Rehabilitacja stawu biodrowego i stawu skokowego. Urządzenie i program ćwiczeń rotacyjnych

Zespół naukowców w składzie prof. dr hab. med. Robert Latosiewicz, dr n. med. inż. Jolanta Grażyna Zuzda i dr inż. Piotr Borkowski od dekady łączy wiedzę inżynierską z medyczną i rehabilitacją człowieka. Autorski program ćwiczeń rotacyjnych wykorzystuje urządzenie do rehabilitacji stawu biodrowego bądź urządzenie do rehabilitacji stawu skokowego.

Z artykułu dowiesz się:

  • jakie znaczenie ma usprawnianie funkcjonowania stawu biodrowego czy stawu skokowego
  • jakie urządzenia pomagają w rehabilitacji stawu biodrowego i skokowego
  • czym jest autorski program ćwiczeń rotacyjnych
  • jakie znaczenie na funkcjonowanie stawów ma tryb życia
  • skąd biorą się sukcesy inżynierii biomedycznej?

Siedzący tryb życia zdominował pracę w XXI wieku. Na bóle w okolicach dolnego odcinka kręgosłupa tak samo często skarżą się ludzie młodzi czy w sile wieku, co ludzie starsi, czy cierpiący na chorobę zwyrodnieniową.

Dlatego stawy biodrowe, miednica, dolny odcinek kręgosłupa – to elementy ludzkiego ciała, którymi zajął się interdyscyplinarny zespół naukowców. Prof. Robert Latosiewicz, dr n. med. inż. Jolanta Grażyna Zuzda i dr inż. Piotr Borkowski doskonale wiedzą, ile kłopotów i wręcz fizycznego, przewlekłego bólu, może sprawić złe funkcjonowanie stawu biodrowego, czy grupy mięśni w obrębie miednicy i dolnego odcinka kręgosłupa. Dzięki współpracy naukowców powstało urządzenie, które pomaga zarówno w rehabilitacji stawu biodrowego i okolic miednicy, jak i może wpłynąć na poprawę kondycji organizmu człowieka. A jak wiadomo – w zdrowym ciele – zdrowy duch.

Autoterapia w obszarze miednicy i dolnego odcinka kręgosłupa wykorzystująca program ćwiczeń rotacyjnych

– Usprawnianie ćwiczeń stawu biodrowego znajduje zastosowanie u ludzi młodych prowadzących siedzący tryb życia, u seniorów, u ludzi w podeszłym wieku z chorobą zwyrodnieniową, a także u tych dwóch grup wiekowych jako profilaktyka, poprawa ich jakości życia i sprawności funkcjonalnej – podkreśla dr n. med. inż. Jolanta Grażyna Zuzda.

Od wielu lat zajmuje się ona rehabilitacją, a jej prawdziwą pasją, opartą na wiedzy naukowej jest tworzenie systemów ćwiczeń usprawniających ludzkie ciało.

Co ważne – takie zestawy ćwiczeń można wykonywać samodzielnie, bez pomocy fizjoterapeuty. Oczywiście warto wtedy szczególnie wsłuchać się we własne ciało, by nie zrobić sobie krzywdy. W prawidłowym wykonywaniu wielu z nich bezcenną pomocą stają się urządzenia zaprojektowane przez dr. inż. Piotra Borkowskiego z Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej. Są tym bardziej cenne, że wykorzystują jego wiedzę z zakresu inżynierii biomedycznej. A zatem urządzenia mają pełnić rolę pomocniczą w likwidacji niedomagań człowieka, a nie być przysłowiowym „narzędziem tortur”. Wręcz przeciwnie.

ZOBACZ GALERIĘ (5 zdjęć)

Urządzenie do czynnej rehabilitacji stawu biodrowego

– Urządzenie do czynnej rehabilitacji stawu biodrowego pozwala na wspomaganie wykonywania ćwiczeń rehabilitacyjnych poprzez odciążenie ćwiczonej kończyny – wyjaśnia cel objętej patentem konstrukcji dr inż. Piotr Borkowski. W wielu wypadkach sumienny pacjent może je wykorzystywać bez pomocy fizjoterapeuty.

– Rozpoczynając ćwiczenia, należy ustawić miednicę i kręgosłup w pozycji neutralnej, ustabilizować centrum ciała, ustabilizować odcinek szyjny, rozluźnić mięśnie klatki piersiowej zgięcie kończyny w stawie biodrowym – tłumaczy dr Zuzda. – Można stosować trzy rodzaje ćwiczenia: stretching statyczny, stretching dynamiczny oraz wzmacnianie.

Dokładny opis wykonywania programu ćwiczeń rotacyjnych znajduje się w broszurze opracowanej przez zespół złożony właśnie ze wspomnianej trójki naukowców. Oczywiście z wykorzystaniem urządzenia stworzonego na potrzeby ćwiczeń.

– Składa się ono z trzech modułów: modułu do ćwiczeń rotacyjnych, podpórki nogi przeciwstawnej oraz podkładki pleców – objaśnia dr inż. Borkowski.

– U osób, które spędzają dużo czasu w fotelach w pozycji siedzącej, są aktywizowane tylko ruchy zgięcia w stawie biodrowym – martwi się dr Zuzda. – To urządzenie umożliwia tutaj aktywizację mięśni nie tylko w płaszczyźnie strzałkowej, ruchy zgięcia, ale także rotacje w płaszczyźnie poprzecznej oraz w płaszczyźnie czołowej – odwodzenie, przywodzenie. Jest to dosyć ważne przy obecnym trybie życia, gdzie większość czasu spędzamy siedząc, gdzie te ruchy są ograniczone. Dużo osób ma nawyki takie jak zakładanie nogi za nogę, co powoduje przykurcze, szczególnie przywodzicieli. Jedno z ćwiczeń może pomóc w aktywizacji mięśni nie tylko w płaszczyźnie strzałkowej czy zginania-prostowania, ale także w pozostałych, poprzez ruchy rotacji czy w płaszczyźnie czołowej odwodzenia-przywodzenia.

Naukowcy nie ograniczają się wyłącznie do teorii. Praktycznie sprawdzają, jak odbierają ćwiczenia wspomagane ich mechanizmem osoby rehabilitowane.

– Ćwiczenie z takim urządzeniem ułatwia rehabilitację – mówi Tomasz Citkowski, były kolarz.

Czytaj także: Protect Med. Szpital zakaźny i szpital jednoimienny – automatyczna rejestracja przez system MedTAB. Robot RobUV zdezynfekuje szpital, asystent medyczny BOBOT 2.0 to bezpieczny kontakt z zakażonym

Profilaktyka dysfunkcji i autoterapia w obszarze stawu skokowego wykorzystująca innowacyjny program ćwiczeń rotacyjnych

Za bóle w okolicach dolnej części kręgosłupa może odpowiadać brak aktywności fizycznej, wspomniany siedzący tryb życia. Kiedy jesteśmy aktywni, chętnie biegamy, bierzemy udział w grach zespołowych, czy nawet tańczymy – może dojść do kontuzji stawu skokowego. I tu znów pojawia się słowo klucz do zdrowego życia – profilaktyka.

– Dbanie o staw skokowy jest ważne u każdego człowieka ze względu na funkcję, jaką pełni w organizmie ludzkim – podkreśla prof. Robert Latosiewicz. – Jest on odpowiedzialny za mechanikę chodu, biomechanikę biegu, oraz za aktywne przemieszczanie się w różnych warunkach na różnych powierzchniach i w różnych okolicznościach zmuszających nasz organizm do przemieszczania się.

Zatem nie tylko sportowcy powinni dbać o stawy skokowe. Każdy z nas przecież chodzi, a im mniej chodzimy, częściej korzystamy z samochodu, czy środków transportu zbiorowego, tym bardziej nasze stawy skokowe wymagają od nas samych opieki.

– Żeby zapobiegać uszkodzeniom stawu skokowego, czy choćby bólom stóp należy wzmacniać mięśnie, poprawiać mobilność w stawie z wykorzystaniem na przykład programu ćwiczeń rotacyjnych opracowanych przeze mnie i prof. Roberta Latosiewicza – mówi dr Jolanta Grażyna Zuzda.

Podkreśla jednocześnie zalety kolejnego urządzenia, które powstało w wyniku współpracy lekarza, rehabilitanta i inżyniera.

Urządzenie do czynnej rehabilitacji stawu skokowego

– Urządzenie umożliwia także wykonanie ruchów odwodzenia i przywodzenia stopy oraz supinacji i pronacji – wymienia zalety chronionego patentem wynalazku dr Zuzda.

Supinacja to inaczej rotacja zewnętrzna, czyli odwracanie kończyny na zewnątrz w stosunku do jej osi. Pronacja to rotacja wewnętrzna, czyli odwrócenie kończyny do wewnątrz w stosunku do jej osi. Dzięki urządzeniu możemy też wykonywać stretching statyczny, czyli utrzymać stopę w określonej pozycji do 50 sekund.

Prototypowe urządzenie do ćwiczeń stawu skokowego składa się z modułu do ćwiczeń rotacyjnych oraz ramienia wspomagającego.

– Zadaniem ramienia wspomagającego jest pomoc osobie ćwiczącej w procesie rehabilitacji bądź też pomaganie takiej osobie przez rehabilitanta – wyjaśnia przeznaczenie elementu urządzenia dr inż. Piotr Borkowski.

Bez względu na to, czy ćwiczymy z fizjoterapeutą, czy też starannie wykonujemy ćwiczenia zawarte w broszurze opracowanej przez zespół naukowców, po zakończeniu ćwiczeń należy obserwować co dzieje się w naszym układzie ruchu przez kolejne 24 godziny.

– Jeżeli występuje jakiś dyskomfort, ból, należy tutaj po prostu zmienić intensywność tego ćwiczenia, skrócić czas, czy wydłużyć przerwę – przypomina dr Jolanta Grażyna Zuzda. – Musimy obserwować, co się dzieje, gdy ustawiamy trochę pod innym kątem stopę. Koncentrujemy się na tym, jakie zmiany zachodzą tutaj w naszym układzie ruchu zarówno w układzie biernym, jak i w czynnym.

Urządzenie do autoterapii stawu skokowego mogą wykorzystywać osoby w każdym wieku.

– Trenuję taniec towarzyski. Dla mnie dbanie o staw skokowy to naprawdę bardzo ważna sprawa – mówi Julia Kiryluk, 20-latka z Białegostoku.

Ćwiczenia mogą pomóc zwalczyć ból, pokonać kontuzje, najważniejsze jest jednak, by być świadomym, co dzieje się z naszym ciałem. Skąd biorą się bóle, kontuzje i jak nie dopuścić do takiej sytuacji.

– Czasami należy zmienić tryb życia – mówi dr Zuzda.

Żeby znaleźć przyczynę uszkodzenia stawu, warto odpowiedzieć sobie na pytania:

  • czy to jest spowodowane tym, że dużo czasu spędzamy, siedząc?
  • czy często zakładamy nogę za nogę?
  • czy stojąc w ciągu całego dnia, obciążamy tylko jedną kończynę?

– Terapia ruchowa z wykorzystaniem urządzenia do rehabilitacji stawu skokowego jest kluczowa do osiągnięcia optymalnego zakresu ruchu w stawie, jego bezbolesnego funkcjonowania, aktywizacji mięśni, poprawy krążenia, oraz odżywienia i przyśpieszenia regeneracji tkanek stawowych – zapewnia dr Zuzda.

ZOBACZ GALERIĘ (5 zdjęć)

Unikalne urządzenia to wynik pracy zespołowej

– Zaproponowane przez nasz zespół urządzenia są oryginalnymi rozwiązaniami dającymi możliwość wykonywania zarówno wielopłaszczyznowych ruchów rotacyjnych, jak również izolowanych ruchów w jednej płaszczyźnie – podkreśla dr inż. Piotr Borkowski. – Jak wynika z analizy rynku i baz patentowych są to nowe rozwiązania, dlatego też zostały zgłoszone do Urzędu Patentowego Rzeczpospolitej Polskiej. Pozwala to na ochronę opracowanej koncepcji oraz stanowi pewną formę promocji – ponieważ firmy zajmujące się produkcją takich urządzeń stale monitorują rynek oraz zgłaszane do Urzędu Patentowego rozwiązania.

– Ideą naszych konstrukcji jest danie narzędzi fizjoterapeucie – podkreśla prof. Latosiewicz. Pacjent tylko wykonuje ćwiczenie, a nadzór, pokazanie prawidłowego wykonywania ćwiczenia i zaplanowanie całego procesu usprawniania od początku aż do szczęśliwego zakończenia jest rolą fizjoterapeutów. Urządzenia są po to, by pomóc w różnych warunkach, z różnymi pacjentami, w różnych okolicznościach. Konstruując takie urządzenie mamy na myśli taką szeroką możliwość wykorzystania tych urządzeń.

Ale przy konstrukcji, oprócz wiedzy dotyczącej funkcjonowania mechanizmów, potrzebna jest też znajomość anatomii i funkcjonowania ludzkiego ciała.

– Mamy to szczęście, że pracuje z nami pani dr Zuzda – cieszy się prof. Latosiewicz. – Łączy wiedzę inżyniera z wiedzą osoby zajmującej się profesjonalnie treningiem. Jej punkt widzenia – przy konstruowaniu urządzenia i efektywności jego działania – jest bardzo istotny. Doktor Borkowski jest z kolei odpowiedzialny za samo clou – wykonanie tego urządzenia i dostosowanie do oczekiwań fizjoterapeuty i lekarza.

Fizjoterapeuta w procesie rehabilitacji

W ostatnich latach to właśnie fizjoterapia i fizjoterapeuci mają olbrzymie możliwości wpływania na rehabilitację pacjenta.

– Fizjoterapeuta w tej chwili jest odpowiedzialny za przygotowanie całego programu ćwiczeń ruchowych, zakresu niezbędnej fizykoterapii czy też na przykład wykonanie masażu leczniczego – przypomina prof. Latosiewicz. – Fizjoterapeuta może być powiernikiem pacjenta, który podpowie mu, w jaki sposób się rehabilitować, jakie wykonywać ćwiczenia. Może też wykorzystywać zaprojektowane do tego celu specjalne urządzenia w połączeniu z opracowanymi zestawami ćwiczeń. Rola fizjoterapeuty jest teraz bliższa pacjentowi niż rola lekarza rehabilitacji. Fizjoterapeuta pracuje bezpośrednio z pacjentem, przygotowuje jego program rehabilitacji – dla osoby chorej jest trenerem personalnym.

Sukces inżynierii biomedycznej na Politechnice Białostockiej

– Połączenie wiedzy inżyniera i lekarza to klucz sukcesu inżynierii biomedycznej jako dyscypliny naukowej – podsumowuje prof. Robert Latosiewicz. – Chciałbym podkreślić olbrzymi wkład intelektualny i zaangażowanie zespołu Politechniki Białostockiej w skonstruowanie innowacyjnych urządzeń do rehabilitacji, niemających odpowiedników polskich i europejskich. Mam nadzieję, że bliska już komercjalizacja programu pozwoli na wdrożenie urządzenia do klubów fitness, do ośrodków rehabilitacja, a także pozwoli na wykorzystanie tego urządzenia w warunkach domowych. I to jest właśnie realizacja celów, które założyliśmy na początku naszych badań i celów, które mam nadzieję, będziemy realizować w przyszłości.

Autor: Jerzy Doroszkiewicz

Zdjęcia: Gabriela Kościuk, Paweł Jankowski

Czytaj także: Politechnika z patentem. Urządzenie do ćwiczeń stawu biodrowego człowieka.

prof. dr hab. med Robert Latosiewicz

  • studia: Uniwersytet Medyczny w Białymstoku (UMB) 1976–1982; Podyplomowe Studia Zarządzania w Ochronie Zdrowia, Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu (2004)
  • specjalista ortopedii i traumatologii (1991), rehabilitacji medycznej (2006), balneologii i medycyny fizykalnej (2010)
  • w latach 1982-2009 pracownik UMB. Kierownik Kliniki Rehabilitacji UMB (1997-2008)
  • w latach 2009-2011 profesor w Politechnice Białostockiej
  • od 2005 pracownik Uniwersytetu Medycznego w Lublinie, Katedra Fizjoterapii, Rehabilitacji i Balneologii, od 2014 tytuł i stanowisko profesora
  • od 2019 Przewodniczący Rady ds. Stopni naukowych w dyscyplinie nauk o zdrowiu UM w Lublinie
  • członek Senatu UMB (2003-2009) i Zarządu Fundacji UMB (2003-2007)
  • członek Zarządu Głównego Polskiego Towarzystwa Balneologii i Medycyny Fizykalnej, członek Komitetu Naukowego Acta Balneologica
  • promotor 11 przewodów doktorskich, w tym 6 związanych ze stosowaniem metod medycyny fizykalnej
  • autor i współautor 4 książek, 12 rozdziałów w podręcznikach, 142 publikacji naukowych z zakresu ortopedii, rehabilitacji, fizjoterapii i balneoterapii
  • odznaczenia: Srebrny Krzyż Zasługi i inne.

 

dr inż. Piotr Borkowski

  • studia 1997-2002 Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, specjalność Inżynieria Ortopedyczna i Protetyczna, tytuł magistra; 2002-2009 Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, stopień doktora nauk technicznych w zakresie budowy i eksploatacji maszyn
  • przyznane patenty i wzory użytkowe:
  1. Endoproteza kolanowa wydłużalna P. 392227
  2. Urządzenie do rehabilitacji Wzór użytkowy Wp.22078  (2019)
  3. Wózek inwalidzki dla psa po amputacji kończyny PAT225991 (2017)
  4. Wielopozycyjny wózek sportowy z napędem ręcznym PAT 231868 (2019)
  5. Składany wózek aktywny dla osób z niepełnosprawnością Wzór użytkowy WUP.70776 (2019)
  6. Wózek aktywny z funkcją pionizacji PL233137B1
  7. Urządzenie do ćwiczeń stawu biodrowego PL234655B1
  8. Wózek inwalidzki zwłaszcza do gry w rugby PL233060B1
  9. Pionizator dynamiczny PL 235158B1
  10. Urządzenie do rotacyjnych ćwiczeń stawu biodrowego, Zgłoszenie patentowe P.426698
  • zrealizowane, oryginalne osiągnięcia projektowe, konstrukcyjne, technologiczne:
  1. Pierwszy w Polsce implant kości żuchwy na miarę wykonany technologią przyrostową.
    Osiągnięcie dotyczy opracowania i wdrożenia pierwszego w Polsce (implant został wszczepiony) indywidualnego implantu żuchwy wykonanego technologią przyrostową SLM. Osiągnięcie zrealizowano wspólnie z dr. hab. n.med. Janem Borysem Uniwersytet Medyczny w Białymstoku, Klinika Chirurgii Szczękowo-Twarzowej i Plastycznej, oraz firmą ChM sp. z o.o.
  2. Program rehabilitacji i zapobiegania schorzeniom zwyrodnieniowym narządu ruchu poprzez usprawnianie stawu biodrowego: opracowanie ćwiczeń oraz urządzeń wspomagających – kierownik
  3. Program rehabilitacji i zapobiegania schorzeniom zwyrodnieniowym narządu ruchu poprzez usprawnianie stawu skokowego: opracowanie ćwiczeń oraz urządzeń wspomagających – kierownik

dr. n. med. inż. Jolanta Grażyna Zuzda

  • Katedra Marketingu i Turystyki Wydziału Inżynierii Zarządzania Politechniki Białostockiej
  • ekspert w zespole doradców ds. Leśnego Parku Uzdrowiskowego w Supraślu
  • Członek Stowarzyszenia Top 500 Innovators i Polskiego Towarzystwa Diagnostyki Termograficznej w Medycynie
  • stażysta naukowy w Akademia Efektywnej Współpracy PACTT-Pfizer oraz TOP 500 Innovators realizowanych w najlepszych ośrodkach naukowych w Oxford i Cambridge
  • honorowy konsultant w Fundacja Chorych na zespół Dandy – Walkera “Podaj dalej”
  • mentor w TOP MINDS programu wspieranego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego i Ambasadę USA w Warszawie
  • organizator krajowych międzynarodowych konferencji, seminariów i warsztatów oraz autor nowoczesnych materiałów szkoleniowych z zakresu promocji zapobiegania i/lub rehabilitacji chorób układu ruchu w ramach współpracy z naukowo badawczej z Departamentem Nauk Medycznych Międzynarodowej Akademii Nauk Białorusi w Mińsku, Centrum w Leczeniu Osteoporozy i Osteochondrozy Kliniki w Mińsku, Sanatorium „Isloch, Grodzieńskim Uniwersytetem im. Janki Kupała w Grodnie, Uniwersytetem Beria Interior w Portugalii, Polskiej Szkoły im. Wiesławy Szymborskiej w Leuven, Belgia, Politechnic University of Madrit w Hiszpanii, Facultad de Cience de la Actividad del Deporte, Interuniversity MicroElectronics Center Leuven, Belgia i wielu innch ośrodkach w Polsce i zagranicą
  • uczestnik w ponad 30 międzynarodowych i krajowych projektach naukowych i ponad 70 konferencjach w zakresie edukacji zdrowotnej i promocji zdrowia oraz upowszechniania wiedzy na temat zdrowego stylu życia z wykorzystaniem Innowacyjnego Programu Ćwiczeń Rotacyjnych, którego jest współautorką
  • ponad 50 publikacji, 3 patentów
  • sportowiec, wicemistrzyni Polski reprezentująca kraj i odznaczona Brązową odznaką za zasługi dla sportu przez Ministra Sportu i Turystyki oraz Srebrnym medalem za zasługi w rozwoju łucznictwa przez Polski Związek Łuczniczy oraz odznaką zasłużonego działacza LZS za wybitne zasługi położone dla rozwoju Kultury Fizycznej i Turystyki na wsi.

Czytaj także:

Nawierzchnia poroelastyczna SEPOR to szansa na zmniejszenie hałasu przy drogach i bezpieczną jazdę

Recykling gruzu betonowego. Niesamowite możliwości patentu z Politechniki Białostockiej. Bezopadowa metoda, która chroni środowisko naturalne