References

rojournal

Российский остеопатический журнал

Russian Osteopathic Journal

2220-09752949-3064

All-Russian Public Organization «Russian Osteopathic Association» (ROsA)

10.32885/2220-0975-2019-3-4-135-149

rojournal-187

Research Article

ОБЗОРЫ

REVIEWS

Роль опорно-двигательного аппарата в поддержании постурального баланса: обзор литературы

The role of the musculoskeletal system in maintaining postural balance: literature review

https://orcid.org/0000-0002-4317-6247

Курникова

А. А.

Kurnikova

A. A.

доцент, канд. мед. наук, доцент кафедры нормальной анатомии

associate professor, MD, PhD (Med), associate professor at the Department of Normal Anatomy

https://orcid.org/0000-0001-8674-5633

Потехина

Ю. П.

Potekhina

Yu. P.

Юлия Павловна Потехина, профессор, докт. мед. наук, профессор кафедры нормальной физиологии им. Н. Ю. Беленкова

603005 Нижний Новгород, пл. Минина и Пожарского, д. 10/1

Scopus Author ID: 55318321700

eLibrary SPIN: 8160-4052

Yulia P. Potekhina, professor, MD, PhD (Med), D. Sc. (Med), professor at the N. Yu. Belenkov Department of Normal Physiology

bld. 10/1 sq. Minin and Pozharsky, Nizhny Novgorod, Russia 603005

Scopus Author ID: 55318321700

eLibrary SPIN: 8160-4052

newtmed@gmail.com

https://orcid.org/0000-0002-3351-0264

Филатов

А. А.

Filatov

A. A.

студент лечебного факультета

student at the Department of General Medicine

https://orcid.org/0000-0001-5310-3482

Калинина

Е. А.

Kalinina

E. A.

студентка лечебного факультета

student at the Department of General Medicine

https://orcid.org/0000-0002-5366-2345

Первушкин

Э. С.

Pervushkin

E. S.

врач-остеопат, руководитель

osteopathic physician, director

Приволжский исследовательский медицинский университетРоссияPrivolzhsky Research Medical UniversityRussian Federation

Приволжский исследовательский медицинский университет; Институт остеопатииРоссияPrivolzhsky Research Medical University; Institute of OsteopathyRussian Federation

Медицинский центр «Доктор Первушкин. Центр восстановительных технологий»РоссияMedical Centre «Doctor Pervushkin. Center for Restorative Technologies»Russian Federation

2019

10022020

03-4135149

2020

Курникова А.А., Потехина Ю.П., Филатов А.А., Калинина Е.А., Первушкин Э.С.

Kurnikova A.A., Potekhina Y.P., Filatov A.A., Kalinina E.A., Pervushkin E.S.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://rojournal.elpub.ru/jour/article/view/187

Целью статьи было рассмотрение роли опорно-двигательного аппарата в поддержании постурального баланса. Рассмотрены две позные стратегии — голеностопная и тазобедренная. Постуральный баланс оценивают с учетом «конуса экономии». Указаны посегментные анатомо-физиологические особенности позвоночного столба и суставов нижних конечностей в поддержании вертикальной позы. Описаны возможности нерентгенологических методов исследования баланса при диагностике и коррекции постуральных нарушений, а также заболеваний суставов и позвоночника.

The article aims to consider the role of the musculoskeletal system in maintaining the postural balance. It describes two postural strategies (ankle one and hip one). The postural balance is assessed taking into account the «cone of economy». The article considers segmental anatomical and physiological characteristics of the spinal column and joints of the lower extremities participating in maintaining the vertical posture. It also shows the possibilities of non-radiological assessment methods of balance in the diagnosis and correction of postural disorders and diseases of the joints and spine.

постуральный балансвертикальная позапозная стратегияпозвоночниксагиттальный баланс

postural balancevertical posturepostural strategyspinesagittal balance

References1

Horak F. B., Nashner L. M. Central programming of postural movements: adaptation to altered support-surface confi gurations. J. Neurophysiol. 1986; 55: 1369–1381. https://doi.org/10.1152/jn.1986.55.6.1369

Littlejohn J. M. Anatomic et physiologic appliguec. Maidstone, 1956. 234 p.

Иваницкий М. Ф. Анатомия человека: Учебник в 3 т. 4-е изд., испр. М.: Физкультура и спорт, 1965. Т. 1. 520 с. [Ivanickij M. F. Anatomiya cheloveka: Uchebnik v 3 t. 4-e izd., ispr. M.: Fizkultura i sport, 1965. T. 1. 520 s. (In Russ.)].

Казенников О. В., Киреева Т. Б., Шлыков В. Ю. Особенности поддержания вертикальной позы при неравномерной нагрузке на ноги. Физиология человека. 2013; 39 (4): 65–73 [Kazennikov O. V., Kireeva T. B., Shlykov V. YU. Osobennosti podderzhaniya vertikalnoj pozy pri neravnomernoj nagruzke na nogi. Fiziologiya chelovka. 2013; 39 (4): 65–73 (In Russ.)].

Скворцова В. И., Иванова Г. Е., Скворцов Д. В. Оценка постуральной функции в клинической практике. Лечебная физкультура и спортивная медицина. 2013; 6: 8–15 [Skvorcova V. I., Ivanova G. E., Skvorcov D. V. The assessment of postural function in clinical practice. Lechebnaya fi zkultura i sportivnaya medicina. 2013; 6: 8–15 (In Russ.)].

Lamartina C., Berjano P. Classifi cation of sagittal imbalance based on spinal alignment and compensatory mechanisms. Europ. Spine J. 2014; 23: 1177–1189. https://doi.org/10.1007/s00586-014-3227-9

Ferrero E., Liabaud B., Challier V., Lafage R., Diebo B. G., Vira S., Liu S., Vital J. M., Ilharreborde B., Protopsaltis T. S., Errico T. J., Schwab F. J., Lafage V. Role of pelvic translation and lower-extremity compensation to maintain gravity line position in spinal deformity. J. Neurosurg. Spine. 2016; 24 (3): 436–446. https://doi.org/10.3171/2015.5.SPINE14989

Dubousset J. Three-dimensional analysis of the scoliotic deformity. Pediatric Spine: Principles and Practice. New York: Raven Press, 1994: 479–496.

Ludwig O. Interrelationship between postural balance and body posture in children and adolescents . J. Phys. Ther. Sci. 2017; 29: 1154–1158.

Малахов М. В., Мельников А. А. Функция равновесия при различных режимах легочной вентиляции в условиях ограничения подвижности тела. Физиология человека. 2017; 43 (1): 55–62 [Malahov M. V., Melnikov A. A. Funkciya ravnovesiya pri razlichnyh rezhimah legochnoj ventilyacii v usloviyah ogranicheniya podvizhnosti tela. Fiziologiya cheloveka. 2017; 43 (1): 55–62 (In Russ.)]. https://doi.org/10.7868/s0131164616060114

Christophy M., Faruk Senan N. A., Lotz J. C. A musculoskeletal model for the lumbar spine. Biomech. Model. Mechanobiol. 2012; 11: 19–34. https://doi.org/10.1007/s10237-011-0290-6

Kiefer A., Shirazi-Adl A., Parnianpour M. Synergy of the human spine in neutral postures. Europ. Spine J. 1998; 7: 471–479. https://doi.org/10.1007/s005860050110

Литвиненко К. Н. Постуральный баланс: варианты нормы и механизмы компенсации функциональных нарушений у больных поясничным остеохондрозом: Дис. канд. мед. наук. 14.01.21. Харьков, 2015. 255 с. [Litvinenko K. N.Postural′nyj balans: varianty normy i mekhanizmy kompensacii funkcional′nyh narusheniju bol′nyh poyasnichnym osteohondrozom: Dis. kand. med. nauk. 14.01.21. Har′kov, 2015. 255 s. (In Russ.)].

Filardi V., Portaro S., Cacciola G., Bertino S., Soliera L., Barbanera A., Pisani A., Milardi D., Alessia B. Finite element analysis of sagittal balance in different morphotype: Forces and resulting strain in pelvis and spine. J. Orthopaed. 2017; 14: 268–275. https://doi.org/10.1016/j.jor.2017.03.007

Iqbal K. Mechanisms and models of postural stability and control. Conf. Proc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. 2011; 2011: 7837–7840. https://doi.org/10.1109/iembs.2011.6091931

Lakhani B., Mansfi eld A. Visual feedback of the centre of gravity to optimize standing balance. Gait Posture. 2015; 41 (2): 499–503. https://doi.org/10.1016/j.gaitpost.2014.12.003

Yamagata M., Ikezoe T., Kamiya M., Masaki M., Ichihashi N. Correlation between movement complexity during static standing and balance function in institutionalized older adults. Clin. Intervent. Aging. 2017; 12: 499–503. https://doi.org/10.2147/CIA.S132425

Международная анатомическая терминология / Под ред. Л. Л. Колесникова. М.: Медицина, 2003. 424 с. [Mezhdunarodnaya anatomicheskaya terminologiya / Pod red. L. L. Kolesnikova. M.: Medicina, 2003. 424 s. (In Russ.)].

Louis R. Spinal stability as defined by the three-column spine concept. Anat. Clin. 1985; 7: 33–42.

Pal G. P., Sherk H. H. The vertical stability of the cervical spine. Spine (Phila Pa 1976). 1988; 13: 447–449. https://doi.org/10.1097/00007632-198805000-00001

Tang J. A., Scheer J. K., Smith J. S., Deviren V., Bess S., Hart R. A., Lafage V., Shaffrey C. I., Schwab F., Ames C. P. The impact of standing regional cervical sagittal alignment on outcomes in posterior cervical fusion surgery. Neurosurgery. 2012; 71: 662–669. https://doi.org/10.1227/NEU.0b013e31826100c9

Denis F. The threecolumn spine and its signifi cance in the classifi cation of acute thoracolumbar spinal injuries. Spine (Phila Pa 1976). 1983; 8: 817–831.

Lorenz M., Patwardhan A., Vanderby R. Jr. Load-bearing characteristics of lumbar facets in normal and surgically altered spinal segments. Spine (Phila Pa 1976). 1983; 8: 122–130. https://doi.org/10.1097/00007632-198303000-00002

Been E., Kalichman L. Lumbar lordosis. Spine J. 2014; 14 (1): 87–97. https://doi.org/10.1016/j.spinee.2013.07.464

Christophy M., Faruk Senan N. A., Lotz J. C. A musculoskeletal model for the lumbar spine. Biomech. Model. Mechanobiol. 2012; 11: 19–34. https://doi.org/10.1007/s10237-011-0290-6

Endo K., Suzuki H., Nishimura H., Tanaka H., Shishido T., Yamamoto K. Sagittal lumbar and pelvic alignment in the standing and sitting positions. J. Orthop. Sci. 2012;17: 682–686. https://doi.org/10.1007/s00776-012-0281-1

Imagama S. Back muscle strength and spinal mobility are predictors of quality of life in middle-aged and elderly males. Europ. Spine J. 2011; 20 (6): 954–961. https://doi.org/10.1007/s00586-010-1606-4

Katzman W., Cawthon P., Hicks G. E., Vittinghoff E., Shepherd J., Cauley J. A., Harris T., Simonsick E. M., Strotmeyer E., Womack C., Kado D. M. Association of spinal muscle composition and prevalence of hyperkyphosis in healthy communitydwelling older men and women. J. Geront. A Biol. Sci. Med. Sci. 2012; 67A (2), February: 191–195. https://doi.org/10.1093/gerona/glr160

Hasegawa K., Okamoto M., Hatsushikano S., Shimoda H., Ono M., Homma T., Watanabe K. Standing sagittal alignment of the whole axial skeleton with reference to the gravity line in humans. J. Anat. 2017; 230: 619–630. https://doi.org/10.1111/joa.12586

LeHuec J. C., Charosky S., Barrey C., Riga l. J., Aunoble S. Sagittal imbalance cascade for simple degenerative spine and consequences: algorithm of decision for appropriate treatment. Europ. Spine J. 2011; 20 (5): 699–703. https://doi.org/10.1007/s00586-011-1938-8

Faundez A., Roussouly P., LeHuec J. C. Sagittal balance of the spine: a therapeutic revolution. Rev. Med. Suisse. 2011; 7: 2470–2474.

Farshad-Amacker N., Hughes A. Determinants of evolution of endplate and disc degeneration in the lumbar spine: a multi factorial perspective. Europ. Spine J. 2014;23: 1863–1868. https://doi.org/10.1007/s00586-014-3382-z

White A. A., Panjabi M. M. Clinical biomechanics of the spine. Second edition. Phyladelphia: J. B. Lippincott company; 1990. 772 p.

Smith M. W., Annis P., Lawrence B. D., Daubs M. D., Brodke D. S. Acute proximal junctional failure in patients with preoperative sagittal imbalance. Spine J. 2015; 15: 2142–2148. https://doi.org/10.1016/j.spinee.2015.05.028

Mochizuki T., Tanifuji O., Koga Y., Sato T., Kobayashi K., Watanabe S., Fujii T., Yamagiwa H., Katsumi R., Koga H., Omori Go, Endo N. Correlation between posterior tibial slope and sagittal alignment under weight-bearing conditions in osteoarthritic knees. PLoSONE. 2018; 13 (9): 1–6. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0202488

Гурфинкель В. С., Коц Я. М., Шик М. Л. Регуляция позы человека. М.: Наука; 1965. 256 с. [Gurfi nkel V. S., KocY A. M., SHik M. L.Regulyaciya pozy cheloveka. M.: Nauka; 1965. 256 s. (In Russ.)].

Гудков А. Б., Дёмин А. В. Особенности постурального баланса у мужчин пожилого и старческого возраста с синдромом страха падения. Успехи геронтологии. 2012; 25 (1): 166–170 [Gudkov A. B., Dyomin A. V. Osobennosti posturalnogo

balansa u muzhchin pozhilogo i starcheskogo vozrasta s sindromom straxa padeniya. Uspexi gerontologii. 2012; 25 (1): 166–170 (In Russ.)].

Kouzaki M., Masani K. Postural sway during quiet standing is related to physiological tremor and muscle volume in young and elderly adults. Gait Posture. 2012; 35: 11–17. https://doi.org/10.1016/j.gaitpost.2011.03.028

Legaye J. Follow-up of the sagittal spine by optical technique. Ann. Phys. Rehabil. Med. 2012; 55 (2): 76–92. Available from: https://musculoskeletalkey.com/follow-up-of-the-sagittal-spine-by-optical-technique/

Saad K. R., Colombo A. S., Ribeiro A. P., João S. M. Reliability of photogrammetry in the evaluation of the postural aspects of individuals with structural scoliosis. J. Bodyw. Mov. Ther. 2012; 16: 210–216. https://doi.org/10.1016/j.jbmt.2011.03.005

Furlanetto T. S., Candotti C. T., ComerlatoT., Loss J. F. Validating a postural evaluation method developed using a Digital Image-based Postural Assessment (DIPA) software. Comput. Methods Programs Biomed. 2012; 108: 203–212. https://doi.org/10.1016/j.cmpb.2012.03.012

De Seze M. P., Guillaud E., Slugacz L., Cazalets J. R. An examination of camptocormia assessment by dynamic quantifi - cation of sagittal posture / [et al.]. J. Rehabil. Med. 2015; 47(1): 72–79. https://doi.org/10.2340/16501977-1888

Knott P., Sturm P., Lonner B., Cahill P., Betsch M., McCarthy R., Kelly M., Lenke L., Betz R. Multicenter comparison of 3D spinal measurements using surface topography with those from conventional radiography. Spine Deformity. 2016; 4 (2): 98–103. https://doi.org/10.1016/j.jspd.2015.08.008

Betsch M., Schneppendahl J., Dor L., Jungbluth P., Grassmann J. P., Windolf J., Thelen S., Hakimi M., Rapp W., Wild M. Infl uence of foot positions on the spine and pelvis. Arthritis Care&Research. 2011; 63 (12), December: 1758–1765. https://doi.org/10.1002/acr.20601

Troke M., Moore A. P., Maillardet F. J., Hough A., Cheek E. A new, comprehensive normative database of lumbar spine ranges of motion. Clin. Rehab. 2011; 5: 371–379. https://doi.org/10.1016/j.math.2004.10.004

Milanesi J. M., Borin G., Corrêa E. C.R., Da Silva A. M.T., Bortoluzzi D. C., Souza J. A. Impact of the mouth breathing occurred during childhood in the adult age: biophotogrammetric postural analysis. Int. J. Pediatr. Otorhinolaryngol. 2011; 75 (8): 999–1004. https://doi.org/10.1016/j.ijporl.2011.04.018

Ludwig O. Interrelationship between postural balance and body posture in children and adolescents. J. Phys. Ther. Sci. 2017; 29: 1154–1158. https://doi.org/10.1589/jpts.29.1154

Nicheleda Rosa B., Noll M., Sedrez J. A., Furlanetto T. S., Candotti C. T. Monitoring the prevalence of postural changes in schoolchildren. J. Phys. Ther. Sci. 2016; 28: 326–331.

Yu J. S., An D. H. Differences in lumbar and pelvic angles and gluteal pressure in different sitting postures. J. Phys. Ther. Sci. 2015; 27: 1333–1335. https://doi.org/10.1589/jpts.27.1333

Dolphens M., Cagnie B., Coorevits P., Vanderstraeten G., Cardon G., D′hooge R., Danneels L. Sagittal standing posture and its association with spinal pain: a school-based epidemiological study of 1196 Flemish adolescents before age at peak height velocity. Spine. 2012; 37: 1657–1666. https://doi.org/10.1097/BRS.0b013e3182408053

Zwierzchowska A.,Tuz J. Evaluation of the impact of sagittal spinal curvatures on musculoskeletal disorders in young people. Medycyna Pracy. 2018; 69 (1): 29–36. https://doi.org/10.13075/mp.5893.00558

Малышев Е. Е., Павлов Д. В., Блинов С. В. Динамический контроль угловых деформаций в коленном суставе. Травматология и ортопедия России. 2013; 69 (3): 136–142 [Malyshev E. E., Pavlov D. V., Blinov S. V. Dinamicheskij kontrol uglovyx deformacij v kolennom sustave. Travmatologiya i ortopediya Rossii. 2013; 69 (3): 136–142 (In Russ.)].

Блинов С. В., Малышев Е. Е., Алейников А. В., Малышев Е. С. Устройство для измерения угловой деформации в ко- ленном суставе: Патент RU77767U1 от 10.11.08 [Blinov S. V., Malyshev E. E., Alejnikov A. V., Malyshev E. S.Ustrojstvo dlya izmereniya uglovoj deformacii v kolennom sustave: Patent RU77767U1 ot 10.11.08 (In Russ.)].

Гудков А. Б., Дёмин А. В., Грибанов А. В., Торшин В. И., Дерягина Л. Е. Возрастные особенности компонентов постурального контроля у женщин 55–64 лет. Экология человека. 2016; 1: 35-41 [Gudkov A. B., Dyomin A. V., Gribanov A. V., Torshin V. I., Deryagina L. E. Vozrastnye osobennosti komponentov posturalnogo kontrolya u zhenshhin 55–64 let. Ekologiya cheloveka. 2016; 1: 35–41 (In Russ.)].

Никитюк И. Е., Клычкова И. Ю. Стабилометрический метод оценки функциональных результатов лечения детей с врожденной косолапостью. Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста. 2013; 1 (1): 66–71 [Nikityuk I. E., Klychkova I. Yu. Stabilometricheskij metod ocenki funkcionalnyx rezultatov lecheniya detej s vrozhdennoj kosolapost′yu. Ortopediya, travmatologiya i vosstanovitelnaya xirurgiya detskogo vozrasta. 2013; 1 (1): 66–71 (In Russ.)]. https://doi.org/10.17816/PTORS1166-71

Колесниченко В. А., Тяжелов А. А., Конг М., Литвиненко К. Н. Биомеханические параметры постурального контроля у больных поясничным остеохондрозом и дегенеративным поясничным спондилолистезом на этапах оперативного лечения. Травма. 2013; 14 (6): 39–48 [Kolesnichenko V. A., Tyazhelov A. A., Kong M., Litvinenko K. N. Biomexanicheskie parametry posturalnogo kontrolya u bolnyx poyasnichnym osteoxondrozom i degenerativnym poyasnichnym spondilolistezom na etapax operativnogo lecheniya. Travma. 2013; 14 (6): 39–48 (In Russ.)].

Скворцов Д. В. Клинический анализ движений. Стабилометрия. М.: АОЗТ «Антидор»; 2000. 192 с. [Skvorczov D. V. Klinicheskij analiz dvizhenij. Stabilometriya. M.: AOZT «Antidor»; 2000. 192 s. (In Russ.)].

Yang J. H., Suh S.-W., Sung P. S., Park W.-H. Asymmetrical gait in adolescents with idiopathic scoliosis. Europ. Spine J. 2013; 22 (11), Nov: 2407–2413. https://doi.org/10.1007/s00586-013-2845-y

Wu G., Cavanagh P. R. ISB recommendations for standardization in the reporting of kinematic data. J. Biomech. 1995; 28 (10), Oct: 1257–1261.

CappozzoA., Croce U. D., Leardini A., Chiari L. Human movement analysis using stereophotogrammetry: Part 1: theoretical background. Gait Posture. 2005; 21 (2), Feb: 186–196. https://doi.org/10.1016/j.gaitpost.2004.01.010

Сазонова Н. В., Щуров В. А., Буторина Н. И. Функциональное состояние опорно-двигательной системы у больных с кокс артрозом. Гений ортопедии. 2012; 1: 34–37 [Sazonova N. V., Shhurov V. A., Butorina N. I. Funkcionalnoe sostoyanie oporno-dvigatelnoj sistemy u bolnyx s koksartrozom. Genij ortopedii. 2012; 1: 34–37 (In Russ.)].

Nashner L. M., Forssberg H. Phase-dependent organization of postural adjustments associated with arm movements while walking. J. Neurophysiol. 1986; 55: 1382–1394. https://doi.org/10.1152/jn.1986.55.6.1382

Roussouly P., Pinheiro-Franco J. L. Biomechanical analysis of the spino-pelvic organization and adaptation in pathology. Europ. Spine J. 2011; 20 (Suppl. 5): S609–S618. https://doi.org/10.1007/s00586-011-1928-x

Lazennec J. Y., Brusson A., Rousseau M.-A. Lumbar-pelvic-femoral balance on sitting and standing lateral radiographs. Orthop. Traumatol Surg. Res. 2013; 99 (Suppl. 1): S87–S103. https://doi.org/10.1016/j.otsr.2012.12.003

LeHuec J. C., Hasegawa K. Normative values for the spine shape parameters using 3D standing analysis from a database of 268 asymptomatic Caucasian and Japanese subjects. Europ. Spine J. 2016; 25 (11): 3630–3637. https://doi.org/10.1007/s00586-016-4485-5

The authors declare that there are no conflicts of interest present.