6 курс / Медицинская реабилитация, ЛФК, Спортивная медицина / Физиотерапия, лазерная терапия / Многоканальная_электростимуляция_Давиденко_В_Ю_

ние специфических реакций сокращение мышц, ощущение вибраций при воздействии на нервный ствол. При этом проявляются и общие реакции усиливается периферическое кровообращение и лимфоток, уменьшаются застойные явления, теплеют стимулируемые участки. Сокращение паретичных мышц на фоне возбуждения эфферентных и афферентных волокон связанного с ними нерва и нервных центров позволяет моделировать при многоканальной электростимуляции основные элементы утраченной обратной связи между механизмами реализации двигательных актов, что способствует ускорению восстановительных процессов.

Проблема организации оптимальных режимов многоканальной электростимуляции обсуждается специалистами начиная с 60-х годов. Современные данные по применению МЭСМ в лечении заболеваний нервной системы различного генеза представлены в работе В.В. Севастьянова [ 3 ].

Основной вывод лечения и исследований более 400 больных с основными формами неврологических нарушений двигательных функции заключается в том, что электрическая стимуляция оказалась высокоэффективной практически независимо от характера и тяжести поражения.

Особый интерес к исследованиям, выводам и воззрениям В.В.Севастьянова заключается в том, что большинство его больных было резистентно к другим методам лечения.

Важное значение в его исследованиях имеет то, что некоторым больным ранее проводилась электростимуляция по стандартным общепринятым методикам. Применив многоканальные ЭСУ, которые генерировали сигналы по своей структуре приближенные к основным характеристикам естественных электрических импульсных процессов в нервной и мышечной системах, он получил положительные результаты, которые сохранялись длительное время после окончания лечения.

Технические решения многоканальных ЭСУ, разработанных Э.К.Казимировым [5...12] позволяют составлять для каждого больного индивидуальную программу электростимуляции с учетом нозоологии, характера двигательных нарушений, тяжести синдрома, структуры распределения нарушений двигательного дефекта по мышечным группам, стадии развития патологического процесса и онтогенеза пациента.

Как свидетельствуует лечебная практика Марийского медицинского центра и отдельные публикации [13], многоканальная и/или функциональная электростимуляция имеет большую медицинскую, социальную и экономическую значимость при лечении больных со стойким характером расстройств движений, чувствительности и вегетативно-трофических нарушений.

Задача многоканальной электростимуляции заключается в том, чтобы возобновить функциональную деятельность различных образований центральной и периферической нервной системы и мышц, которая утрачивается в результате неврального поражения.

Многоканальная электростимуляция должна рассматриваться как междисциплинарная проблема с системным подходом к самой методологии МЭС.

140

Большое количество публикаций, в которых рассматриваются частные вопросы, относящиеся к электростимуляции, напоминает статистические отчеты о результатах проделанной рутинной работы с анализом случайных процессов. Объем главы не позволяет провести их анализ.

7.2Электромиографический контроль при электростимуляции

Электромиограмма (ЭМГ) является существенным объективным показателем состояния нервно - мышечной системы больного.

В современных исследованиях суммарная ЭМГ оценивается по частоте, амплитуде, длительности и форме колебания потенциалов. Общая структура ЭМГ имеет ведущее значение, так как именно структура ЭМГ положена в основу классификации электромиограмм.

Как показали наши ранние исследования, структура электромиограммы при центральных и периферических поражениях нервно-мышечной системы резко отличается от таковой у здоровых людей. Особенно наглядными являются результаты, полученные при исследовании больных с центральными поражениями нервной системы, сопровождающимися двигательными и трофическими расстройствами. При отведении ЭМГ поверхностными электродами легче выявляются общие изменения, чем при отведении игольчатыми электродами. У больных этой группы наблюдается резкое снижение электрической активности мышц. Часто в состоянии покоя от мышц не удается отвести электрической активности. При попытке к произвольным движениям наблюдается лишь слабая активность. Отсутствие электроактивности нервно-мышечных структур до лечения, динамика при электростимуляции характеризуют степень их нарушения, различные этапы восстановления или компенсации в ходе электротерапии. При “биоэлектрическом молчании” даже при попытке произвести движение после сеанса электростимуляции наблюдалось появление колебаний биопотенциалов. Если электроактивность до стимуляции имела незначительную амплитуду и частоту, то после электрического воздействия эти параметры увеличивались. Электромиография в наших исследованиях позволяла уловить те незначительные первые изменения в мышцах, которые другими методами выявить не удается.

Восстановление биоэлектрической активности мышц, а вместе с ней и двигательной функции больных с поражениями спинного мозга под влиянием электростимуляции в большинстве случаев протекало однотипно. При этом электроактивность увеличивалась и нарастала от сеанса к сеансу, в значительной мере приближаясь по параметрам к ЭМГ нормальных мышц. В качестве иллюстрации приводим ЭМГ в динамике восстановления больного И., после удаления опухоли на уровне L4-S1 позвонков (рис.7.1). Подобные сдвиги отмечались и у других больных этой группы. Основное отличие состояло в том, что требовались различные интервалы времени, необходимые для восстановления как биоэлектрической активности, так и двигательной функции.

141

Важно указать на еще одну особенность воздействия электростимуляции, а именно на угнетающее ее влияние на клонус.

Характер восстановления может быть различным. Если биоэлектрическая активность в покое отсутствует или весьма незначительная во время попытки к произвольным движениям, то нередко сразу же после электростимуляции она возрастает. В последующем активность продолжает расти за счет увеличения амплитуды и частицы колебаний. Иногда ход восстановления электромиограммы носит такой характер, который показан на рис. (рис.7.2,Б).

Сразу же после стимуляции частота колебаний падает, но возрастает амплитуда отдельных разрядов При этом характер колебаний биопотенциалов некоторое время сохраняется (В), а затем изменяется ; их частота повышается вновь (Г). Таким образом, в зависимости от исходного состояния стимуляция может вызывать урежение частоты и увеличение амплитуды или может наблюдаться обратная зависимость.

Интересно заметить, что реституция биоэлектрической активности не ограничилась лишь моментом стимуляции, а продолжалась и после ее прекращения. Так, например, на рис.7.3 представлены электромиограммы, записанные непосредственно после электростимуляции ( Б ) и спустя 24 часа ( В ).

Рис.7.1. Динамика восстановления электроактивности передней берцовой мышцы больного И., 27 лет ( история болезни № 127) после удаления опухоли на уровне L4-S1 позвонков с вовлечением корешков спинного мозга.

1.ЭМГ при максимальном произвольном напряжении до курса электростимуляции.

2.После 1-го сеанса.

3.После 12-ти сеансов.

4.Через 2 недели после курса электростимуляции. Отметка времени - каждые 20 мс.

142

При электростимуляции мышц у больных с поражением корешков и периферических нервов также было выявлено увеличение биоэлектрической активности мышц, которая нарастала в процессе воздействия. Наиболее общий ход восстановления электроактивности этих больных представлен электромиораммами, записанными у больного с посттравматическим невритом левого срединного и локтевого нервов (рис.7.4).

Анализируя рисунок, можно заключить, что уровень электроактивности, спустя 11 суток после начала стимуляции был значительно выше. Улучшалась трофика пораженного предплечья и кисти, появились активные движения в суставах. При динамометрии мышечная сила кисти до лечения была равна нулю, после ЗО сеансов электростимуляции 10 кг.

Рис.7.2. ЭМГ икроножной мышцы голени больного И., 27 лет (история болезни №127) при максимальном произвольном напряжении. А до электростимуляции, Б после нее; В до, Г после воздействия на следующий день.

Изменения биоэлектрической активности нервно-мышечного аппарата после электростимуляции, в частности, увеличение амплитуды биопотенциалов, объясняется улучшением функционального состояния сегментарного аппарата. Это может быть связано с функционольным включением новых двигательных единиц (до этого находившихся в неработающем состоянии), повышением коэффициента синхронизации разрядов двигательных единиц и другими механизмами, дополняющими друг друга.

Однако было замечено, что при увеличении продолжительности сеансов электростимуляции до 30 и более минут, при наличии резко ослабленной функции пораженных мышц наблюдалось не нарастание, а угнетение биоэлектрической активности.

Примечательно, что при этом еще во время воздействия в области стимулируемых мышц понижалась кожная температура. Сила мышц падала ниже исходной.

143

В целом же из представленных данных видно, что восстановление электрических характеристик пораженного нервно - мышечного аппарата, наступающее под влиянием электростимуляции, хорошо коррелирует с его функциональной реабилитацией.

Рис.7.3. ЭМГ двуглавой мышцы больного Д, 40 лет (история болезни № 22693) при максимальном произвольном сокращении: А до сеанса электростимуляции ; Б после сеанса ; В через 24 часа после электроститмуляции.

Рис.7.4. ЭМГ при максимальном произвольном сокращении сгибателей пальцев больного Г., 27 лет (история болезни № 1978): А до начала электростимуляции; Б после сеанса электростимуляции ; В после 11 суток от начала курса электростимуляции.

144

7.3Эфективность электростимуляции при денервации и различных видах гипокинезии

Вопрос о влиянии периферической электростимуляции на восстановление нормальной функции мышц переплетается с вопросом о роли периферических факторов вообще в восстановлении функции мышц после денервации.

Известно, что денервированная мышца в значительной мере определяет реиннервацию, т.к. по современным воззрениям, нервное окончание и иннервируемая структура представляет единую энзимохимическую систему. Поскольку регенерация нерва бывает эффективнее в начальные фазы атрофии мышцы, необходимо предохранять мышцу от атрофии в этот период.

Воздействие на мышцы, сопровождающееся их сокращением, раздражает механорецепторы, хеморецепторы, барорецепторы сосудов, рецепторы сухожилий, связок. При частичных повреждениях периферических нервов эти эффекты оказывают огромное влияние на регуляцию мышечного кровообращения, оказывают определенное влияние на общее кровообращение, усиливают деятельность сердца и дыхательного центра и т.д. В зависимости от масштабов поражений и степени воздействия (в определенных случаях могут стимулироваться симметричные здоровые мышцы, антагонисты и другие группы, создающие необходимую координацию в работе мышц тела), это воздействие на ткани и сосуды может иметь решающее значение.

Наиболее эффективным методом предупреждения или замедления развития различных атрофий оказалась электростимуляция. В пользу положительной оценки электростимуляции говорят многие экспериментальные исследования конца 30-х середины 60 гг.

А.Н. Студитский [14] считает, что на всех стадиях развития и регенерации у всех обследованных животных в качестве первого условия восстановления соматической мускулатуры выступает натяжение. Применив это положение к бездеятельной мышце, можно сказать, что непременным условием замедления ее атрофии является сокращение.

Как справедливо отмечал П.М. Зубенко [15] сокращением мышцы не исчерпываются все условия для ее нормального существования, но активность является одним из этих существенных условий. Ряд авторов [16...19] показал весовые различия стимулируемых и нестимулируемых денервированных мышц. Как выяснилось, электростимуляция значительно задерживала прогрессирующую атрофию мышц, которая следует за денервацией.

Работоспособность денервированных мышц, подвергавшихся электростимуляции, гораздо выше, а утомление при работе наступает значительно позже, чем денервированных, но нестимулированных [20,21].

Если одну из денервированных мышц раздражать до полного утомления и оставить в покое, то после короткого отдыха стимулированная мышца, несмотря на то, что она предварительно выполнила большую работу, сокращается сильней и больше, чем нестимулированная. П.М.Зубенко [15] говорит, что

145

стимулированная мышца быстрее восстанавливает свою работоспособность потому, что процессы реституции в ней совершаются быстрее.

Электростимуляция денервированной мышцы значительно увеличивает ее кровоснабжение. Содержание миоглобина в денервированной мышце значительно снижено по сравнению с такой же, но стимулированной. Снижена также и доставка кислорода к бездеятельной мышце. Стимуляция денервированных мышц приводит к увеличению содержания в них креатина, креатинфосфата, АТФ, гликогена, задерживает изменения в белках, уменьшает снижение активности АТФ-фазы, АТФ-креатинфосфоферазы, дегидразы, замедляет повышение активности протеаз [21...24]. Таким образом, стимуляция, изменяя течение биохимических процессов в мышцах, тем самым задерживает ее атрофию, увеличивает ее работоспособность.

С увеличением времени благоприятное влияние стимуляции на замедление развития атрофии выявляется еще ярче. Так, например, через 3 месяца после операции разница в весе между стимулированными мышцами составляла 19,5%, через 6 месяцев 53,5%, а через 9 93,6% [18].

Однако, как уже отмечалось, остается не решенным вопрос о продолжительности, частоте и количестве сеансов и числе сокращений или длительности каждого сеанса.

J. Eccles [16] нашел, что стимуляция продолжительностью от 10 сек. до 2 часов предотвращала общую атрофию от бездействия.

Osborne et all [25] сообщили, что электростимуляция по 10 минут, на протяжении 6 дней в неделю задерживает и даже предотвращает атрофию мышц от бездействия; [19] пришли к выводу, что стимуляция 2 раза в день по 30 мин дает больший эффект, чем стимуляция по 5 мин. через каждые 0,5 часа на протяжении рабочего дня.

Нужно отметить, что стимуляция денервированной мышцы электрическим током не полностью задерживает ее атрофию. Здесь, очевидно, имеют существенное значение трофические импульсы нервной системы, которые в условиях целостного организма поступают практически на протяжении всей жизни.

И.П. Павлов [26] в работе “О трофической иннервации” говорит, что это определенные нервные импульсы, которые ведут к регуляции интимного обмена веществ между тканью и окружающей средой. Речь идет о регуляции тонких процессов, которые могут осуществляться и без нервов, но интенсивность и скорость обмена регулируется нервной системой.

При наступлении реинервации мышцы в срок до 12-14 дней электростимуляции не влияет на ее скорость, лишь замедляет атрофию. При более поздней реинервации электростимуляция уже ведет к ускорению этого процесса [18].

Детальное изучение влияния электростимуляции на денервированные мышцы [27] показало, что предохранение мышцы от атрофии не означает при этом устранения всех вредных последствий денервации. В частности, у стимулируемых мышц, как и у контрольных падает сила сокращения, появляется высокая чувствительность к ацетилхолину и контрактурное сокращение на его

146

воздействие. Эти изменения специфически связаны с утерей трофического воздействия нервной системы на мышцы.

Поддержание на должном уровне обменных процессов в мышцах является фактором, содействующим реиннервации. С этой точки зрения особенно важна для мышцы систематическая работа, независимо от причины, ее обеспечивающей.

Регенерация нерва представляет собой конечный результат сложной цепи процессов и взаимодействий как между различными частями самого нейрона, так и между нейроном и окружающими его тканями, не принадлежащими к нервной системе. Любые изменения каждого из многочисленных условий, играющих роль в проявлении этого конечного результата будут влиять на интенсивность регенерации нерва.

Hyden [28], раздражая дорсальные корешки спинного мозга “умеренным током” от 1 до 10 минут, нашел, что реакция клеток ганглия на этот ток варьировала в зависимости от продолжительности воздействия и в основном заключалась в повышении количества нисельевского вещества. Hoffman [29], раздражая электрическим током корешки спинного мозга, обнаружили ускорение роста нерва. Автор полагает, что под влиянием электрораздражения происходит усиление плазматического синтеза в клеточном ядре. Отсюда вновь образовавшийся материал перемещается на периферию. Масса нейрона в каждый момент определяется состоянием между этим локальным образованием и повсеместным раздражением и потреблением компонентов протоплазмы. Нейроплазма переходит из перикариона в аксон под влиянием нагнетающего механизма, действующего в центробежном направлении по длине аксона. Движущая сила этого механизма на сегодняшний день не известна.

Weiss [30] говорит, что скорость синтеза нейроплазмы регулируется влиянием с периферии: она повышается или понижается с увеличением или уменьшением массы иннервируемой ткани. После полной пере резки аксона она снижается до минимума.

Т.Н.Несмеянова [31] показала, что систематическое применение кожных электрических и механических раздражений, начатое вскоре после пере резки у собаки спинного мозга, ведет к поддержанию стойкости выработанных спинномозговых рефлексов.

Кроме того, после пере резки спинного мозга у собаки с помощью электрической стимуляции задних лап при максимальном сокращении и потом расслаблении (начиная с 8-10 дня после операции) удалось вызвать различные спинальные рефлексы [32].

Оперированные и стимулированные собаки могли стоять, самостоятельно вставать и даже передвигаться. Контрольные же собаки обычно, лишь ползали и не могли удержаться в стоячем положении. Морфологические исследования показали, что электрическая стимуляция, начатая вскоре после перерезки спинного мозга, препятствует в какой-то мере, развитию дистрофических процессов в клетках его дистального отрезка. Через 3, 6 и 12 месяцев после перерезки не наблюдалось видимых изменений основной массы нервных клеток

147

заднего рога. Данные [31,32] говорят об ответственной роли в рефлекторной дуге афферентного звена. По заключению этих авторов, полученные ими результаты с применением электрической стимуляции позволяют говорить о том, что электростимуляция, помимо благотворного влияния на периферические аппараты, способствует поддержанию клеток спинного мозга в хорошем состоянии.

Как было детально рассмотрено в главе 4, А.В.Паладин, Н.Н.Яковлев и другие показали, что тренировка мышц повышает содержание в них веществ, поставляющих энергию для работы. При этом повышается активность ферментов, что обеспечивает более высокую утилизацию питательных веществ. Д.Л.Фердман [33] с положительным результатом применял для борьбы с атрофией денервированных мышц небольшие дозы монокальциевой соли АТФ.

Одним словом, любые методы воздействия, предохраняющие мышцы от атрофии, содействуют регенерации. Но эффективность этих средств в обеспечении регенерации разная. Поскольку электростимуляцию мы считаем наиболее эффективным средством не только в обеспечении регенерации, но и вообще для воздействия с периферии, мы и обратились к изучению ее воздействия при периферических травмах.

В наших исследованиях главное внимание уделялось мышцам, участвующим в выполнении нарушенных движений. Наложение электродов на кожу над пораженными мышцами предполагало возбуждение кожных афферентов, участвующих избирательно в активации этих мышц по принципу местных рефлексов Шеррингтона. В зависимости от состояния кожи и мышц возбуждающее влияние на них было различным.

При электрической стимуляции атрофирующихся мышц, когда нерв травмирован сдавливанием, неполным разрывом или как-то иначе, но сохраняет часть волокон, можно всегда подобрать такую интенсивность раздражения, которая вызываем возбуждение даже самых высокопороговых волокон. При периферических травмах, осложненных рубцовой тканью и при других повреждениях мы чаще всего сталкиваемся с известным явлением, частичного сохранения некоторых функций, главным образом трофических. Электрическая стимуляция помимо воздействия на мышцу, оказывает влияние на сохранившиеся нервные волокна. Восстанавливая до нормального уровня трофику кожи, сосудистые реакции, электростимуляция обеспечивает вторично более эффективное возбуждение самих мышц, а через их афференты - центральных структур.

Известно, что электрическое раздражение чувствительных волокон группы С вызывает сильное расширение сосудов [34], причем даже единственный электрический стимул, достаточный для возбуждения С волокон, вызывает длительно удерживающееся почти максимальное их расширение [35]. По В.М.Хаютину [36], именно волокна группы С имеют значение в местных изменениях кровоснабжения поврежденной кожи. Видимо, раздражение нервных волокон группы С и расширением кожных сосудов можно объяснить постепенное восстановление трофики кожи при электростимуляции.С восстановлением нормальной функции кожи в раздражение с периферии включается - система, обеспечивающая восстановление трофики мышц и другие процессы.

148

Воздействие на мышцы, сопровождающиеся их сокращением, раздражает механорецепторы, хеморецепторы, барорецепторы сосудов, рецепторы сухожилий, связок. При частичных повреждениях периферических нервов эти эффекты оказывают огромное влияние на регуляцию мышечного кровообращения, оказывают определенное влияние на общее кровообращение, усиливают деятельность сердца и дыхательного центра и т.д. В зависимости от масштабов поражений и степени воздействия (в определенных случаях могут стимулироваться симметричные здоровые мышцы, антагонисты и др. группы, создающие необходимую координацию в работе мышц тела), это воздействие на ткани и сосуды может иметь решающее значение.

ГЛАВА 8. ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИЯ ПРИ ОРТОСТАТИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ И УКАЧИВАНИИ

8.1Ортостатическая устойчивость и ее расстройства

Входе длительной эволюции человек приобрел вертикальную ориентацию относительно к поверхности Земли, а вместе с этим и приспособился к воздействию силы тяжести в направлении продольной оси тела – у него произошли значительные морфологические изменения и сформировались приспособительные механизмы к земным условиям существования. Вертикальное положение тела, благодаря которому человек установил свое превосходство над другими животными, является нормальным на протяжении большей части периода бодрствования [1,2].

При резком переходе человека из горизонтального или сидячего положения в вертикальное происходит перемещение крови и депонирование ее в нижних отделах тела, наступающих под влиянием силы тяжести. При этом повышается гидростатическое давление в венах и артериях нижней половины тела и понижается – в сосудах верхней половины тела, что неизбежно ведет к уменьшению венозного притока к сердцу. Ряд регуляторных механизмов предупреждает это перераспределение крови. В компенсации принимают участие сердце, мышечные элементы стенок сосудов и дополнительные факторы, принимающие участие в регуляции кровообращения (тонус скелетной мускулатуры, ее сокращение, присасывающее действие грудной клетки и т.д.). Нарушение отдельных структурных звеньев компенсаторных механизмов может привести к тому, что действие гравитации на кровообращение не будет компенсироваться, наступит уменьшение притока крови к сердцу и мозгу – разовьется ортостатический коллапс.

Время от времени в литературе появляются описания подобного состояния под различными названиями: ортостатическая гипотензия, постуральная гипотензия, артериальная ортостатическая анемия, ортостатический коллапс, ортостатическое расстройство регуляции кровообращения, гравитационный коллапс и т.д.

Впоследнее время показана возможность снижения ортостатической устойчивости в земных условиях после более или менее продолжительного ограничения влияния на организм гравитации во время пребывания человека в

149