Д., Дж. С. Вычислительно эффективный метод решения избыточной проблемы в биомеханике. J Biomech. 1995; 28: 999–1005. pmid: 7673268
3. 3. Кандел Э. Р., Шварц Дж. Х., Джесселл ТМ. Принципы неврологии. 4-е изд. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Макгроу-Хилл; 2000.
4. 4. Клэнси Э.А., Морин Э.Л., Мерлетти Р. Проблемы отбора проб, шумоподавления и оценки амплитуды в поверхностной электромиографии.Журнал электромиографии и кинезиологии. 2002; 12 (1): 1–16. pmid: 11804807
5. 5. Хоган Н., Манн Р. В.. Обработка миоэлектрического сигнала: оптимальная оценка применительно к электромиографии — Часть II: экспериментальная демонстрация оптимальной производительности миопроцессора. IEEE Transactions по биомедицинской инженерии. 1980. 27 (7): 396–410. pmid: 7409805
6. 6. Хоган Н., Манн Р. В.. Обработка миоэлектрических сигналов: оптимальная оценка применительно к электромиографии — Часть I: Создание оптимального миопроцессора.IEEE Transactions по биомедицинской инженерии. 1980. 27 (7): 382–395. pmid: 7409804
7. 7. Фукунага Т., Кубо К., Каваками Ю., Фукасиро С., Канехиса Н., Маганарис С.Н. Поведение мышечного сухожилия человека при ходьбе in vivo. Труды Биологических наук / Королевское общество. 2001 февраль; 268 (1464): 229–33. Доступно по адресу: http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=1088596&tool=pmcentrez&rendertype=abstract. pmid: 11217891
8. 8. Исикава М., Коми П.В., Грей М.Дж., Лепола В., Брюггеманн Г.П.Взаимодействие мышц и сухожилий и использование упругой энергии при ходьбе человека. Журнал прикладной физиологии (Bethesda, Мэриленд: 1985). 2005 август; 99 (2): 603–8. Доступно по адресу: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15845776.
9. 9. Lichtwark GA, Bougoulias K, Wilson AM. Длина мышечного пучка и ряда упругих элементов изменяется по длине икроножной мышцы человека при ходьбе и беге. Журнал биомеханики. 2007. 40: 157–164. pmid: 16364330
10. 10. Chleboun GS.Изменение длины пучка передней и латеральной большеберцовой мышцы человека во время ходьбы. Журнал ортопедии и спортивной физиотерапии. Июль 2007 г.; 37 (7): 372–379. Доступно по адресу: http://www.jospt.org/issues/id.1286/article_detail.asp. pmid: 17710906
11. 11. Рубенсон Дж., Пирес Нью-Джерси, Лой Х.О., Пиннигер Дж. Дж., Шеннон Д.Г. На подъеме: рабочая длина камбаловидной мышцы сохраняется на восходящем участке кривой «сила-длина» по механике походки у людей. Журнал экспериментальной биологии 2012; 215: 3539–3551.pmid: 22771749
12. 12. Фаррис Д.Ф., Савицкий Г.С. Поведение силы-скорости медиальной икроножной мышцы человека изменяется в зависимости от скорости передвижения и походки. Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 Янв; 109 (3): 977–82. pmid: 22219360
13. 13. Лай А., Лихтварк Г.А., Шахе А.Г., Линь Ю.С., Браун НАТ, Панди М.Г. In vivo поведение камбаловидной мышцы человека при увеличении скорости ходьбы и бега. Журнал прикладной физиологии. 2015 Май; 118 (10): 1266–1275. pmid: 25814636
14. 14.Delp SL, займ JP. Графическая система программного обеспечения для разработки и анализа моделей костно-мышечных структур. Компьютеры в биологии и медицине. 1995. 25 (1): 21–34. pmid: 7600758
15. 15. Zajac FE. Мышцы и сухожилия: свойства, модели, масштабирование и применение в биомеханике и управлении моторикой. Критические обзоры в биомедицинской инженерии. 1989. 17 (4): 359–411. pmid: 2676342
16. 16. Винтерс Дж. М.. Модели мышц на основе холма: перспектива системной инженерии.В: Winters JM, Woo SLY, редакторы. Множественные мышечные системы: биомеханика и организация движений. Springer-Verlag; 1990. стр. 69–93.
17. 17. Андерсон ФК, Панди МГ. Динамическая оптимизация ходьбы человека. Журнал биомеханической инженерии. 2001; 123 (5): 381. Доступно по ссылке: http://link.aip.org/link/JBENDY/v123/i5/p381/s1&Agg=doi. pmid: 11601721
18. 18. Нептун Р. Р., Сасаки К., Каутц Са. Влияние скорости ходьбы на функцию мышц и механическую энергетику.Походка и поза. Июль 2008 г .; 28 (1): 135–43. Доступно по адресу: http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=2409271&tool=pmcentrez&rendertype=abstract.
19. 19. Гейер Х., Герр Х. Модель мышечного рефлекса, которая кодирует принципы механики ног, дает человеческую динамику ходьбы и мышечную активность. Операции IEEE по нейронным системам и реабилитационной инженерии: публикация Общества инженеров IEEE в медицине и биологии. 2010 июн; 18 (3): 263–73.Доступно по адресу: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20378480. Код доступен по адресу: https://www.cs.cmu.edu/~hgeyer/Software/Neuromuscular%20Model/Geyer%20Neuromuscular%20Model.zip.
20. 20. Lichtwark G, Wilson A. Оптимальная длина мышечных пучков и жесткость сухожилий для максимальной эффективности икроножных мышц во время ходьбы и бега человека. J Theor Biol. 2008. 252 (4): 662–73. pmid: 18374362
21. 21. Хилл А.В. Теплота сокращения и динамические константы мышц.Труды Лондонского королевского общества, серия B, биологические науки. 1938; 126 (843): 136–195.
22. 22. Робертс Т. Комплексная функция мышц и сухожилий при движении. Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol. 2002; 133: 1087–1099. pmid: 12485693
23. 23. Кришнасвами П., Браун Э. Н., Герр Х. М.. Модель ноги человека предсказывает морфологию, состояние, роль и энергетику голеностопных мышц и сухожилий при ходьбе. Вычислительная биология PLoS. 2011 Март; 7 (3): e1001107. Доступно по адресу: http: // www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=3060164&tool=pmcentrez&rendertype=abstract. pmid: 21445231
24. 24. Умбергер Б.Р., Герритсен КГМ, Мартин П.Е. Модель расхода энергии в мышцах человека. Компьютерные методы в биомеханике и биомедицинской инженерии. 2003 Апрель; 6 (2): 99–111. Доступно по адресу: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12745424. pmid: 12745424
25. 25. Sanger TD. Байесовская фильтрация миоэлектрических сигналов. Журнал нейрофизиологии. 2007 февраль; 97 (2): 1839–45.Доступно по адресу: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17182908. Код доступен по адресу: http://www.kidsmove.org/bayesemgdemo.html pmid: 17182908
26. 26. He J, Levine WS, Loeb GE. Усиление обратной связи для коррекции небольших возмущений позы стоя. IEEE Trans. по автоматическому управлению. 1991; 36: 322–332.
27. 27. Рааш CC, Заяц Ф. Е., Ма Б., Левин В. С.. Мышечная координация при педалировании на максимальной скорости. Журнал биомеханики. 1997. 30: 595–602. pmid: 9165393
28. 28.Перри Дж. Анализ походки. 1-е изд. Thorofare, NJ 08086-9447: SLACK Incorporated; 1992.
29. 29. Эндо К., Герр Х. Модель функции сухожилий и мышц при ходьбе человека с самостоятельно выбранной скоростью. Операции IEEE по нейронным системам и реабилитационной инженерии: публикация Общества инженеров IEEE в медицине и биологии. 2013; 22: 352–62.
30. 30. Деб К. Многоцелевая оптимизация с использованием эволюционных алгоритмов. Хобокен, штат Нью-Джерси, 07030-5774: John Wiley & Sons; 2001 г.
31. 31. Сартори М., Реджиани М., Фарина Д., Ллойд Д.Г. ЭМГ-управляемая прямая динамическая оценка мышечной силы и суставного момента о нескольких степенях свободы в нижней конечности человека. PLoS ONE. 2012; 7 (12): e52618. pmid: 23300725
32. 32. McMahon TA. Мышцы, рефлексы и движение. Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета; 1984.
33. 33. Савицкий Г., Феррис Д. Механика и энергетика горизонтальной ходьбы с экзоскелетами голеностопного сустава с электроприводом.J Exp Biol. 2008; 211: 1402–1413. pmid: 18424674
34. 34. Umberger BR. Стоимость фазы стойки и поворота при ходьбе человека. Журнал Королевского общества, Интерфейс / Королевское общество. 2010 Сен; 7 (50): 1329–40. Доступно по адресу: http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=2894890&tool=pmcentrez&rendertype=abstract. pmid: 20356877
35. 35. Арнольд Э.М., Дельп С.Л. Рабочие длины волокон мышц нижних конечностей человека при ходьбе. Фил. Пер. R. Soc.В 2011; 366: 1530–1539. pmid: 21502124
36. 36. Арнольд Э.М., Хамнер С.Р., Сет А., Миллард М., Delp SL. Как длина и скорость мышечных волокон влияют на выработку мышечной силы при ходьбе и беге человека с разной скоростью. Журнал экспериментальной биологии, 2013; 216: 2150–2160. pmid: 23470656
37. 37. Бьюкенен Т.С., Ллойд Д.Г., Манал К., Безье Т.Ф. Оценка мышечных сил и моментов в суставах с использованием модели прямой-обратной динамики. Med. Sci. Спортивные упражнения. 2005; 37: 1911–1916.
38. 38. Ллойд Д.Г., Безье Т.Ф. Модель опорно-двигательного аппарата на основе ЭМГ для оценки мышечных сил и моментов в коленных суставах in vivo. J. Biomech. 2003; 36: 765–776. pmid: 12742444
39. 39. Коркос Д.М., Готтлиб Г.Л., Латаш М.Л., Алмейда Г.Л., Агарвал Г.К. Электромеханическая задержка: экспериментальный артефакт. J. Electromyogr. Кинезиол. 1992; 2: 59–68. pmid: 20719599
40. 40. Гимарайнш А.С., Херцог В., Аллингер Т.Л., Чжан Ю.Т. Взаимосвязь ЭМГ-силы камбаловидной мышцы кошки и ее связь с условиями сокращения во время передвижения.J. Exp. Биол. 1995; 198: 975–987. pmid: 7730759
41. 41. Дэви Д.Т., Оду М.Л. Метод динамической оптимизации для прогнозирования мышечных сил в фазе качания походки. J. Biomech. 1987; 20: 187–201. pmid: 3571299
42. 42. О’Рахилли Р., Мюллер Ф., Карпентер С., Свенсон Р. Основы анатомии человека Авторские права O’Rahilly 2004 г. Доступно по адресу: https://www.dartmouth.edu/~humananatomy/.
43. 43. Пандольф К.Б., Гивони Б., Гольдман РФ. Прогнозирование расхода энергии с нагрузками при очень медленной стойке или ходьбе.Научно-исследовательский институт экологической медицины армии США. Отчет № М 3/77, 1976.
44. 44. Эндо К., Палуска Д., Герр Х. Квазипассивная модель функции ног человека при ходьбе по ровной поверхности. 2006 Международная конференция IEEE / RSJ по интеллектуальным роботам и системам. 2006 Oct; п. 4935–4939. Доступно по адресу: http://ieeexplore.ieee.org/lpdocs/epic03/wrapper.htm?arnumber=4059202.
45. 45. Хилл А.В. Эффективность развития механической силы при сокращении мышц и ее связь с нагрузкой.Труды Лондонского королевского общества, серия B, биологические науки. 1964; 159 (975).
46. 46. Сонг С., Десаи Р., Гейер Х. Интеграция адаптивного управления махом в нейромышечную модель ходьбы человека. Материалы конференции: Ежегодная международная конференция общества инженеров в медицине и биологии IEEE, Конференция в Осаке, Япония. 2013 июл; с. 4915–4918.
47. 47. Сонг, С., Гейер, Х. Регулирование скорости и создание больших переходов скорости в нейромышечной модели ходьбы человека.2012 Международная конференция IEEE по робототехнике и автоматизации. 2012 Май; с. 511–516. Доступно по адресу: http://ieeexplore.ieee.org/lpdocs/epic03/wrapper.htm?arnumber=6225307.
48. 48. Ван Дж. М., Хамнер С. Р., Делп С. Л., Колтун В. Оптимизация контроллеров движения с использованием биологических приводов и объективов. Транзакции ACM на графике (Proc SIGGRAPH 2012). 2012; 31 (4).
49. 49. Сонг С., Гейер Х. Обобщение модели мышечно-рефлексного контроля на трехмерную ходьбу. Материалы конференции: Ежегодная международная конференция общества инженеров в медицине и биологии IEEE, Конференция в Осаке, Япония.2013 июл; с. 7463–7466.
50. 50. Brockway JM. Вывод формул, используемых для расчета затрат энергии в человеке. Питание человека Клиническое питание. 1987 ноя; 41 (6): 463–71. Доступно по адресу: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3429265. pmid: 3429265
51. 51. Крам Дж. Р., Касман Г. С., Хольц Дж. Введение в поверхностную электромиографию 1-е изд. Гейтерсбург, Мэриленд 20878: Аспен Паблишерс; 1998.
52. 52. Хатце Х. Модель миокибернетического контроля скелетных мышц.Биологическая кибернетика. 1977; 25: 103–119. pmid: 836914

BBC — Science & Nature

Люси была обнаружена в 1974 году антропологом профессором Дональдом Джохансоном и его учеником Томом Греем в лабиринте оврагов в Хадаре на севере Эфиопии.

Йохансон и Грей искали выжженную местность в поисках костей животных в песке, пепле и иле, когда заметили крошечный фрагмент кости руки.

Открытие жизни

Йохансон сразу узнал, что это принадлежность гоминиду.Когда они посмотрели вверх по склону, они увидели еще несколько фрагментов костей: ребра, позвонки, бедренные кости и часть челюсти.

В конце концов они обнаружили 47 костей скелета — почти 40% гоминида или человекоподобного существа, жившего около 3,2 миллиона лет назад. Основываясь на его небольшом размере и форме таза, они пришли к выводу, что это женщина, и назвали его «Люси» в честь «Люси в небе с бриллиантами», песни Beatles, которая звучала по радио, когда Йохансон и его команда праздновали открытие в лагере. .

Вертикальный шимпанзе

Как и у шимпанзе, Люси имела маленький мозг, длинные болтающиеся руки, короткие ноги и конусовидную грудную клетку с большим животом. Но строение ее колена и таза показывает, что она обычно ходила прямо на двух ногах, как и мы.

Эта форма передвижения, известная как «двуногие», является самым важным различием между людьми и обезьянами, благодаря чему Люси прочно входит в человеческую семью.

«Двуногие — это наиболее отличительная, по-видимому, самая ранняя определяющая характеристика человека», — говорит Йохансон, ныне директор Института происхождения человека при Университете штата Аризона.

Восхищаются издалека

Йохансон назвал вид Люси Australopithecus afarensis, что означает «южная обезьяна Афара», в честь эфиопского региона, где расположен Хадар.

3,5 миллиона лет назад Australopithecus afarensis добывал фрукты, орехи и семена в саванне и лесах. Он также мог получать животный белок из яиц термитов или птиц.

В 1975 году Майкл Буш, один из учеников Йохансона, нашел останки более 13 человек afarensis, похороненных вместе после стихийного бедствия — возможно, внезапного наводнения.Находка дала важную информацию об общественной организации afarensis.

«Это явно смешанная выборка молодых и старых, больших и маленьких, то есть несколько самок и несколько самцов. Похоже, состав групп afarensis был похож на то, что мы видим у шимпанзе», — объясняет Йохансон.

Стоя прямо

Хотя Люси, несомненно, ходила прямо, некоторые ученые, такие как Рэндалл Сусман из Университета Стоуни-Брук в Нью-Йорке, сомневаются, что она ходила с прямыми ногами, как люди.Вместо этого, утверждают они, она держала бедра и колени согнутыми, как это делают шимпанзе, когда они идут прямо. Шимпанзе обычно ходят на четвереньках, но иногда непродолжительное время ходят прямо.

Профессор Робин Кромптон из Ливерпульского университета использовал компьютерное моделирование, чтобы восстановить ход Люси на основе пропорций ее скелета. Он предположил, что Люси могла ходить либо прямо, согнув бедро и колени, как шимпанзе, либо с прямыми ногами, как человек.

Лесное происхождение

Кромптон обнаружил, что Люси может ходить как человек с механической точки зрения.Но было еще более близкое соответствие между пропорциями Люси и типом двуногости, продемонстрированным орангутанами. Это единственное открытие может пролить свет на то, как наши предки впервые начали ходить прямо.

Орангутаны живут на высоте 20-40 метров над землей в лесах Индонезии. Большую часть времени они проводят в вертикальном положении, но подвешиваются к веткам своими длинными руками.

Однако орангутаны иногда ходят по веткам без посторонней помощи, поднимая руки для равновесия. Орангутаны не так тесно связаны с людьми, как шимпанзе.Но это поведение недавно наблюдалось у диких шимпанзе, живущих в густом лесу, что позволяет предположить, что это может быть наследственной чертой, общей для всех человекообразных обезьян.

Двоюродные братья шимпанзе

Шимпанзе — наши ближайшие родственники. Генетические исследования показывают, что у людей и шимпанзе был общий предок, который жил в тропических лесах Африки 7-8 миллионов лет назад. Потомки этого общего предка разделились на две линии: одна привела к шимпанзе, а другая — к нам.

Считается, что человеческое происхождение развило рутинное двуногие как стратегию жизни на земле, когда изменение климата уничтожило лес, оставив широкие полосы открытой местности без деревьев.

Кромптон считает, что двуногие лесные пологи, демонстрируемые орангутанами, послужили толчком к обычному двуногому поведению, когда наши предки спустились с деревьев и начали жить на земле.

Ступай на землю при ходьбе

«Это поведение — хорошее начало с точки зрения того, что предварительно адаптировало тело гоминида, особенно тазобедренный и коленный суставы, для принятия привычного (рутинного) двуногого движения», — объясняет Кромптон.

Когда наши предки были вынуждены приспосабливаться к жизни на земле, некоторые использовали это поведение из своего существующего репертуара в качестве метода наземного передвижения.

Проблемы, связанные с проведением большего количества времени на земле, благоприятствовали бы тем гоминидам, чья анатомия и поведение давали им репродуктивное преимущество над своими сверстниками, пусть даже незначительное. Гоминиды, которые хорошо ходили на двух ногах, явно имели преимущество в этой земной среде, потому что миллионы лет спустя мы ходим на двух ногах вместо четырех.

Структура и функция капилляров в организме

Капилляры — это самые маленькие кровеносные сосуды в организме, соединяющие самые маленькие артерии с самыми маленькими венами.Эти сосуды часто называют «микроциркуляцией».

Толщина всего два слоя клеток, капилляры играют центральную роль в кровообращении, доставляя кислород из крови к тканям и собирая углекислый газ, который необходимо удалить. Они также являются местом доставки питательных веществ для питания всех клеток тела.

Существует три основных типа капилляров — непрерывные, окончатые, прерывистые или синусоидальные, которые находятся в разных частях тела, а специализированные капилляры в головном мозге составляют гематоэнцефалический барьер.

Тесты, которые оценивают капилляры, важны при оценке людей с медицинской точки зрения, и есть несколько заболеваний, связанных с этими сосудами.

Угрин / Getty Images

Структура

Капилляры очень тонкие, примерно 5 микрометров в диаметре, и состоят только из двух слоев клеток — внутреннего слоя эндотелиальных клеток и внешнего слоя эпителиальных клеток. Они настолько малы, что эритроциты должны проходить через них единым целым.

Было подсчитано, что в среднем человеческом теле насчитывается 40 миллиардов капилляров. Этот слой клеток окружает так называемая базальная мембрана, слой белка, окружающий капилляр.

Если бы все капилляры в человеческом теле были выстроены в один ряд, линия протянулась бы более чем на 100 000 миль.

Капилляры в системе кровообращения

Капилляры можно рассматривать как центральную часть кровообращения. Кровь покидает сердце через аорту и легочные артерии, попадая в остальную часть тела и в легкие соответственно.

Эти крупные артерии становятся более мелкими артериолами и в конечном итоге сужаются, образуя капиллярное русло. Из капилляров кровь течет в более мелкие венулы, а затем в вены, возвращаясь обратно к сердцу.

Количество капилляров зависит от типа ткани

Количество капилляров в ткани может широко варьироваться. Несомненно, легкие заполнены капиллярами, окружающими альвеолы, которые собирают кислород и выводят углекислый газ. За пределами легких капилляров больше в тканях, которые более метаболически активны.

Типы капилляров

В кровообращении есть три основных типа капилляров:

• Непрерывный : Эти капилляры не имеют отверстий и пропускают только небольшие молекулы. Они присутствуют в мышцах, коже, жировой и нервной ткани.
• Fenestrated : Эти капилляры имеют маленькие поры, через которые проходят небольшие молекулы, и расположены в кишечнике, почках и эндокринных железах.
• Синусоидальная или прерывистая : Эти капилляры имеют большие открытые поры — достаточно большие, чтобы пропустить сквозь них кровяную клетку.Они присутствуют в костном мозге, лимфатических узлах и селезенке и, по сути, являются «самыми протекающими» из капилляров.

Барьер кровь-мозг

В центральной нервной системе капилляры составляют так называемый гематоэнцефалический барьер. Этот барьер ограничивает способность токсинов (и, к сожалению, многих химиотерапевтических средств и других лекарств) проникать в мозг.

Поиск лекарств, которые могут проходить через гематоэнцефалический барьер и, следовательно, лечить такие состояния, как метастазы в мозг от ряда видов рака, является активной областью исследований.

Функция

Капилляры отвечают за облегчение транспортировки и обмена газов, жидкостей и питательных веществ в организме. Хотя артерии и артериолы переносят эти продукты в капилляры, обмен происходит на уровне капилляров.

Капилляры также принимают углекислый газ и продукты жизнедеятельности, которые затем доставляются в почки, печень (для отходов) и легкие (для выдоха углекислого газа).

Газовая биржа

В легких кислород диффундирует из альвеол в капилляры, чтобы присоединиться к гемоглобину и разноситься по всему телу. Углекислый газ (из дезоксигенированной крови), в свою очередь, течет из капилляров обратно в альвеолы, чтобы выдохнуть в окружающую среду.

Обмен жидкостей и питательных веществ

Точно так же жидкости и питательные вещества диффундируют через избирательно проницаемые капилляры в ткани тела, а продукты жизнедеятельности собираются в капиллярах и транспортируются по венам в почки и печень, где они, таким образом, обрабатываются и выводятся из организма.

Кровоток по капиллярам

Поскольку кровоток через капилляры играет такую ​​важную роль в поддержании организма, вы можете задаться вопросом, что произойдет, если кровоток изменится, например, если ваше кровяное давление упадет (гипотония).

Капиллярные русла регулируются посредством так называемой саморегуляции, так что, если артериальное давление упадет, поток через капилляры продолжит обеспечивать кислород и питательные вещества тканям тела.При выполнении упражнений в легких накапливается больше капилляров, чтобы подготовиться к повышенной потребности тканей тела в кислороде.

Поток крови в капиллярах контролируется прекапиллярными сфинктерами. Прекапиллярный сфинктер — это мышечные волокна, которые контролируют движение крови между артериолами и капиллярами.

Капиллярная микроциркуляция

Регулирование движения жидкости между капиллярами и окружающими интерстициальными тканями определяется балансом двух сил: гидростатического давления и осмотического давления.

На артериальной стороне капилляра гидростатическое давление (давление, которое исходит от сердца, перекачивающего кровь, и эластичности артерий) является высоким. Поскольку капилляры «неплотные», это давление заставляет жидкость и питательные вещества противостоять стенкам капилляра и выходить во интерстициальное пространство и ткани.

На венозной стороне капилляра гидростатическое давление значительно упало. В этот момент именно осмотическое давление жидкости внутри капилляра (из-за наличия солей и белков в крови) втягивает жидкости обратно в капилляр.

Осмотическое давление, также называемое онкотическим давлением, вытягивает жидкости и продукты жизнедеятельности из тканей в капилляр, которые затем возвращаются в кровоток (а затем доставляются в почки, помимо других участков).

Медицинское значение

Капилляры во многих отношениях важны с медицинской точки зрения, и есть способы, с помощью которых вы можете косвенно наблюдать за этими крошечными кровеносными сосудами.

Бланширование кожи

Если вы когда-нибудь задумывались, почему ваша кожа становится белой, когда вы надавливаете на нее, ответ — капилляры.Давление на кожу выдавливает кровь из капилляров, что приводит к побледнению или бледности при снятии давления.

Петехии

Если у вас появилась сыпь, врач может надавить на вашу кожу, чтобы проверить, не побелели ли пятна. Когда капилляры разорваны, кровь просачивается в кожу, а красные пятна остаются даже при надавливании. Они называются петехиями и связаны с другими состояниями, чем высыпания, которые бледнеют от давления.

Заполнение капилляра

Врачи часто проверяют наличие «наполнения капилляров».«Это проверяется путем наблюдения за тем, как быстро кожа снова становится розовой после снятия давления, и может дать представление о здоровье тканей.

Примером такого использования могут быть люди с ожогами. При ожоге второй степени наполнение капилляров может происходить с некоторой задержкой, но при ожоге третьей степени наполнение капилляров не происходит вообще.

Сотрудники службы экстренной помощи часто проверяют наполнение капилляров, нажимая на ноготь на пальце или на ноге, затем ослабляя давление и ожидая, сколько времени потребуется, чтобы ногтевое ложе снова стало розовым.Если цвет возвращается в течение двух секунд (количество времени, которое требуется, чтобы сказать, что капиллярное наполнение), кровообращение в руке или ноге, вероятно, в порядке.

Если наполнение капилляров занимает более двух секунд, кровообращение в конечности, вероятно, нарушено и считается чрезвычайной ситуацией. Есть и другие параметры, при которых пополнение капилляров также задерживается, например, при обезвоживании.

Третье расстояние и проницаемость капилляров

Вы можете слышать, как врачи говорят о феномене, известном как «третий интервал».«Капиллярная проницаемость относится к способности жидкости проходить из капилляров в окружающие ткани.

Проницаемость капилляров может быть увеличена за счет цитокинов (лейкотриенов, гистаминов и простагландинов), выделяемых клетками иммунной системы. Повышенное количество жидкости (третье расстояние) локально может вызвать крапивницу. Когда кто-то очень болен, это третье расстояние из-за протекающих капилляров может быть широко распространенным, придавая его телу опухший вид.

Образцы капиллярной крови

В большинстве случаев, когда у вас берется кровь, техник будет брать кровь из вены на руке.Капиллярная кровь также может использоваться для проведения некоторых анализов крови, например, для тех, кто следит за уровнем сахара в крови. Ланцет используется для порезания пальца (разрезания капилляров) и может использоваться для проверки уровня сахара в крови и pH крови.

Связанные условия

Есть несколько общих и необычных состояний, которые затрагивают капилляры.

Port-Wine Stain (родинка)

Небольшой процент детей рождается с «родинками», состоящими из участков красной или пурпурной кожи, связанных с расширенными капиллярами.Большинство пятен от портвейна — это скорее косметическая проблема, чем медицинская проблема, но при раздражении они могут легко кровоточить.

Капиллярная мальформация

Капиллярная мальформация (синдром артериовенозной мальформации) может возникать как часть наследственного синдрома, который присутствует примерно у 1 из 100 000 человек европейского происхождения. При этом синдроме кровоток больше, чем обычно, через капилляры возле кожи, что приводит к появлению розовых и красных точек на коже.

Они могут возникать сами по себе, или у людей могут быть другие осложнения этого синдрома, такие как артериовенозные мальформации (аномальные связи между артериями и венами), которые при попадании в мозг могут вызывать головные боли и судороги.

Синдром системной капиллярной утечки

Редкое заболевание, известное как синдром утечки капилляров, включает протекающие капилляры, что приводит к постоянной заложенности носа и эпизодам обморока из-за быстрого падения артериального давления.

Дегенерация желтого пятна

Дегенерация желтого пятна, которая сейчас является основной причиной слепоты в Соединенных Штатах, возникает вторично по отношению к повреждению капилляров сетчатки.

Слово от Verywell

Капилляры, хотя и являются самыми крошечными кровеносными сосудами, играют самую большую роль в том, что они являются местом обмена кислорода и углекислого газа во всех тканях, доставки питательных веществ и удаления отходов из клеток.

Капилляры также очень важны для медицинской диагностики и иногда дают важную информацию о состоянии здоровья человека. Когда-то считалось, что они ответственны в первую очередь за косметические состояния, но это изменилось, когда была обнаружена их роль в дегенерации желтого пятна.

Часто задаваемые вопросы

• Почему у меня ломаются капилляры на лице?

  Солнечные повреждения и розацеа — частые причины разрыва капилляров на лице. Вы можете избежать этих обострений, защитив кожу от солнечных ожогов и избегая чрезмерного употребления алкоголя и курения.

• Как избавиться от сосудистых звездочек на лице?

  С помощью лазера можно избавиться от сосудистых звездочек на лице, также известных как телеангиэктазии. Дерматолог может использовать сосудистый лазер, чтобы нагреть кожу, в результате чего крошечные кровеносные сосуды могут разрушиться, и они станут невидимыми. Однако они могут открыться снова, что потребует дополнительного лечения в будущем.

Закон об инфраструктуре Нового Байдена сделан и вычищен: вот что он призван сделать для вас

1 доллар.2 триллиона, связанные с новым законом об инфраструктуре, идут на все, от зарядных станций до более быстрого интернета по всей стране.

Сара Тью / CNET

Спустя несколько месяцев новый пакет инфраструктуры Америки стоимостью 1,2 триллиона долларов стал официально законом. Президент Джо Байден подписал законопроект в понедельник, дав зеленый свет фондам для государственных проектов, которые могут затронуть все части страны. Хотя он не санкционирует еще один раунд стимулирующих проверок и не продлит ежемесячные выплаты налоговых льгот на детей (это расширение может быть внесено в другой законопроект позже в этом году — см. Ниже для более подробной информации), — Закон об инвестициях в инфраструктуру и рабочих местах от 2021 года. действительно решает все, от ремонта шатких дорог до предоставления высокоскоростного Интернета в районах, где отсутствует надежная широкополосная связь.

«Америка снова движется, и ваша жизнь изменится к лучшему», — сказал Байден во время подписания законопроекта. Сразу нужно знать, что этот закон полностью отличается от Закона о восстановлении экономики, который может включать в себя деньги для дополнительных налоговых проверок детей, жилищных кредитов, кредитов на медицинское обслуживание и уход за детьми — то, что некоторые называют «человеческой инфраструктурой». Этот законопроект все еще находится в разработке.

А пока вот что может означать для вас новый закон об инфраструктуре (и сколько денег выделяется на каждый проект).Вот последняя информация о возможном налоговом вычете на электромобиль, последняя информация о требованиях к вакцине против COVID-19 и снятых ограничениях на поездки в США.

Сейчас играет: Смотри: Налоговая скидка на ребенка: все, что мы знаем

4:17

Более быстрый Интернет по всей Америке

Большое внимание будет уделено закону об инфраструктуре — и значительная часть финансирования — будет направлена ​​на распространение высокоскоростного Интернета на сельские районы и оказание помощи малообеспеченным семьям в оплате ежемесячных счетов за широкополосную связь.

Бюджет : 65 миллиардов долларов

Сколько денег идет на : Наряду со строительством высокоскоростного Интернета в районах, где отсутствует надежный доступ, закон требует, чтобы провайдеры предлагали доступный план для семей с низким доходом. Закон выделит 14 миллиардов долларов, чтобы помочь семьям с низкими доходами оплачивать стоимость подключения к Интернету, расширяя экстренные субсидии на широкополосную связь, введенные правительством во время пандемии.

Новые и отремонтированные дороги, шоссе и мосты

Самая большая статья расходов в законе предназначена для национальных дорог и мостов.

Бюджет : 110 миллиардов долларов

Сколько денег идет на : По данным Белого дома, 173 000 миль автомобильных и основных дорог страны, а также 45 000 мостов находятся в плохом состоянии. Закон выделит почти 40 миллиардов долларов только на ремонт и замену мостов.

Инвестиции в электромобили, включая национальную сеть зарядных станций

Закон предусматривает инвестирование в электромобили, в том числе автобусы и сеть зарядных устройств для электромобилей вдоль национальных автомагистралей.(В рамках продвижения электромобилей Конгресс в этом году намерен предложить налоговые льготы для электромобилей.)

Бюджет : 15 миллиардов долларов

Деньги на : 7,5 миллиардов долларов пойдут на создание национальной сети зарядных устройств для электромобилей вдоль автомагистралей. Остальные деньги пойдут на автобусы EV, включая школьные автобусы, и паромы.

Закон будет финансировать сеть зарядных станций по всей стране.

ChargePoint

Более безопасные и современные аэропорты

Закон выделяет деньги на техническое обслуживание и модернизацию аэропорта.

Бюджет : 25 миллиардов долларов

Сколько денег идет на : Ремонт и модернизация взлетно-посадочных полос и ворот, а также модернизация терминалов и вышек управления воздушным движением.

Безопасность на воде

Еще одна важная статья — деньги на улучшение национальной системы водоснабжения.

Бюджет : 55 миллиардов долларов

Деньги на : Среди областей, которые затронет закон, он профинансирует замену свинцовых труб по всей стране и построит водную инфраструктуру в племенных общинах и общинах с низким доходом.

Модернизация электросети

Белый дом заявил, что перебои в подаче электроэнергии ежегодно обходятся экономике США до 70 миллиардов долларов.

Бюджет : 73 миллиарда долларов

Какие деньги идут на : Обновление национальной энергосистемы путем замены старых линий электропередач и кабелей и инвестирования в исследования в области экологически чистой энергии.

Изучите умные гаджеты и советы и уловки в Интернете с помощью наших интересных и оригинальных практических рекомендаций.

Расширение общественного транспорта

Белый дом заявил, что в ремонте нуждаются 24 000 автобусов, 5 000 железнодорожных вагонов и 200 остановок общественного транспорта.

Бюджет : 39 миллиардов долларов

Деньги на : Улучшение транспортной системы страны, включая ремонт автобусов и вагонов метро. Закон также профинансирует усовершенствование системы транзита и расширит транзит до большего числа пассажиров.

Более того, вот что мы знаем о позиции администрации Байдена в отношении сетевого нейтралитета, о том, какие части страны отстают в обеспечении высокоскоростного доступа, и многое другое о том, как новый закон решит проблему цифрового разрыва.

Vaxzevria (ранее вакцина COVID-19 AstraZeneca)

Наиболее частые побочные эффекты Vaxzevria в испытаниях обычно были легкими или умеренными и исчезли в течение нескольких дней после вакцинации. По сравнению с первой дозой побочные эффекты, о которых сообщалось после второй дозы, были более легкими и реже.Люди, получающие Vaxzevria, могут испытывать более одного побочного эффекта одновременно.

Наиболее частыми побочными эффектами являются болезненность, боль и синяки в месте инъекции, головная боль, усталость, боль в мышцах, общее недомогание, озноб, лихорадка, боль в суставах и тошнота (тошнота). Они могут затронуть более 1 человека из 10.

Тромбоцитопения (низкий уровень тромбоцитов в крови), рвота, диарея, боль в ногах или руках, отек и покраснение в месте инъекции, гриппоподобное заболевание и астения (слабость) могут возникать у 1 из 10 человек.Лимфаденопатия (увеличение лимфатических узлов), снижение аппетита, головокружение, сонливость, вялость (недостаток энергии), потливость, боль в животе, мышечные спазмы, зуд, сыпь и крапивница (зудящая сыпь) могут возникать у 1 из 100 человек.

Слабость мышц на одной стороне лица (паралич лицевого нерва или паралич) может поражать до 1 человека из 1000.

Тромбоз (образование тромбов в кровеносных сосудах) в сочетании с тромбоцитопенией (тромбоз с синдромом тромбоцитопении, TTS) и синдромом Гийена-Барре (неврологическое заболевание, при котором иммунная система организма повреждает нервные клетки) может поражать до 1 дюйма 10000 человек.

Очень небольшое количество случаев ангионевротического отека (быстрое набухание под кожей) произошло с Vaxzevria, а также очень небольшое количество случаев синдрома утечки капилляров (утечка жидкости из мелких кровеносных сосудов, вызывающая набухание тканей и падение крови давление). Также произошло очень небольшое количество случаев иммунной тромбоцитопении (состояния, при котором иммунная система ошибочно нацелена на тромбоциты, снижая их уровень и влияя на нормальную свертываемость крови).

У людей, получавших вакцину, наблюдались аллергические реакции, включая некоторые случаи тяжелых аллергических реакций (анафилаксия).Как и все вакцины, Vaxzevria следует вводить под тщательным наблюдением при наличии соответствующего медицинского лечения.

Vaxzevria нельзя назначать людям, перенесшим тромбоз с синдромом тромбоцитопении (TTS) после вакцинации. Ваксзеврию также нельзя назначать людям, у которых ранее был синдром утечки капилляров.

Используя ночное видение и искусственный интеллект, ученые записали всю хореографию пауков для веб-строительства | Умные новости

Арена, состоящая из коробки из оргстекла, инфракрасных лучей и камер, фиксировала тонкие движения пауков.Лаборатория Гордуса

Паутина — одно из самых впечатляющих чудес природы; даже самый крошечный из пауков — с таким же крошечным мозгом — может плести замысловатые геометрические сети. Эти паукообразные архитекторы веками удивляли и озадачивали ученых, но новое исследование, опубликованное в прошлом месяце в журнале Current Biology , раскрывает секреты пауков.

Группа ученых из Университета Джона Хопкинса использовала инструменты ночного видения и искусственного интеллекта (ИИ), чтобы отслеживать движения пауков — вплоть до точного расположения их ног — когда они плели свои паутины.Анализ показал, что у пауков есть своя «хореография», — сообщает Дженнифер Уэллетт для Ars Technica .

Соавтор исследования Эндрю Гордус, поведенческий биолог из Университета Джона Хопкинса, гулял со своим сыном, когда они наткнулись на красивую паутинку.

«Я подумал:« Если бы вы пошли в зоопарк и увидели, как шимпанзе строит это, вы бы подумали, что это один удивительный и впечатляющий шимпанзе », — говорит он в пресс-релизе. «Что ж, это еще более удивительно, потому что мозг паука такой крошечный, и я был разочарован тем, что мы не знали больше о том, как происходит это замечательное поведение.»

Для расследования Гордус и его команда изучили шесть рубленых пауков-ткачей сфер, принадлежащих к группе, которая создает спиральные сети в форме колеса. Этот вид ведет ночной образ жизни и был выбран потому, что он активен круглый год и имеет небольшой размер, сообщает Ars Technica.

Каждую ночь пауков помещали в коробку из оргстекла, чтобы они строили паутину. Используя инфракрасный свет, чтобы видеть ночью, камера фиксировала все их движения, когда они блуждали по вольеру, создавая свои паутины.Но ручное прочесывание нескольких часов кадров камеры, глядя на ноги каждого паука, не будет легкой задачей, сообщает Элис Липскомб-Саутвелл для BBC Science Focus .

«Слишком сложно просматривать каждый кадр и вручную комментировать точки ног, поэтому мы обучили программное обеспечение машинного зрения определять положение паука кадр за кадром, чтобы мы могли документировать все, что делают ноги, чтобы построить целую паутину, «говорит ведущий автор Абель Корвер, аспирант Университета Джона Хопкинса.

Анализ программы показал, что пауки строятся хорошо организованными этапами. Сначала они исследуют пространство и создают прототип. Затем строят каркас и радиусы, или пряди, тянущиеся от центра к краю. После этого они начнут плести спираль, которая, вероятно, стабилизирует полотно. После нескольких часов плетения паук садится на корточки в центре паутины, ожидая, пока непритязательная закуска попадет в ловушку, сообщает Ars Technica.

«Мы определили всю хореографию для веб-строительства, чего никогда не было для архитектуры животных при таком высоком разрешении», — говорит Гордус в пресс-релизе.

Команда также обнаружила, что пауки демонстрировали очень похожие движения до такой степени, что команда могла предсказать, какую часть паутины строит паук, исключительно по положению его ног, сообщает Дэниел Масловски из WUTR в Ютике, Нью-Йорк.

«Даже если окончательная структура немного отличается, правила, которые они используют для создания сети, одинаковы», — говорит Гордус в пресс-релизе. «Все они используют одни и те же правила, что подтверждает, что правила закодированы в их мозгах.Теперь мы хотим знать, как эти правила кодируются на уровне нейронов ».

Это исследование заставило команду задаться вопросом, какие части мозга пауков отвечают за различные фазы плетения паутины, которые, согласно пресс-релизу, они планируют проверить с помощью препаратов, изменяющих сознание. Корвер также надеется, что это исследование может пролить свет на то, как работают схемы в нашем собственном мозгу, поскольку мозг животных построен из «тех же фундаментальных строительных блоков», — говорит он.

Животные Биология

Рекомендованные видео

2 ошибки, которые вы, вероятно, делаете во время катания с пеной, согласно эксперту по анатомии.

Ivan-balvan / Getty images

• Катание с пеной — это популярная стратегия уменьшения болезненности мышц и улучшения подвижности.

• Но многие люди совершают ошибку, катаясь непосредственно по соединительной ткани или кости, сказал эксперт.

• Чтобы избежать травм и получить максимальную пользу, сосредоточьтесь на больших группах мышц и не забывайте растягиваться.

Катание с пеной часто упоминается как способ помочь мышцам восстановиться после тренировки или как разминка для улучшения подвижности и кровотока.

Но многие популярные методы прокатки пеной, по словам Джастина Коттла, директора лаборатории Института анатомии человека, скорее всего, принесут больше вреда, чем пользы.

«Я не против прокатки пенопласта, я просто думаю, что люди слишком много приписывают этому», — сказал он Insider.

Хотя есть некоторые свидетельства того, что катание с пеной может помочь уменьшить воспаление и болезненность мышц, многие предполагаемые преимущества выходят за рамки того, что подтверждается наукой, сказал Коттл. Неправильное давление на тело валиком из поролона также может вызвать повреждение, усиление боли или проблемы с подвижностью.

Если вы делаете ролл с пеной, максимизируйте преимущества, сосредоточив внимание на определенных группах мышц с помощью легкого давления, и избегайте потенциально рискованных движений, таких как перекатывание позвоночника или IT-бандаж, сказал он.

Избегайте катания непосредственно по костям, суставам и соединительной ткани

Коттл сказал, что одна из самых больших ошибок, которые, по его мнению, совершают люди, — это прикладывание поролонового валика непосредственно к ИТ-бандажу, соединительной ткани вдоль внешней стороны бедра от бедра до Колено, чтобы снять «стеснение», связанное с болями в мышцах или суставах.

Катать IT-бандаж из пенопласта контрпродуктивно, потому что вся цель ткани — поддерживать напряжение, поэтому попытка ослабить ее может привести к травме.

Другая ошибка — прикладывать валик из поролона непосредственно к позвоночнику, лежа на спине поверх валика из поролона и вдавливая его в пол. По словам Коттла, давление может повредить или сместить нежные позвонки.

Продолжение истории

«Возможно, вы просто напрягаете мягкие ткани и усугубляете проблему, или повреждаете связки, которые не являются сосудистой тканью и поэтому плохо заживают», — сказал он.

Придерживайтесь участков с плотной мускулатурой, таких как ягодицы и подколенные сухожилия

Поскольку катание с пеной может уменьшить воспаление мышц и повысить подвижность, лучше всего использовать его на участках с наибольшим количеством мышечной ткани, таких как большие группы мышц в задней части ноги.

«Если вы серьезно относитесь к прокатке пенопласта, вам не нужно становиться экспертом в области анатомии человека, но нужно хорошо разбираться в том, что вы делаете», — сказал Коттл.

Пена, перекатывающая ягодицы и подколенные сухожилия, с большей вероятностью даст желаемый результат, и меньше риск случайного давления на кость или соединительную ткань, поскольку мышцы в этих областях толще, сказал он.

Не используйте сильное или болезненное давление

Куда бы вы ни катились, Cottle рекомендует начинать с легкого давления.По его словам, подход «без боли — нет выгоды» не следует применять к прокатке с пеной. Если что-то сильно неудобно или даже болезненно, это признак того, что вы можете расслабиться или обратиться за помощью к профессионалу.

«Вы не можете отменить то, что вы перестарались. Не будьте тем человеком, который кричит в спортзале на валике из пенопласта, и думайте о том, что вы на самом деле собираетесь делать», — сказал он.

Положитесь на проверенные стратегии мобильности и восстановления, такие как растяжка и отдых.

Исследования преимуществ катания с пеной часто показывают, что это полезно в сочетании с упражнениями на растяжку.

Многочисленные доказательства показывают, что правильная разминка перед тренировкой может улучшить работоспособность и уменьшить травмы. Коттл сказал, что катание с пеной может быть частью разминки, но такие упражнения, как динамическая растяжка, более полезны и имеют меньше побочных эффектов.