Electrostimulation of thigh quadriceps in injuries of knee joint ligaments (comparative assessment of the technikues efficfcy)

Full Text

Одной из главных задач при проведении комплекса реабилитационнных мероприятий у пострадавших с повреждениями капсульно-связочных структур коленного сустава и их последствиями является укрепление околосуставных мышц. Наибольшие сложности возникают при необходимости избирательной тренировки односуставных головок четырехглавой мышцы бедра. Снизить сроки восстановления мышечной

силы позволяет электростимуляция [2, 3, 6—9]. В сочетании с физическими упражнениями ее считают одним из наиболее эффективных средств тренировки мышц при их гипотрофии. Искусственный электрический сигнал заменяет естественный нервный импульс и вызывает, в зависимости от силы и частоты тока, меньшее или большее мышечное сокращение — вплоть до тетануса, т.е. с подключением всех двигательных единиц, чего никогда не удается получить при выполнении физических упражнений. Электростимуляция мышц может усилить возбудимость мотонейронов в равной степени как за счет прямой активизации двигательных единиц, так и в результате афферентной импульсации с рецепторов кожи по механизму внутренней обратной связи [1, 4, 5].

Таким образом, по данным литературы, электростимуляция способна вызывать сильное напряжение мышц, которое может многократно повторяться, число таких сокращений может быть значительно больше, чем произвольных, поскольку утомление развивается раньше в двигательных центрах и лишь затем в мышцах. В настоящее время применяется множество методик электростимуляции. Вопрос о том, какие из них более эффективны, остается нерешенным.

Целью нашего исследования было сравнение эффективности различных методик электростимуляции, используемых при повреждениях капсульно-связочных структур коленного сустава.

Мы апробировали методику электростимуляции на модуле VIF фирмы ЕТМ (Франция). Данный модуль состоит из двух генераторов, которые позволяют получать широкий спектр импульсных токов, изменяя их силу и частоту. В нашей работе использовались ритмичные двунаправленные токи с частотой подачи импульсов 50—300 Гц и силой, достаточной для тетанизации, в режиме «посыл/пауза» — 2 с посыл, затем 2 с пауза или 4 с посыл и 4 с пауза (2:2 или 4:4), что позволяло избежать химических ожогов под электродами и привыкания организма. Электроды большой площади (250—500 см²) накладывали на кожу у мест прикрепления четырехглавой мышцы бедра (передняя поверхность верхней трети бедра и выше верхнего полюса надколенника). Длительность процедуры составляла 30 мин, курс включал 15 процедур.

При оценке эффективности метода сопоставляли результаты, полученные в двух группах, в каждую из которых входило по 12 больных с антеромедиальной нестабильностью I и II степени (спортсмены в возрасте от 17 до 30 лет). В 1-й (основной) группе электростимуляцию проводили с помощью модуля VIF по описанной схеме, во 2-й (контрольной) — на аппарате «Стимул-01» по обычной методике [3]. Исходные силовые показатели и биоэлектрическая активность мышц в обеих группах были одинаковы (р>0,05).

При проведении данного исследования силовые возможности разгибателя голени определяли в килограммах методом динамометрии, плечо силы во всех случаях было одинаковым.

 

Таблица 1

Изменение силы четырехглавой мышцы бедра (в кг) после ритмической электростимуляции

Группа больных	До лечения	После лечения	Р
	М±m
1-я	13,1+4,7	28,1±3,1	<0,01
2-я	13,5+4,5	18±3,8	<0,01
Р	>0,05	<0,01

 

Таблица 2

Изменение силы четырехглавой мышцы бедра (в кг) после электростимуляции в ходьбе

Группа больных	До лечения	После лечения	Р
	М±т
2-я	13,5±4,5	18±3,8	<0,01
3-я	13±3,5	21,5+2,4	<0,01
4-я	12,9±3,7	21+3	<0,01

 

Из табл. 1, в которой представлены результаты динамометрии в сравниваемых группах до и после курса электростимуляции, видно, что прирост мышечной силы для четырехглавой мышцы бедра в основной группе был выше на 10±0,7 кг.

Нами апробирован также метод активной электростимуляции в ходьбе ослабленных мышц с нормальной иннервацией при помощи корректора движений, разработанного в ЦНИИПП (3-я группа). Электроды из графитовой токопроводящей ткани укрепляли на передней поверхности бедра так же, как и в предыдущей серии исследований, соединяли их с электронным блоком, после чего подбирали оптимальную интенсивность стимула (при которой он хорошо переносился больным и вызывал сильное сокращение мышцы). На наружной поверхности коленного сустава фиксировали гониометрический датчик, обеспечивающий замыкание электрической цепи корректора при движении в коленном суставе от 170 до 180°, и переключали корректор в режим активной динамической стимуляции. Больному предлагали ходить 30 мин, при этом контролировали работу прибора. В дальнейшем пациент самостоятельно настраивал корректор движений и регулировал интенсивность стимула.

Аналогичная схема тренировки была апробирована на внутренней широкой мышце бедра при нарушении баланса между односуставными головками четырехглавой мышц бедра (4-я группа). Гониометрический датчик в этом случае настраивали таким образом, чтобы стимул подавался на мышцу при движениях в коленном суставе от 150 до 180°. Время процедуры также составляло 30 мин, курс включал 15 процедур.

В данной серии исследований сравнивали показатели 3-й и 4-й групп (12 спортсменов в каждой), которые по возрастному составу и функциональным нарушениям были аналогич

ны 1-й и 2-й группам предыдущей серии Для контроля эффективности метода использовали результаты, полученные во 2-й группе (электростимуляция на аппарате «Стимул-01» по обычной методике). Как видно из табл. 2, сила мышц после электростимуляции достоверно увеличивалась во всех группах (р<0,01). Достоверные различия в уровне силовых возможностей между 2, 3 и 4-й группами как до лечения, так и после него отсутствовали. В 1-й группе силовые возможности после курса электростимуляции оказались достоверно выше, чем во всех остальных (р<0,05).

Для оценки эффективности избирательной тренировки внутренней широкой мышцы бедра в ходьбе регистрировали по Сцирмаи [2] показатели тонуса трех головок четырехглавой мышцы в покое и при максимальном сокращении до и после лечения, а затем сравнивали показатели мышечного тонуса внутренней широкой и наружной широкой мышц бедра в 3-й и 4-й группах. Полученные данные представлены в табл. 3. Из нее видно, что в обеих группах тонус внутренней и наружной широких мышц в покое и при максимальном напряжении достоверно различался как до, так и после лечения (р<0,01). После лечения увеличение тонуса при максимальном сокращении мышц было более значительным в 4-й группе (р<0,01).

 

Изменение тонуса мышц (в усл. ед.) после курса электростимуляции (М±m)

Группа больных	Мышца	До лечения		После лечения
		покой	напряжение	покой	напряжение
3-я	Внутренняя широкая	60,3+5,8	87,1+4,3	59,7+5,5	100,1±4,7
	Наружная широкая	71,3+3,4	101,3+6,3	69,7+3,8	111,3+9,8
4-я	Внутренняя широкая	60,6+5,7	88,7+5	59,7+5,5	109+8,2
	Наружная широкая	64,8±6,1	101,6+7,5	63,9+5,5	110,2+8,3

 

Исходя из того что эффективность электростимуляции на модуле VIF была выше, чем на

«Стимуле-01», а динамическая электростимуляция эффективнее, чем ритмическая, мы предположили, что совмещение принципа динамической стимуляции с возможностями модуля VIF, дополненное применением противодействия перемещению голени в момент подачи электрического стимула, позволит в еще большей степени укрепить ослабленные мышцы. В связи с этим в 5-й группе было проведено исследование эффективности предложенной нами динамической электростимуляции с отягощением. По исходным параметрам эта группа, состоявшая также из 12 больных, была Аналогична всем другим. Методика наложения электродов и характеристика тока были те же, что и в 1-й группе, но под колено пациента помещали функциональную шину А.Ф. Каптелина или большой валик. В силу этого нога при подаче стимула выпрямлялась. После 5 мин стимуляции в таком режиме на нижней трети голени закрепляли груз (манжета 2,25 кг) и продолжали стимуляцию, подбирая интенсивность тока, хорошо переносимую больным и достаточную для выпрямления ноги. При появлении признаков утомления (переход гладкого тетануса в зубчатый) увеличивали частоту стимулирующего сигнала до 250—300 Гц, что позволяло вновь получать гладкий тетанус при выпрямлении ноги. Процедуру заканчивали при появлении признаков утомления мышцы. Общая продолжительность стимуляции составляла около 30 мин. При последующих процедурах груз закрепляли на голени с самого начала, с 3—5-й процедуры его увеличивали до 5 кг. Курс лечения состоял из 15 процедур. Результаты измерения силы мышцы представлены в табл. 4, из которой следует, что в 5-й группе прирост силы был на 18,7±9,7 кг больше, чем в 1-й (р<0,01).

 

Таблица 4

Изменение силы четырехглавой мышцы бедра (в кг) после динамической электростимуляции с отягощением

Группа больных	До лечения	После лечения	Р
	М±т
1-я	13,1+4,7	28,1+3,1	<0,01
5-я	13,7+3,8	46,8+11,7	<0,01
Р	>0,05	<0,01

 

Таким образом, на основании сравнительной оценки эффективности различных методик электростимуляции четырехглавой мышцы бедра при повреждениях капсульно-связочного аппарата коленного сустава можно утверждать, что наиболее эффективна методика динамической электростимуляции с дополнительным отягощением.

About the authors

M. B. Tsykunov

Central Institute of Traumatology and Orthopedics named after N.N. Priorov

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Moscow

I. S. Kosov

Central Institute of Traumatology and Orthopedics named after N.N. Priorov

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Moscow

References

Supplementary files