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

одну минуту, проводили регистрацию колебаний ОЦТ в основной позе голова прямо, глаза открыты. Оценка проводилась по амплитуде осцилляци (в мм), частоте колебаний и длине кривой (в мм за 1 мин) во фронтальной и сагиттальной плоскостях. При записи треморограммы сейсмодатчик помещали на концевую фалангу указательного пальца правой руки. В положении стоя рука вытягивалась вперед, сидя испытуемый опирался предплечьем на стол, оставляя свободным лучезапястный сустав. При обработке данных определяли частоту в 1 сек, среднюю амплитуду (в мм) и индекс тремора частное от деления кривой на длину прямой за одно и то же время. Данные о физиологическом треморе приведены в таблице 8.6.

Как видно из таблицы, параметры тремора в положении стоя и сидя после ортопробы в контроле почти одинаковы. МЭС мышц ног при ортостатическом воздействии привела к уменьшению амплитуды колебаний и индекса тремора как в положении испытуемых стоя, так и сидя, что иллюстрируется рисунком 8.8.

Рис.8.8.Сейсмотреморограммы испытуемого К-ча, записанные на 30-ой минуте после ортостатического воздействия стоя с закрытыми глазами без МЭСМ (верхняя кривая) и с МЭСМ (нижняя кривая).

Можно полагать, что и заметное снижение этих показателей тремора в положении сидя в опыте по сравнению с исследованиями стоя в контроле тоже находятся в прямой зависимости с улучшением регуляции позы под воздействием МЭСМ.

Данные стабилографии показали, что в контроле имела место определенная стабильность частоты и амплитуды колебаний ОЦТ в основной позе. При

180

перемене положения головы и особенно при закрывании глаз увеличивалась амплитуда и частота колебаний ОЦТ. МЭСМ при ортостатическом воздействии привела к общему уменьшению всех изучаемых показателей колебания ОЦТ. Весьма наглядным было укорочение общей длины осцилляций стабилограмм в обоих плоскостях. Субъективно семь из восьми испытуемых после ортопробы с МЭСМ отметили более надежную устойчивость на стабилоплатформе.

Можно полагать, что уменьшение амплитуды тремора и более совершенная регуляция вертикальной позы после одноразового воздействия МЭС на мышцы бедер и голеней, обусловлены, по-видимому, увеличением проприоцептивной афферентации, что способствует более точному взаимодействию между анализаторами, участвующими в регуляции вертикальной позы. В связи с этим возникла необходимость проверить возможность повышения способности регуляции вертикальной позы, устойчивости после приземления и точности воспроизведения мышечных усилий при проведении курса МЭСМ, и определить при этом оптимальное количество сеансов.

Известно, что в спортивной гимнастике важное место занимают соскоки со снарядов. Общим для них является приземление или точнее - конечная фаза, сопровождающаяся смещением ОЦТ тела гимнаста над поверхностью приземления и заканчивающаяся вставанием после амортизации. На многих соревнованиях по гимнастике имеют место выступления, когда прекрасно выполненная комбинация завершается неуверенным приземлением. Экспериментальные данные подтверждают, что уровень развития функции равновесия, а также способность дифференцировать движения по степени мышечных усилий являются доминирующими в управлении многозвеньевым двигательным аппаратом [61,73]. Именно поэтому проблема регуляции позы, поиск эффективных методических приемов и экспериментальное обоснование применения различных средств для улучшения качества устойчивых приземлений в настоящее время представляют одно из ведущих мест в тренировочном процессе как гимнастов, так и спортсменов других видов.

Исходя из такого рода представлений были проведены исследования (условия исследований описаны в главе 5.3) с изучением влияния МЭСМ на качество выполнения гимнастами приземлений, сохранения равновесия и точность воспроизведения усилия. Во всех трех группах (одна контрольная и две экспериментальные) изучались количественные показатели устойчивых приземлений при соскоках со снарядов, при выполнении упражнений обязательной и произвольной программ, а также после выполнения специальных контрольных тестов (высота 150 см – прыжок прогнувшись, с поворотом на 180 , 360, из задней стойки, а также из виса на высоте 300 см с закрытыми глазами медленно разжать кисти рук). МЭС были подвергнуты те мышечные группы,

которые являются определяющими в сохранении устойчивого равновесия. Методом стабилографии регистрировались колебания ОЦТ тела в стойке

не носках, руки вверх (глаза закрыты) и в стойке на руках. Определялось время выполнения контрольных проб, а также максимальная амплитуда колебаний тела в сагиттальной плоскости. Режим работы воспринимающей, усиливающей

181

и регистрирующей электронной аппаратуры был постоянным. Измерения проводились в начале эксперимента и спустя 7 недель как до, так и после сеанса МЭСМ. Точность воспроизведения мышечных усилий определялась трехкратно по 50% величины от максимальной силы мышц, участвующих в приведении рук к туловищу на пристеночной конструкции кольцевым динамометром системы Абалакова. Во избежание влияния тренирующего эффекта контрольные тесты из содержания занятий были исключены.

В исследованиях было установлено, что исходные данные о сохранении равновесия и о выполнении устойчивых приземлений в экспериметальных и контрольных группах не имели существенных различий. Максимальная амплитуда колебаний ОЦТ тела в стойке на носках, руки вверх в первой экспериментальной группе была равна 31,1 1,67 мм; во второй экспериментальной группе 36,4 1,5 мм; (средний показатель обеих групп 33,4 1,36 мм); в контрольной группе этот показатель был равен 35,1 3,72 мм (рис.8.9).

Рис 8.9. Изменение амплитуды колебаний общего центра тяжести при стойке на носках и стойке на руках у испытуемых (светлые) и экспериментальных групп (1) и после (2) эксперимента.

При выполнении стойки на руках максимальная амплитуда колебаний ОЦТ тела в первой экспериментальной группе составила 39,92 4,6 мм, во второй 42,1 6,8 мм (средний показатель обеих групп 40,77 3,2 мм). Испытуемые контрольной группы осуществляли коррекцию ОЦТ тела в среднем на уровне 36,8 4,64 мм. Выполнение точных приземлений в экспериментальных группах составило 39,2% (рис 8.10).

Существенность разности между средними арифметическими изучаемых параметров не установлена (t < 2).

Применение МЭСМ значительно улучшило качество сохранения равновесия как в стойке на носках (руки вверх), так и в стойке на руках по всем изучаемым параметрам.

182

При регистрации конечных данных максимальная амплитуда колебаний ОЦТ тела гимнастов первой экспериментальной группы, выполнявших равновесие стойке на носках (руки вверх), составляла до МЭСМ нижних конечно-

экспериментальным группам этот показатель равен до ЭС 14,19 1,96 мм и после 15,66 1,4 мм), что по сравнению с исходными данными в два и более раза улучшило качество регуляции позы гимнастов (t=8,8-10,6). На рис.8.11 представлены осцилографические записи колебаний ОЦТ тела испытуемого первого спортивного разряда П., 24 года (первая экспериментальная группа) при выполнении стойки на носках (руки вверх, глаза закрыты), наглядно иллюстрирующие возросший уровень сохранения равновесия тела. Аналогичные результаты получены при анализе стабилограмм, зарегистрированных при выполнении стойки на руках, а также рассматриваемых нами двух видов равновесия, когда ЭС были подвергнуты мышцы плечевого пояса. Об этом также свидетельствует возросшее время сохранения равновесия.

1

2

Рис 8.10.Диаграмма выполнения точных приземлений до (1) и после (2) эксперимента эксперементальной (А) и контрольной (Б) группами.

Анализируя полученные данные, мы не нашли какого-либо достоверного различия в применении метода МЭСМ до тренировки, по сравнению с результатами, полученными в группе стимулировавшихся после тренировки. В обеих вариантах прослеживалось эффективное улучшение изучаемых параметров.

В контрольной группе по истечению срока эксперимента не наблюдалось случаев высокого уровня сохранения равновесия, отмечено либо отсутствие изменений, либо снижение показателей. В экспериментальных группах после

183

курса МЭСМ увеличилось количество безошибочного выполнения гимнастами устойчивых приземлений на 36,8%; в контрольной группе, относительно исходных данных, улучшение произошло на 2%. Ошибка воспроизведения 50% величины мышечных усилий в конце эксперимента уменьшилась: в первой экспериментальной группе по сравнению с исходной величиной (4,9 кг) на 3,6 кг, а во второй экспериментальной группе соответственно: 2,6 - 1,3 кг. Заслуживает внимания тот факт, что в обеих экспериментальных группах на 6-9-й сеансы приходится наиболее благоприятное уменьшение ошибки при воспроизведении 50% величины мышечных усилий (до 0,6 кг).

Рис 8.11.Фронтальные стабилограммы при выполнении стойки на носках. Вверху испытуемый С. контрольная группа: внизу испытуемый П. 1-я экспериментальная группа; 1 исходные; 2 конечные.

Можно полагать, что применение метода управляемой многоканальной электростимуляции мышц дало возможность повысить мышечно-суставное чувство, являющееся важнейшей составной частью механизма регуляции движений, что способствовало совершенствованию координации вертикального положения тела, устойчивых приземлений, дифференцировке усилий приводящих мышц туловища.

Регуляция вертикальной позы стала совершеннее, благодаря преодолению избыточных степеней свободы [73,74] улучшилась переработка центральной нервной системой информации о положении тела в пространстве,. Одновременно с этим, по-видимому, повысилось качество и надежность взаимодей-

184

ствия между анализаторами, обеспечивающими в условиях земного гравитационного поля точность, устойчивость и надежность двигательных актов.

Таким образом, использование метода МЭСМ позволило улучшить качество устойчивых приземлений гимнастов более, чем на 35% относительно исходных данных, способствовало совершенствованию функции равновесия а также повышению точности воспроизведения дифференцированных усилий приводящих мышц туловища. Важно подчеркнуть, что оптимальные результаты были получены после 6-9 сеансов МЭСМ, однако последующие сеансы устойчиво поддерживали достигнутые результаты.

Полученные данные позволяют рекомендовать использование управляемой многоканальной электростимуляции мышц для повышения ортостатической устойчивости и улучшения регуляции вертикальной позы, что может найти свое применение при соответствующей тренировке человека-оператора для работы в сложных автоматизированных системах, в частности, космонавтов, летчиков, водолазов и представителей других профессий, а также спортсменов и в клинической практике. Естественно, что в каждом случае должны быть разработаны соответствующие индивидуализированные программы с обязательным объективным контролем за функциональным состояние человека, подвергающегося электростимуляции.

ГЛАВА 9. СОЧЕТАННАЯ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИЯ

9.1Общетеоретические сведения

Впоследнее время заметно повысился интерес к средствам и методам «комбинированного и сочетанного» воздействия на организм человека с целью профилактики, лечения и реабилитации. Однако из многих публикаций в различных изданиях явствует, что среди читающих и пишущих нет четкости понимания сути этих терминов. В связи с этим, чтобы избежать разночтений в приводимых материалах, приведем определения.

Термин «сочетанный» означает в русском языке одновременный. Таким

образом, выражение сочетанная электростимуляция необходимо понимать, как одновременное воздействие, применение электростимуляции и еще ка- кого-либо одного или нескольких факторов воздействия. Наиболее широко известными и распространенными способами сочетанного воздействия в терапии являются электро- и фонофорез – введение с помощью постоянного (гальванического) тока и ультразвука в ткани организма лекарственных веществ.

Вдругих языках встречаются термины симультанное, синхронное, совместно, разом и другие обозначения процесса одновременности воздействия.

Термин "комбинированное применение" означает последовательное, взаимно обусловленное расположение чего-нибудь.

Втерапии очень часто возникает необходимость объединения нескольких лечебных факторов, которые дополняют один другого, влияют на отдельные патогенетические звенья или на разные саногенетические механизмы. Поэтому и частично в силу традиций в руководствах по физиотерапии и в многочисленных публикациях доминирующее внимание уделяется комбинированному методу использования лечебных физических факторов.

185

Наиболее полные сведения о способах сочетанного воздействия, представляющие практический интерес, приведены в работе В.С.Улащика [1]. Автор приводит описание аппаратуры, технику и методику лечебного воздействия, показания и противопоказания таких сочетанных методов: электрофорез, фонофорез, электрофонофорез, вакуум-электрофорез, вакуумгидротерапия, вакуум-дарсонвализация, магнитофонофорез, магнитолазеротерапия и акупунктурная франклинизация.

Сформулированы преимущества сочетанных методов перед комбинированными.

1.Сочетанное использование лечебных физических факторов, как правило, оказывается более эффективным по сравнению с комбинированным их применением. Это положение особенно четко реализуется, если сочетаемые факторы синергичны в своем влиянии на основные системы организма и дополняют друг друга во взаимодействии с остальными органами и тканями.

2.Сочетанное воздействие обычно осуществляется при более низких дозировках факторов, чем при их последовательном, а тем более при раздельном применении, а поэтому является менее нагрузочным для организма и легче переносится больными. Курс же лечения при этом, как правило, сокращается.

3.Сочетанные сеансы позволяют существенно экономить время персонала и пациента, что имеет большое социальное значение.

4.Не обладают побочными эффектами.

При изучении литературы, первой половины XX века, посвященной вопросам восстановления утраченных или нарушенных функций опорнодвигательного аппарата при различных заболеваниях и травмах, мы обратили внимание на единичные работы с указаниями на успешное применение «метода электромеханотерапии по Лакерьеру», особого вида ритмической фарацизации" и «электрогимнастики». Сущность этих способов восстановления двигательных функций заключается в том, что больному, в зависимости от особенностей клинических форм поражения опорно-двигательного аппарата, подбирали соответствующую методику выполнения упражнений на аппаратах Цандера и Герца с достижением оптимальных для каждого больного движений. Электроды укрепляли на двигательные точки мышц, осуществляющих движение в суставе, и одновременно с раздражением побуждали больного делать усилие для выполнения движения ("помогать сгибать и разгибать конечность в соответствующем суставе"). Одновременное (сочетанное) воздействие позволяло получить результаты, которых невозможно было достигнуть при раздельном применении каждого из сочетанных факторов.

И.М.Сеченов в работе «Влияние раздражения чувствующих нервов на мышечную работу человека» [2] доказал, что электрическое раздражение работающей мышцы повышает ее работоспособность. В дальнейшем работами других авторов [3,4] в опытах с работой на ручном эргографе наглядно показано, что кривая мышечных сокращений повышается, если во время работы воздействовать на мышцу электрическим током определенной силы.

Другие исследователи [5] на здоровых людях показали, что при наложении тетанизирующей супрамаксимальной электростимуляции одновременно с выполнением статического напряжения наблюдается быстрое прекращение работы.

В лабораторных исследованиях установлено [6], что при работе на кистевом эргографе, с одновременным раздражением электрическими импульсами

186

подпороговой силы статическая выносливость мышц возрастала на 22.3 - 55.5%. С увеличением интенсивности раздражения стимулирующий эффект низкочастотных импульсов уменьшается и в дальнейшем приводит к снижению статической мышечной выносливости.

При динамической работе с одновременным раздражением срединного нерва работающей руки низкочастотная электростимуляция с интенсивностью, не превышающей порогового значения, также оказывает положительное влияние на динамическую силу. Мышечная работоспособность увеличивается на 12-24%. Наиболее эффективная частота следования импульсов находится около 75 Гц.

Висследованиях по выяснению возможностей повышения произвольной силы путем воздействия дополнительно вызванными эфферентными влияниями [7] было доказано, что при максимальном произвольном напряжении мышц

содновременным электрическим раздражением (интенсивность раздражения – 20-40% от максимального) происходит увеличение силы произвольного сокращения на 23-28%.

Снижение в определенных пределах силы электрического раздражения произвольно напрягаемых мышц не сопровождается существенным изменением прироста силы произвольного сокращения.

Афферентная тетанизация подколенного нерва вызывала повышение силы произвольного сокращения мышц разгибателей стопы в среднем на 15.5%.

Электрическое раздражение срединного и локтевого нервов приводило к повышению силы произвольного сокращения мышц разгибателей стопы на 2122%. Авторы считают, что такое раздражение повышает возбудимость спинальных мотонейронов икроножных мышц, которая удерживается на этом высоком уровне все время тетанизации нервов. Прирост силы произвольного сокращения при такой стимуляции авторы объясняют действием дополнительных эфферентных влияний, которое приводит к повышению возбудимости спинальных мотонейронов и тем самым облегчает их активизацию при максимальном произвольном усилии.

Период глобального увлечения "динамогенным действием токов Бернара" дал толчок к осмыслению достигнутых результатов и поиска рациональных путей восстановления утраченных двигательных функций у различных больных. Положительное влияние ЭС на повышение двигательных функций, как у больных, так и у здоровых людей показано многими авторами. Причем для ЭС применяли не только "токи Бернара" (полувыпрямленный синусоидальный ток частотой 50 и 100 Гц), но и другие формы импульсов. Но, к сожалению, во всех этих исследованиях параметры стимуляции, состояние объекта стимуляции и постановка эксперимента значительно различались, а сама стимуляция, как отмечает J.Petrofsky [8], осуществлялась нефизиологично.

Всвязи с этим в течение последующих лет основная задача использования ЭС сводилась к поиску более физиологических методов воздействия с тем, чтобы не просто производить раздражение, а вызывать нормальный физиологический ответ, в данном случае плавное координированное сокращение мышц

сучетом физиологических, анатомических и биомеханических особенностей функционирования. Такое направление ЭС стало называться функциональной электростимуляцией (ФЭС), инженерной реабилитацией или активной физиотерапией с помощью электростимуляции.

187

Была разработана методика биоэлектрической стимуляции с использованием биоэлектрической активности мышц (ЭМГ) для обратной связи [9,10]. Теоретическое обоснование такого подхода выполнили A.Moresky, J. Ekiel, K.Fidelys [11], значительный вклад в развитие этого направления внесли L. Vodovnik, W.J. Crochetiere, J. B. Reswick [12] и др.

Внастоящее время ФЭС проводят многоканальными электростимуляторами по специально разработанным программам управления. Это могут быть жесткие, заранее заданные программы управления, где последовательность раздражении продолжает повторяться и/или может корректироваться. Ведутся работы по созданию самонастраивающихся электростимулирующих устройств [8].

Merletti и соавт. [13] на больных гемипарезом, перенесших черепномозговую травму, доказали, что абсолютное и относительное восстановление мышечной силы у больных, получавших электростимуляцию одновременно с движением, было в 3 раза выше, чем у лиц, занимавшихся только лечебной физкультурой.

Впоисках отправных моментов методических приемов сочетанного воздействия электростимуляции и физических упражнений друг с другом мы обратили внимание на описание Н.И. Коротневым [14] методики пассивной эрготерапии", больше известной под названием "бергонизации" (в честь французского электротерапевта Бергонье, разработавшего эту методику).

Рис. 9.1. Методика пассивной эрготерапии (первые попытки применения сочетанной электростимуляции)

Схематизированное изображение пациента во время бергонизации приводится на рис.9.1. Описывая методику, Н.И.Коротнев пишет: "Мешки хорошо удерживают электроды и увеличивают работу мышц, представляя известное противодействие им при сокращениях. Во время электризации пациенты не только легко выдерживают такой груз, который при покое становится тягостным, но наоборот, з н а ч и т е л ь н о х у ж е п е р е н о с я т

188

э л е к т р и з а ц и ю п р и у м е н ь ш е н и и т я ж е с т и . Некоторых толстяков можно нагружать таким образом до шести пудов" (разрядка Н.И.Коротнева с.257).

В тех случаях, когда при обычных методиках раздельного применения гальванизации и фарадизации для получения сокращений требуется чрезвычайно большая сила тока, Н.И.Коротнев рекомендует методики гальваногальванизации и гальвано-фарадизации, "предложенные и разработанные Babinski, Jarkowski, et Delehrin". Сущность этих методик и расположения электродов ясна из рис.9.2.

Первые теоретические обоснования этим методикам дает другой известный электротерапевт – последователь Коротнева М.М.Аникин [15]. Приведем дословно начало его объяснения, из которого видна терминологическая путаница понятий "сочетанное" и "комбинированное" воздействие, но понятна суть того и другого:

Рис. 9.2. Сочетанное применение продольной гальванизации и ритмической фарадизации.

"Применение гальванического тока в сочетании с другими лечебными методами. Комбинированное воздействие ряда физиотерапевтических факторов друг с другом и с лекарственными веществами при многих заболеваниях имеет под собой прочную теоретическую основу. Известно, что, благодаря их

« с о в м е с т н о м у д е й с т в и ю , с о з д а ю т с я н о в ы е ф о р м ы р а з д р а ж е н и и , в о т в е т н а к о т о р ы е в о з н и к а ю т р е а к - ц и и т к а н е й и о р г а н и з м а , о т л и ч н ы е о т р е а к ц и й н а к а ж д ы й и з в х о д я щ и х в к о м б и н а ц и ю ф а к т о р о в . Теорети-

чески многие из этих усиленных влияний или особых реакций имеют достаточные объяснения».

Несомненно, доказательством того, что гальванический ток восстанавливает сократительную способность мышц, было открытие этого феномена Ремаком в 1856 г и многократно подтверждено физиологическими экспериментами

189