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

чем у испытуемых третьей группы, по сравнению с обеими группами (по сравнению с контрольной это увеличение составляет 45,9%). Содержание натрия и калия незначительно выше во второй, но ниже чем в контрольной. Выведение натрия с мочой увеличено на 15%, а калия снижено на 8,5%. В четвёртой группе активность каталазы самая низкая – на 11,1% ниже, чем в контрольной. Активность альдолазы намного ниже, чем в третьей, но всё же остаётся на 13,2% выше, чем в контрольной. Содержание натрия в крови испытуемых четвёртой группы на 18% ниже, чем в контрольной, в моче почти такое же. Содержание калия намного ниже в крови и в моче. Соотношение натрия к калию в крови во всех группах почти одинаково, в моче оно более высокое в третьей и четвёртой группах (табл. 5.8).

Таблица5.8 Содержание электролитов в крови в зависимости от количества сеансов

МЭСМ (в мэкв/л; М ± m; n = 5)

			Вторая		Третья		Четвёртая
	Условия		группа -				группа
		Контроль		Р2	группа -	Р3		Р4
	исследования		13 сеан-				- 22 сеан-
			сов		19 сеансов		са
				Натрий
	До нагрузки	124,0±6,1	100,0±3,1	<0,05	107,0±5,3	<0,05	112,0±5,6	<0,05
	После на-
	грузки	96,0±5,4	80,0±4,9	<0,05	93,0±3,1	>0,05	77,0±3,4	<0,05
	Р	<0,05	<0,05		<0,05		<0,05
				Калий
	До нагрузки	47,0±1,5	41,8±1,7	<0,05	43,8±2,1	>0,05	39,7±1,6	<0,05
	После на-
	грузки	38,5±1,4	32,3±1,2	<0,05	34,9±1,2	<0,05	34,3±2,0	<0,05
	Р	<0,05	<0,05		<0,05		<0,05
			Натрий/калий
	До нагрузки	2,64±0,08	2,39±0,05	<0,05	2,44±0,07	>0,05	2,82±0,11	<0,05
	После на-
	грузки	2,49±0,09	2,48±0,05	>0,05	2,67±0,07	<0,05	2,24±0,10	<0,05
	Р	>0,05	>0,05		<0,05		<0,05
				Кальций
	До нагрузки	7,8±0,2	8,4±0,3	<0,05	8,6±0,3	<0,05	8,4±0,4	<0,05
	После на-
	грузки	7,4±0,2	8,1±0,3	<0,05	7,9±0,3	<0,05	7,6±0,5	>0,05
	Р	>0,05	>0,05		<0,05		<0,05

Примечание: Р2, Р3, Р4 – вероятность различия при сравнении показателей контрольной и соответствующих групп спортсменов.

Под влиянием тренировочной нагрузки большей по объёму и средней по интенсивности определяемые показатели во всех группах изменя-

120

лись по разному. В контрольной и второй группах активность обоих определяемых ферментов повышается, но альдолазы больше. В третьей группе наблюдается снижение её активности. Активность каталазы остаётся почти без изменений, лишь проявляет тенденцию к увеличению. В четвёртой группе активность обоих ферментов снижается. В крови происходит снижение содержания натрия, калия и кальция во всех группах, но во второй оно наименьшее. Соотношения Na/K во всех группах не претерпевают больших изменений за исключением четвёртой. Выведение определяемых ионов с мочой снижается во всех группах, кроме натрия во второй и кальция в четвёртой, где наблюдается их увеличение. Соотношение Na/K в моче повышается во всех группах, кроме третьей.

Полученные данные показывают, что различное количество сеансов МЭСМ оказывает неодинаковое действие на организм.

Тринадцать сеансов МЭСМ вызывают наибольшее повышение аэробных возможностей. Параллельно наблюдается увеличение жизненной ёмкости лёгких на 5,5%. У спортсменов этой группы улучшаются и анаэробные возможности, что подтверждается приростом скоростных показателей по тесту в плавании два раза по 25 метров (по В. В. Вржесневскому, 1966) до 60% на фоне повышенной реакции сердечно-сосудистой системы на нагрузку и возросшей скоростной выносливости (t1-t2). Одновременно наблюдаемое наименьшее изменение определяемых ионов может говорить о более высокой тренированности спортсменов этойгруппы. Этиспортсменыулучшилирезультатынадистанции 100 мна4%.

Девятнадцать сеансов ЭС приводит к большему возрастанию анаэробных возможностей организма, чем аэробных по сравнению с контрольной группой. Однако, уменьшение активности альдолазы, вызываемое нагрузкой, говорит о том, что организм по каким-то причинам не может использовать возросшие анаэробные возможности. В то же время нагрузка вызывает очень большие изменения в содержании электролитов.

После 22 сеансов содержание ионов в крови и моче резко падает. Следует отметить, что при этом наблюдается увеличение выделения кальция с мочой под влиянием нагрузки, характерное, обычно, для гипокинезии [39]. Это же количество сеансов вызывает снижение аэробных возможностей организма. Под влиянием нагрузки наблюдается дальнейшее их ухудшение, наряду со снижением анаэробных возможностей. Такие изменения могут свидетельствовать о начинающейся перетренировке. В литературе есть данные, показывающие, что общей чертой утомления, лимитирующего работоспособность и перетренировки, является угнетение ряда ферментных систем и, прежде всего, ферментов окислительных процессов.

По данным педагогических показателей спортсмены третьей и четвёртой групп улучшили свои результаты на 1,7%. Тест в плавании 2 раза по 25 метров показывает, что скоростные показатели возросли на 2,8%, но наблюдается тенденция к ухудшению скоростной выносливости (по разнице t1-t2). Жизненная ёмкостьлёгкихувеличиваетсянезначительно– на1,9%.

121

Педагогические наблюдения говорят о том, что спортсмены, принявшие 19-22 сеанса многоканальной ЭС чувствуют усталость.

Полученные данные позволяют сделать следующие выводы:

1.ЭС в режимах, использованных в данных исследованиях после четырёх недель применения (или 13 сеансов), но со значительно большим количеством стимулируемых мышц, повышает интенсивность окислительных процессов и способствует сохранению водно-солевого гомеостаза. Это нашло своё отражение в улучшении спортивных результатов. Такое применение многоканальной ЭС может сократить продолжительность тренировочного занятия.

2.Продолжительная ЭС (семь недель или 22 сеанса, но со значительно большим количеством стимулируемых мышц) может вызвать нежелательные изменения в организме, близкие к перетренировке, в связи с чем этот дополнительный фактор в тренировочном процессе следует применять с большей осторожностью.

3.Для более широкого использования МЭСМ необходимо проверить её действие в других режимах, а так же попытаться выяснить механизм её действия на организм.

ГЛАВА 6. ПОТРЕБЛЕНИЕ КИСЛОРОДА И НЕКОТОРЫЕ РЕАКЦИИ СЕРДЕЧНОСОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ ПРИ МНОГОКАНАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ.

Исследования газообмена и затрат энергии при решении многих вопросов физиологии в норме и патологии, в покое и при мышечной деятельности человека и животных имеет большое теоретическое и практическое значение, так как все формы проявления жизни всегда неразрывно связаны с превращением энергии. Поэтому исследование энергетики в клинике, физиологии труда, спорта, космической физиологии занимают значительное место.

Многие явления, связанные с мышечной работой, регулируются еще не до конца выясненными физиологическими и биохимическими механизмами. Но можно с уверенностью сказать, что малая способность организма к накоплению кислорода требует, чтобы этот элемент, необходимый для аэробных процессов в организме, поступал из атмосферы и что основным источником всей расходуемой энергии, независимо от интенсивности или длительности работы, является окисление горючего материала. При всех видах работы энергия затрачивается со скоростью, которая пропорциональна ее интенсивности. Однако, потребность организма в кислороде может опережать расход энергии во время работы, в связи с чем возникает “кислородная задолженность”, которая должна быть возмещена в период восстановления.

Величина энергозатрат в покоезависит от степени развития мускулатуры, а сокращения мышц оказывают влияние на энергозатраты даже тогда, когда

122

мышцы не производят серьезной работы. Например, наблюдалось повышение энергетического обмена при раздражении двуглавой мышцы плеча электрическим током без всякой нагрузки [1, 2]. При электротерапии импульсными токами низкой частоты отмечены колебания величины энергозатрат во время сеансов и снижениееепослестимуляции[3].

Gogswell, Browner [4] установили, что при стимуляции 6-7 групп мышц потребление кислорода, частота сердечных сокращений и артериальное давление увеличиваются незначительно, а на 5-й минуте после прекращения стимуляции приходят к норме. Других работ, где бы изучался энергообмен и реакции сердечно-сосудистой системы при электростимуляции нам обнаружить не удалось. Между тем, исследования реакции целостного организма по наиболее интегративным и информативным показателям, какими являются потребление кислорода и реакции сердечно-сосудистой системы, при электростимуляции больших мышечных групп представляют значительный теоретический и практический интерес.

Рис. 6.1. Реакция сердечно-сосудистой системы и потребление кислорода под влиянием электростимуляции.

1 – систематическое артериальное давление (АД Мх), 2 – частота сердечных сокращений (ЧСС), 3 – диастолическое артериальное давление (АД Мп), 4

– потребление кислорода (О2).

Для изучения изменения потребления кислорода (О2) , частоты сердечных сокращений (ЧСС) и артериального давления (АД) при стимуляции основных мышц нижней половины тела было проведено 60 исследований на практи-

123

чески здоровых мужчинах в возрасте 28-30 лет. У испытуемых в условиях стандартного обмена (по Гаррисону-Бенедикту), определялись исходные данные поглощения О2 на оксиспирографе “Мета 1-25Б”, частота сердечных сокращений по ЭКГ, АД по Короткову. Затем на сгибатели и разгибатели туловища, бедер и голеней накладывались электроды по схеме, приведенной ранее. Электростиму- ляцияпроводиласьприпомощимногоканальногоэлектростимулятораПСМ-2М.

Параметры импульсов подбирались индивидуально для каждого испытуемого и для каждой группы мышц и были такими, что позволяли вызывать сокращения мышц, составляющие примерно 90-100% ± 10% от максимального волевого. Частота сокращений равна 20 в минуту, длительность пачек импульсов – 1,5 сек., то есть, фаза напряжения мышцы была равна времени ее расслабления. ЭС сгибателей и разгибателей производилась в последовательности, характерной для естественных движений конечностей. Сеанс ЭС длился 40 минут. Потребление О2 регистрировали через каждые 10 минут, а ЧСС и АД через 5 минут на протяжении всего сеанса ЭС и с первой по пятую, а также с десятой по пятнадцатую минуту в восстановительном периоде. Кроме того, была проведена серия экспериментов с длительнымисследованиемэтихпоказателейввосстановительномпериоде. Вэтой серии испытуемые при строгом соблюдении условий стандартного обмена иссле- довалисьвтечение2-хчасовдоипослеЭС.

Результаты исследований показывают, что многоканальная ЭС основных групп мышц нижней половины тела вызывает повышение потребления О2 от 10 до 150 мл/мин., (в среднем 70 мл./мин.) ЧСС от 2 до 9 в минуту (в среднем – 3), АД от 5 до 15 мм рт.ст. (в среднем 7 мм рт.ст.) по сравнению с покоем. Средние данные представлены на рисунке 6.1.

Необходимо отметить, что у лиц, впервые подвергавшихся ЭС, эти показатели бывают обычно гораздо выше приведенных. Это, по-видимому, связано с проявлениями ориентировочного рефлекса, (“Что такое?” по И.П.Павлову), сопровождаемого, как известно, усилением дыхания, учащением сердцебиения, повышением мышечного тонуса и др. В наших исследованиях первый сеанс считался “ознакомительным” и его показатели не учитывались.

Как видно из приведенных на рисунке 6.1. данных, потребление О2 на 1020 минутах МЭСМ превышает исходный уровень на 20% . В дальнейшем наблюдалась тенденция к понижению – на 30 минуте это составляло 18,7%, на 40

– 16.4% (снижение статически недостоверно, (t<95%). Характер индивидуальной кривой потребления О2 бывает различным, что, в частности, показано на рисунке 6.2. В большинстве случаев после начала ЭС этот показатель достигает максимума и держится на этом уровне до конца сеанса. У некоторых испытуемых максимум достигался на 18-20 минутах, после чего этот показатель несколько снижался к 40 минуте, то есть к моменту окончания ЭС. В отдельных случаях максимум потребления О2 достигался лишь к концу сеанса.

Изменение ЧСС было во всех случаях однотипно, его увеличение зависило от числа ударов в покое и в среднем составляло 5%.

Исследования характера сдвигов в циркуляторном аппарате при воздействии МЭСМ в условиях 30-суточной гипоконезии [5] выявили, что величина

124

сдвигов зависит от количества стимулируемых мышц. Характер изменений и их величины совпадают с нашими данными, полученными при МЭСМ в условиях нормальной двигательной активности [5]. Но авторы [5] пришли к выводу, что по мере увеличения сроков ЭС величина прироста ЧСС в момент ее проведения увеличивалась. Так в момент проведения первого сеанса МЭСМ максимальный прирост частоты пульса у одних испытуемых составлял 2 уд/мин, а через две недели 14 уд/мин. По-видимому, здесь большую роль играет увеличение сроков гипокинезии, а, возможно, и то и другое.

АД в среднем увеличивалось на 4-5% в начале сеанса и достигало 8-7% к 40 минуте ЭС.

Л / мин

12

11

10

9

8

7

6

5
4
3	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60	t
													65

Рис. 6.2. Изменение минутного объема дыхания при многоканальной электростимуляции мышц четырех испытуемых (средние данные 8-2 наблюдений для каждого)

АД под воздействием МЭСМ во время длительной гипокинезии изменялось несколько иначе. В начале гипокинезии максимальный прирост систолического давления оказывался выше, чем на последующих этапах с проведением такой же процедуры. У того же испытуемого С-на , к примеру, в первый день максимальный прирост систолического и диастолического АД составлял соответственно 20 и 12,5, через две недели – 11 и 8, а к концу эксперимента – 9 и 5 мм рт.ст.

Восстановительный период протекал по-иному, не так, как обычно это имеет место после волевых мышечных сокращений. У всех испытуемых потреблениеО2 послеэлектрическоговоздействия к5 минутевозвращалоськисходным величинам. В 85 % случаев его потребление уже на 10-й минуте после окончания

125

МЭСМ было ниже исходного уровня на 15-115 мл/мин, то есть снижение составлялов среднем15 %, акконцу двухчасовогонаблюдения – до 25 %.

Вентиляция легких при МЭСМ увеличивается незначительно. Наблюдается линейная зависимость между минутным объемом дыхания и количеством потребляемого О2 за 1 минуту. Под воздействием МЭСМ частота дыхания увеличивается незначительно (на 1-3 вдоха). При навязывании ритма брюшному прессу с помощью ЭС, несмотря на измененную частоту дыхания, минутный объем дыхания и потребление О2 остаются такими же, как и при произвольном дыхании во время ЭС. Это достигается за счет уменьшения дыхательного объема. На рисунке 6.2 приведены характерные кривые изменения минутного объема дыхания четырех испытуемых при ЭС 10-и групп мышц нижней половины тела. Изменение потребления О2 при этом у них по характеру повторяет приведенные кривые. На рисунке 6.3 приводятся спирограммы испытуемых Ш. и П. Эти данные говорят о возможности использования ЭС в отдельных случаях для управления дыхательными функциями.

2

1

	3	А
		4
		←30 сек→

1

2

3	Б

Рис. 6.3. Спирограммы обследованных Ш и П. А – обследованный Ш.: 1

– в покое, 2 – при электростимуляции восьми групп мышц; 3 – то же самое, что и второе, но с навязанным ритмом дыхания (стимуляция мышц живота); 4 – после остановки электростимуляции. Б – обследованный П.: 1 – в покое, 2 – при электростимуляции, 3 – после остановки электростимуляции.

Однако, то обстоятельство, что организм при ЭС почти половины мышечной массы реагирует лишь незначительным повышением энергетического обмена, ЧСС и АД, на наш взгяд, заслуживает особого внимания. Ибо, если рассматривать МЭСМ только по проявлению механического эквивалента совершаемой работы, то следует признать, что физическая работа с такими энерготратами, которые мы наблюдали во время стимуляции, вряд ли могла бы привести к ка-

126

ким-либосущественнымструктурнымибиохимическимперестройкаммышц. Вто время, как это следует из многочисленных работ (особенно по биохимии), ЭС обеспечиваетзначительныеструктурныеифункциональныеизменениявмышцах.

Из работы Grafe [11] известно, что пассивные движения сопровождаются гораздо меньшими энергетическими затратами, чем произвольные сокращения даже меньших мышечных групп. При быстрых и медленных сокращениях энергозатраты несколько выше, чем при средних [8]. Меньшие энергозатраты при отрицательной работе Asmussen [9] объяснят выполнением меньшего объема мышечной работы. Hill [10] развил мысль о способности мышцы превращать механическую работу в потенциальную энергию химических соединений, т.е. мышцы способны синтезировать те химические соединения, которые могут быть использованы как источник мышечной энергии. При раздражении электрическим током денервированых мышц повышения энергозатрат не происходит [12]. Следовательно, произвольные движения рефлекторным путем вызывают повышение энергетических затрат организма. А по мнению Steinbach [3] незначительное потребление кислорода при ЭС связано с угнетением функций симпатического отдела вегетативной нервной системы. На наш взгляд ответить на этот вопрос со всей ясностью не предоставляется возможным. Повидимому, происхождение изменений кардиореспираторных функций связано с чувствительными нервными окончаниями, локализующимися в мышцах, сухожилиях и суставах. С первыми мышечными сокращениями эти окончания приходят в состояние возбуждения, степень которого зависит от силы и частоты сокращений. С прекращением мышечных сокращений происходит “вентиляторное и сердечное размыкание”.

Нервнорефлекторный механизм принимает также участие и в регуляции реакций адаптации после достижения устойчивого состояния.

Более резкие колебания вентиляции и ЧСС после прекращения работы, чем при ее начале, заключаются в ускорении кардиореспиративной адаптации. Но тонкая адаптация, соответствующая метаболическому уровню при работе в покое, этим не достигается. При мышечной активности, вызванной ЭС и совершаемой без участия воли, не наблюдается предстартовых изменений сердечных и дыхательных функций, которые регулируются центральными механизмами, тогда как изменения их, возникающие после начала сокращений, сохраняются.

Специально сравнивая результаты изменения потребления О2 , ЧСС и АД при произвольных сокращениях с изменениями этих показателей, возникающих при ЭС тех же мышц, можно отметить, что ЭС вызывает значительно меньшие изменения. Методика эксперимента была аналогичной выше описанной. Параметры напряжения мышц: сила, частота, длительность – были достаточно близкими к тем, которые вызывались электрическими импульсами. Средние данные результатов экспериментов приведены на рисунке 6.4. В частности, потребление О2 на 30-й минуте ЭС составляло 350±30 мл/мин, а при волевых сокращениях - 720±50 мл/мин. Выявленные различия статически достоверным (р>0,99). В среднем на протяжении всего времени стимуляции по-

127

требление О2 меньше в два раза, увеличение ЧСС меньше на 15 ударов в минуту, АД на 15 мм рт.ст.

В восстановительном периоде в эксперименте со стимуляцией все замеряемые нами показатели уже на 3-5 минутах возвращаются к уровню покоя, тогда как восстановительный период после произвольных сокращений затягивается до 10-15 минут. Таким образом, произвольные сокращения вызывают более высокие энергозатраты и более значительную нагрузку на сердечнососудистую систему.

мл/мин		I
700				уд/мин
							II	мм рт.с.
600					90
								130
500					80
								120
400					70				III
300					60			110
								100
								90
а	б							80
Фон		в б						70
	А		в
		Б		б	в	б
				В			в
						Г

Рис.6.4. Изменение функциональных показателей при произвольных сокращениях мышц и сокращениях, вызванных электростимуляцией. I – потребление кислорода, II – частота сердечных сокращений, III – артериальное давление. а – фон, б – стимуляция. в произвольное сокращение. А – 15-я минута сеанса, Б – 30-я минута сеанса, В – 1-2 –я минуты воостановления, Г – 10-15 –я минуты восстановления.

Рассмотрим теперь, на какие процессы и сколько энергии расходуется в организме. Установлено, что энергия в организме расходуется в основном на три главных процесса: мышечное сокращение, самообновление тканевых структур и теплообразование. Эти процессы имеют различную энергетическую стоимость. Наибольшее количество энергии требует мышечное сокращение. По данным Г. Лемана [11], обмен энергии в мышцах с 39 % в покое повышается до 70 % при работе, по отношению к общему расходу энергии. Как известно, коэффициент полезного действия мышцы составляет 30%, т.е. на механический компонент работы мышцы расходуют лишь 30 % энергии. Остальные 70 % энергии расходуются на теплообразование, процессы самообновления, реполяризации мембран, ресинтез АТФ и т.д. В настоящее время пока еще неизвестно как используется энергия макроэнергетических фосфатных связей при различных формах физологической работы: механической, электрической,

128

осмотической и т.п. Поэтому весьма трудно дать объяснение факту меньшего потребления О2 при сокращении мышц под воздействием программируемой МЭСМ, чем при произвольных сокращениях.

В этом отношении особый интерес представляют соображения, высказанные Сент-Дъерди [12]. Он выдвинул предположение, что возможно энергия макроэргетических связей АТФ трансформируется в энергию движения электронов, особенно в тех процессах, в которых АТФ должна управлять жизнедеятельностью клеток и, в частности, мышечными сокращениями. Приложение внешнего электрического поля, на наш взгляд может оказать влияние на процесс переноса электронов с макроэргетических связей к работающим механизмам мышцы. Эти предположения являются чисто логическими и требуют экспериментального доказательства.

После проведения исследований по выяснению вопросов, как влияет МЭСМ на потребление О2 и реакции сердечно - сосудистой системы в покое, представляло интерес исследование этих же показателей при физической работе с одновременной ЭС.

В. В. Розенблатт [13] при объяснении концепции центрального нервного утомления говорит, что непроизвольная (вызываемая электрической стимуляцией) работа утомляет меньше, чем сознательная волевая и возможна в ряде случаев после полного утомления от произвольной деятельности. Я. Б. Лехтман [14] отмечает, что действия искусственных раздражителей по механизму временных связей могут приобрести сигнальное значение, способствуя в дальнейшем развитию утомления и усталости. Эти же раздражители могут стать и сигналами, противодействующими развитию утомления, если они ранее сочетались во времени с неутомительной работой или с фазой повышенной работоспособности. Чтобы исключить такие механизмы влияния ЭС на развитие утомления при физической нагрузке, была проведена серия исследований с участием испытуемых, ранее не стимулировавшихся.

Испытуемыми выполнялась дозированная работа на велоэргометре мощностью 600 и 900 кгм/мин в течение 10-и минут. Во время работы стимулировали мышцы, несущие основную нагрузку (сгибатели и разгибатели бедер и голени).

Стимулирующие импульсы были модулированы т.о., что вызывали сокращения мышц в том же порядке, что и при естественном сокращении при работе на велоэргометре. Сила сокращения подбиралась такой, что при непроизвольном напряжении мышц можно было преодолеть это сопротивление и выполнить разгибание. Работа выполнялась в таком ритме, что на один оборот педалей приходилось два непроизвольных сокращения: одно сокращение в фазу движения, другое - в противоположную фазу. Таким образом достигалось исключение механического облегчения педалирования.

На оксиспиографе “Мета-1-25Б” на протяжении всей работы и в восстановительном периоде (1-я и 10-я минуты) регистрировали потребление О2 , ЭКГ в отведении DS и АД. Для более точной и надежной диференцировки действия ЭС эксперименты проводились следующим образом:

129

Схема 1. Испытуемый выполнял дозированную работу без стимуляции работающих мышц. Через полтора часа эта же работа повторялась. Это позволил определить влияние предшествующей работы на утомление и потребление кислорода.

Схема 2. Испытуемый выполнял те же две одинаковые работы с полуторачасовым отдыхом между ними с той лишь разницей, что во время выполнения первой работы стимулировали работающие мышцы. Это позволяло определить эффект воздействия ЭС на работающие неутомленные мышцы, а вторая работа без стимуляции, позволила определить степень их утомления.

Схема 3. Эксперимент проводился по той же схеме, что и в предыдущие два, с той лишь разницей, что работающие мышцы стимулировали во время второй работы. Это позволило определить эффект воздействия ЭС на работающие утомленные мышцы.

После каждого дня работы испытуемый отдыхал два дня.

Была проведена также серия экспериментов с выполнением работы в разные дни, т.е. на фоне полного восстановления (схема 4).

Как показывают результаты исследований, МЭС работающих мышц при работе умеренной мощности (600 кг/мин) не оказывает какого-либо эффекта на объективные показатели. Разница в потреблении О2 , изменение ЧСС, АД при работе со стимуляцией и без стимуляции работающих мышц незначительны и находятся в пределах ошибки измерений.

Более существенная разница в потреблении О2 наблюдается при работе средней мощности (900 кг/мин). Так, в тех случаях, когда работа проводилась с одновременной МЭСМ, потребление О2 во время работы и в восстановительный период в общем было на 1,5-4,5 литра меньше, чем при выполнении работы без стимуляции. В восстановительном периоде погашение кислородного долга происходило быстрее.

Эффект был более выраженным в тех случаях, когда мышцы не были утомлены предшествующей работой. Необходимо отметить, что работа с МЭСМ во всех случаях субъективно воспринималась как более легкая, чем такая же работа без стимуляции работающих мышц.

Объективно эта легкость выражалась в меньших сдвигах со стороны сер- дечно-сосудистой системы во время работы и более быстрой нормализацией ее в восстановительном периоде.

ГЛАВА 7. ЛЕЧЕБНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ МНОГОКАНАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ

В космической биологии и медицине влияние невесомости и гипокинезии связывают с ослаблением или искажением обычной афферентации, присущей пребыванию организма на Земле (сенсорный голод, сенсорная депривация). Поскольку исследования в невесомости затруднены техническими возможностями сегодняшнего дня, изучение ее воздействия на организм проводят

130

в модельных экспериментах, приближающих в той или иной мере условия воздействия на афферентные системы к условиям невесомости. Состоянию невесомости сопутствуют значительные снижения нагрузки на опорнодвигательный аппарат. Ограничение мышечной активности – гипокинезия – является одним из основных факторов, воздействующих на организм человека как в условиях невесомости, так и в наземных экспериментах.

Для изучения реакции целостного организма имеют большое значение исследования здоровых людей в условиях гипокинезии. Однако создание преднамеренной гипокинезии не всегда возможно, дорого и, вследствие этого сужает возможности исследования. С другой стороны такая постановка исследования даёт возможность учета изменений, главным образом в целостном организме. Изменения на системном уровне, как правило, изучаются в экспериментах на животных. В них создаются модели выключения различных афферетных систем, различной степени деафферентации и деэфферентации, определяющие дальнейшие аналитические исследования и экстраполяцию их результатов на человека.

Между тем, клинические нарушения нервно-мышечного аппарата с расстройствами в чувствительной и двигательной сферах уже в силу необходимости лечения серьезно изучаются и могут быть привлечены для объяснения воздействия гипокинезии как на отдельные системы, так и на целостный организм.

Основываясь на возможностях клинического изучения различных нарушений, на аналитических данных электрофизиологии и представлениях о путях предотвращения гипокинезического синдрома, нами были проведены исследования в клинике.

При изучении больного главное внимание уделялось двигательным и трофическим нарушениям и возможностям их устранения с помощью электростимуляции в сочетании с медикаментозным лечением. Материалы такого изучения наряду с физиологическими данными могут быть использованы для разработки средств предупреждения гипокинезических расстройств при длительном бездействии или пониженной двигательной активности.

Как видно из предшествующих глав, современные представления о действии электрического тока на живые ткани и организм человека позволяют широко использовать электрическое воздействие в клинических целях. При таком воздействии основные требования предъявляются к согласованию параметров электрических сигналов с характеристиками живых тканей.

В такой сложной системе, как организм человека, трудно учесть все последствия электрического воздействия. Однако, если исходить из того, что организму и его отдельным элементам свойственна определённая селективность, что живой организм имеет свои механизмы фильтрации и ряд других свойств, внешнее воздействие можно сделать и целесообразным, и безвредным. Прежде всего, необходимо обеспечить безболезненность, которая в низкочастотном диапазоне может служить и показателем безвредности. В этом

131

случае все другие эффекты периферической ЭС будут определяться только целями лечения.

Главной целью периферической ЭС является возбуждение нервов и мышц и через их посредство - различных механизмов регуляции. Поверхностное наложение больших по площади электродов обеспечивает вовлечение в активность большого количества афферентов кожи, непосредственное раздражение мышц, раздражение их двигательных и чувствительных нервов, а также вторичное возбуждение мышечных, сухожильных и других рецепторов в результате прямого раздражения мышц или двигательных нервов.

Возбуждение мышц при ЭС должно служить эквивалентом естественного возбуждения при произвольной мышечной деятельности или пассивных движениях, используемых при лечении.

7.1Общие результаты применения электростимуля–ции при заболеваниях нервной и мышечной систем

Многоканальная ЭС больных проводилась в условиях клиники НИИ нейрохирургии им. А.П. Ромоданова МЗ Украины, кафедры реабилитации КМАПО, в ортопедическом отделении клинической больницы №25 г.Киева и амбулаторно в других лечебных учреждениях Украины.

Рассмотрим результаты стимуляции 255 больных с поражениями нервномышечной и сосудистой систем.

По характеру заболеваний они распределялись следующим образом: с посттравматическими невритами срединного, локтевого и лучевого нервов − 46 человек; пояснично-крестцовыми радикулитами –107; с шейно-грудными радикулитами − 32; с синдромом плечо-рука – 22; миозиты, нейромиозиты, травмы и ушибы мышц, растяжение связок и сухожилий − 40; с остаточными явлениями после удаления опухолей, после гематом и травм головного мозга − 8 человек. У всех больных наблюдались нарушения двигательных функций – монопарезы, гемипарезы, параличи. Кроме двигательных выпадений у них определялись трофические расстройства в виде атрофии мышц, сухости кожи, гиперкератоза, шелушения, мраморной окраски кожи, отечности, синюшности ногтевого ложа, ломкости ногтей, их исчерченности, язв на концевых фалангах пальцев. У некоторых больных была сильно выражена потливость, снижение кожной температуры на стороне поражения, боли в области травматического рубца и ниже его.

Применение ЭС с восстановительной целью во всех группах обосновано, за исключением случаев полного отрыва плечевого и шейного сплетений, сопровождающихся глубокой атрофией мышц и выраженными болями. У таких больных применение ЭС преследовало лишь цель обезболивания.

Известно что у человека рука имеет сложную иннервацию, обусловленную ее функциональной ролью. Сложные связи руки с корой больших полушарий и другими мозговыми структурами, а также наличие в срединном, луче-

132

вом и локтевом нервах различных по назначению и свойствам нервных волокон значительно затрудняют восстановление этих нервов.

Данные электроэнцефалографии свидетельствуют о широкой генерализации раздражения у половины больных с травмами срединного, локтевого и лучевого нервов. Поэтому ЭС таких больных должна проводится с большей осторожностью, чем больных с двигательными расстройствами нижних конечностей. Особенно важно исключить у таких больных возможность провокации эпилептических припадков, если из анамнеза известно об их появлении в прошлом.

Оценка эффективности стимуляции в зависимости от характера двигательных нарушений, а также причин их обусловливающих, проводилось на основании комплексного обследования больных, включая полное клиническое обследование с использованием электродиагностики, динамометрии, осциллографии, определения тонуса мышц, ЭКГ-, ЭМГ-, ЭЭГграфии, термометрии и т. д. до лечения, в динамике его проведения и после окончания.

Основное внимание мы уделяли массированному организованному воздействию по многим каналам. При этом стимулировалось до 10-12 мышечных групп с учетом последовательности в сокращениях сгибателей и разгибателей.

При ЭС больших мышечных групп применялись ленточные электроды длинной 8-20 см и шириной 1,5-2 см, которые крепились на проксимальный и дистальный участок мышцы или групп мышц. Ток при этом проходит по длине мышцы, захватывая большинство мышечных волокон и вовлекая большие кожные рецепторные участки. Сила тока подбиралась индивидуально до получения интенсивных видимых сокращений мышц без болезненных ощущений. Как указывалось выше, мы могли одновременно стимулировать мышцы сгибатели и разгибатели, причем сокращение разгибателей наступало после окончания сокращения сгибателей. Так как все апробируемые аппараты позволяли одновременно использовать до 10-12 пар электродов, мы всегда использовали 1-2 канала для стимуляции соответствующих зон симпатических узлов. Небольшие круглые электроды крепились на область звездчатых узлов с обеих сторон при стимуляции верхних конечностей и на поясничную зону при стимуляции нижних. Воздействовали на симпатические узлы в течение 10 минут. Курс лечения состоял из 22-30 сеансов. Продолжительность сеанса варьировали, начиная с пяти минут и постепенно доводили до 30 минут.

В начале ЭС у больного возникают ощущения парестезии,. затем появляются сокращения отдельных мышечных волокон. Постепенно увеличивая амплитуду, вызывали четко выраженные сокращения мышц. У больных, которых беспокоили сильные боли, во время стимуляции они или полностью прекращались, или значительно уменьшались. Это состояние сохранялось после процедуры от 30 минут до 2-х часов и больше. Если боли в дальнейшем и возобновлялись, они были менее интенсивными, чем до воздействия. Процесс ЭС переносится больными легко, к концу каждого сеанса стимуляции они ощущают приятную усталость, легкость в конечностях. Под воздействием стимуляции конечности теплеют, в некоторых случаях при этом усиливается потоот-

133

деление. Уже после 4-5 сеансов заметно улучшается окраска кожи, восстанавливается чувствительность.

Ритмические сокращения мышечных волокон усиливают кровообращение и лимфоток, что обеспечивает лучшее удаление продуктов метаболизма, о чем можно судить по повышению кожной температуры пораженных участков, нормализации их окраски. Известно, что кожная температура является показателем, по которому можно судить о состоянии вегетативной нервной системы

исистемы кровообращения.

Убольшинства больных была выявлена асимметрия кожной температуры за счет понижения ее на пораженной стороне. В первые сеансы ЭС кожная

температура над стимулируемыми мышцами увеличивалась на 2-3,5°. Когда объем движений, сила, тонус мышц приближались к норме, асимметрия кожной температуры уменьшалась, последняя во время стимуляции увеличивалась на 0,5-1°.Эти показатели позволяли по энергетическим сдвигам судить о ходе обменных процессов не только во время стимуляции, но и после нее.

По данным сосудистой осциллографии можно судить, что под влиянием ЭС происходит расширение просвета артериальных сосудов, снижение тонуса сосудов. Осцилляторный индекс у большинства больных увеличивается после стимуляции на 1-3 мм.

Об улучшении функционального состояния мышц и нормализации трофики подтверждают и данные измерений периметра пораженных конечностей, который увеличивается на 1-3 см, а также тонометрии, свидетельствующей о нормализации мышечного тонуса.

Для контроля увеличения силы мышц предплечья и кисти служила динамометрия. Увеличение силы было более выражено у больных с частичным поражением периферических нервов со сроком поражения до года и нарастало в пределах 1-16 кг. Под воздействием ЭС возрастал объем движений в суставах, причем увеличение углового смещения колебалось от 5 до 25°.

В качестве иллюстрации приводим выписку из истории болезни №1719 больного В., 35 лет.

Диагноз: травматический неврит правого срединного нерва, давность заболевания − 1 месяц. Объективно: рубец в нижней трети правого предплечья − грубый, синюшный, отечный. Кожа ладонной поверхности сухая, шершавая, резко выражен гиперкератоз, шелушение, атрофия мышц в области возвышения большого пальца. Анестезия зоны иннервации правого срединного нерва.

После трех сеансов исчезли боли в области IY пальца, уменьшилось шелушение. Затем с каждым последующим сеансом все больше восстанавливалась чувствительность, уменьшались боли, восстанавливалась трофика кожи. К концу лечения (14-й сеанс) полностью восстановилась чувствительность в I-II и частично в III пальцах, исчез гиперкератоз, шелушение полностью прекратилось, окраска кожи в области рубца нормализовалась. Дина-

134

мометрия при выписке − 9 кг, хотя до начала лечения сгибание пальцев было невозможным.

Через месяц после лечения кожа ладонной поверхности - нормальной окраски, эластичная, теплая, рубец в области предплечья незначителен, увеличилась мышечная масса в области возвышения большого пальца. Почти полностью исчезли боли и восстановилась чувствительность. Динамометрия − 40 кг. Приступил к обычной трудовой деятельности.

Увсех больных с периферическими поражениями нервов наряду с увеличением объема движений, силы, тонуса, спонтанной и вызванной во время максимального произвольного напряжения биоэлектрической активности мышц /ЭМГ/, нормализацией температуры, наблюдалось уменьшение болей, появление чувствительности, исчезновение синюшности, мраморности, сухости кожи; шершавость и шелушение уменьшались, появлялась нормальная окраска кожи, приобретали нормальный вид прорастающие участки ногтей; затягивались, а потом и исчезали язвы. Постепенно уменьшалась отечность и рассасывались рубцы.

Все больные этой группы отмечали уменьшение болей и легкость в конечностях сразу же после проведенного сеанса.

Убольных с поражением спинного мозга во всех случаях эффект ЭС был положительным, хотя и выражен в различной степени. Отмечалось улучшение трофики мягких тканей, на пораженных конечностях повышалась кожная температура, уменьшалась синюшность, шелушение и другие, ранее перечисленные явления.

Увеличивался объем активных движений, тонус и сила мышц, улучшались показатели ЭМГ. Улучшалось общее состояние и самочувствие больных.

Частота пульса во время стимуляции увеличивалась на 2-6 ударов в минуту, а после стимуляции снижалась на 2-3 удара по сравнению с исходной.

Максимальное артериальное давление увеличивалось во время стимуляции на 5-10 мм, после прекращения стимуляции оно снижалось на 10-5 мм и постепенно возвращалось к исходному. Сравнивая данные электрокардиографии до лечения, до и после сеанса стимуляции в конце лечения, мы пришли к выводу, что ЭС не вызывает отрицательных явлений в деятельности сердечной мышцы.

В тех случаях, где компрессия мозга была устранена, под воздействием проводимого лечения утраченные функции вскоре начинали восстанавливаться: исчезала сухость кожи, шелушение, кожа приобретала нормальную окраску, становилась теплой на ощупь, нарастала амплитуда движений, восстанавливалась функция тазовых органов.

Приводим краткую выписку из истории болезни б-го Р-к (история болез-

ни № 302).

Диагноз: патология межпозвоночного диска со сдавлением корешковомедуллярной артерии. Жалобы на слабость в нижних конечностях, особенно в дистальных отделах стопы, онемение в голенях, отсутствие движений в ко-

135

ленных и голеностопных суставах, нарушение мочеиспускания, боли в пояснично- крестцовом отделе позвоночника.

14.II. после физического напряжения внезапно возникла острейшая боль в пояснично-крестцовом отделе позвоночника с “прострелом” в обе нижние конечности, появилась слабость в нижних конечностях и задержка мочи. Объективно: парез обеих стоп, гипостезия по задней поверхности голени уровня средней трети с двух сторон, анестезия на стопе, на подошвенной поверхности, гипостезия на тыле стопы. Мышечно-суставное чувство нарушено в пальцах обеих стоп, голеностопных суставах. Анестезия в дерматомах. Ахиловы рефлексы отсутствуют с двух сторон, коленные вялые, равные

сдвух сторон, задержка мочеиспускания, стула.

17.II. произведена операция - удаление выпавшей части межпозвонкового диска. Электростимуляция начата 14.. Электроды накладывались на низ живота, средние ягодичные мышцы, мышцы бедер и голеней и на стопы. Вскоре после первых сеансов появилась температурная чувствительность в стопах, усилилась перестальтика кишечника. Позднее появилась чувствительность на тыльной стороне стоп, мышечносуставное чувство в голеностопных суставах, исчезло шелушение, сухость кожи. Мочеиспускание нормализовалось, возрос объем движений в коленных суставах. Начал ходить с помощью дополнительной опоры. Коленные рефлексы стали живые, ровные. Всего больной получил 30 сеансов ЭС.

Больной Д-га (история болезни № 22693), 43 года, оперирован по поводу субдуральной гематомы спинного мозга. До и после операции у больного имелись явления глубокого вялого нижнего парапареза, обусловленного сочетанным поражением сегментарно-проводникового двигательного аппарата на

уровне D10-D12 сегментов спинного мозга. До стимуляции наряду с отсутствием активных движений в стопах и голенях отмечались выраженные трофические нарушения как со стороны кожных покровов, так и мышц. Самостоятельно вставать, садиться и передвигаться не мог. С лечебной целью спустя 1,5 месяца после операции проведено 25 сеансов ЭС. Электроды накладывались на мышцы бедра и голени. Уже во время проведения курса электростимуляции появились активные движения в коленных и голеностопных суставах, улучшилась трофика кожных покровов и нормализовались тазовые функции: в конце лечения значительно выросла масса мышц голеней, особенно задней группы, увеличился мышечный тонус. У больного после лечения появилась возможность передвигаться на костылях.

Через 1,5 года больной по его просьбе принят в институт для повторного курса ЭС. Состояние больного на этот раз: движения ограничены (ходит на костылях ), не может подняться с кушетки, клонус мышц нижних конечностей при попытке сесть и встать. Жалуется на понижение чувствительности в ногах, на то, что ноги все время стынут, стул затруднен, мочеиспускание не нарушено.

После 7 сеансов стимуляции по той же программе отмечено значительное улучшение. По окончании повторного курса (22 сеанса) больной начал ходить

136

без костылей, подниматься без постоянной помощи с кушетки, сравнительно долго стоять. Уменьшился спастический тонус сгибателей ног. Увеличилась сила и повысился тонус четырехглавой мышцы бедра обеих ног, увеличился их объем, конечности потеплели, стали меньше стынуть, восстановились болевая, температурная и тактильная чувствительность в области стоп. Улучшился акт дефекации.

Больной И-ин, 27 лет (история болезни № 127), оперирован по поводу опухоли спинного мозга (липома) на уровне L4-S1 позвонков. После операции у больного углубился вялый нижний парапарез, особенно выраженный в стопах.

Спустя 5 месяцев после операции начата электростимуляция. Проведено 13 сеансов стимуляции мышц бедер и голеней, после чего отмечалось нарастание объема активных движений в стопах. В удовлетворительном состоянии выписан домой. Спустя 4 месяца после электростимуляции больной ходил самостоятельно.

Опыт лечения спинальных больных показывает, что именно в этой группе отмечаются заметные положительные результаты от применения электростимуляции.

В наших случаях трофические и двигательные расстройства могли быть ослаблены благодаря постепенному восстановлению чувствительности различных групп нервных волокон. Считается, что наиболее подвержены воздействию давления и ряда других факторов толстые быстропроводящие и низкопороговые двигательные и чувствительные волокна, покрытые толстой миелиновой оболочкой. Менее миелинизированые волокна и безмиелиновые при таких поражениях страдают меньше, атрофируются позже, а при возможности восстановления восстанавливаются ранее.

Поскольку трофические процессы, чувствительность кожи, γ- эфферентация и ряд других функций обеспечиваются тонкими волокнами, то именно они страдают меньше и восстанавливаются раньше. С восстановлением этих функций представляется возможность воздействия с периферии на основные регуляторные процессы интегративного характера.

Самым важным обстоятельством надо признать то, что при резком понижении чувствительности, при сохранении тонких волокон, наиболее эффективным будет именно электрическое раздражение, поскольку его можно дать в заведомо высоких дозах, превышающих дозы других возможных раздражения. Выключение или ослабление функции рецепторов, их специфичность и т.д. для электрических воздействий не является препятствием. С помощью этого воздействия можно перейти сразу на другую степень − на нервное волокно, если речь идет о раздражении кожи и мышц.

Эти воздействия можно адресовать также тонким нервным волокнам, когда они перестают возбуждаться адекватными раздражениями.

Восстановление функций у этих больных начинается с трофики кожи и мышц, их тонуса, объема движений и т.д. Последовательность восстановления − от менее сложных к более сложным функциям.

137

Третью группу составили больные с опухолями головного мозга, очаговым арахно-энцефалитом и последствиями острого нарушения мозгового кровообращения.

У неоперированых больных с опухолями головного мозга электростимуляцию мы считаем противопоказанной. Она противо-показана также у больных с эпилептогенным очагом, так как не исключена возможность провокации припадка.

Положительное воздействие электростимуляции имело место в случаях нарушения двигательной активности, вызванного очаговыми поражениями корковых и подкорковых структур (без предрасположенности к эпилептическим припадкам ).

Рассмотрим пример лечения больного ІІІ группы.

Больной М - ко, 25 лет ( история болезни № 277). Оперирован по поводу очагового поражения правой теменно - лобовой области. После операции у больного развился левосторонний гемипарез, сочетавшиеся с параличом левой стопы. Спустя 15 дней после операции начата электростимуляция мышц голени. Уже через; сеанса у больного появились активные движения в стопе, он начал осуществлять тыльное сгибание стопы. В дальнейшем отмечалось нарастание объема активных движений и увеличение мышечной силы в стопе, а также восстановление объема мышц голени, как передней, так и задней группы. Спустя 2 месяца после электростимуляции больной стал ходить без помощипалки.

Интересно то, что у больного во время проведения сеанса электростимуляции, а также в ближайшее время после него возникало “воспоминание” активного движения и больной сам, уже будучи в палате, мог воспроизвести движение, которое возникало при стимуляции.

Приведенные нами результаты применения МЭСМ показывают, что, различные формы нарушений двигательных функций (детренированность, вялые параличи и парезы, контрактуры, первично-нейрональные, неврональные и первично-мышечные нарушения) требуют применения различных параметров электростимуляции в соответствии с преимущественным патофизиологическим механизмом поражения и учета их пространственно-временной организации.

Проводившиеся многолетние клинические исследования другими авторами [1,2,3,4] с применением ЭСУ, разработанных Э.К.Казимировым показали, что имитация в структуре стимулирующего сигнала импульсной активности мотонейронов инициирует восстановление нарушенных функций периферического мотонейронного пула через афферентные системы и непосредственную активизацию нейромышечного аппарата.

Задача многоканальной электростимуляции заключается в том, чтобы возобновить функциональную деятельность различных образований центральной и периферической нервной системы и мышц, которая теряется в результате неврального поражения. Для каждой стимулируемой структуры устанавливают оптимальную силу электрораздражения, которая должна обеспечивать появле-

138

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.

139