Musculoskeletal disorders and the possibility of using neuromuscular electrical stimulation

Full Text

Обоснование

Адгезивный капсулит (МКБ-10 М75.0) как проявление миофасциальной болевой дисфункции еще со времен работ Дюплея (Duplay, 1872) было принято определять как плечелопаточный периартрит, периартроз, «замороженное плечо» и др. [1−4]. Все же за столетний период изучения данного синдрома этиология его до сих пор вызывает дискуссию. В то же время среди болезней костно-мышечной системы адгезивный капсулит является наиболее частой формой и составляет 80% от числа всех проявлений миофасциальной болевой дисфункции [5]. При этом причиной мышечных поражений при адгезивном капсулите могут быть как воспалительные, так и дегенеративные процессы, развивающиеся на фоне целого ряда неврологических, сосудистых, метаболических и эндокринных расстройств. Некоторые авторы отмечают, что у 1/3 больных адгезивный капсулит ассоциирован с сахарным диабетом, а инсулинорезистентность развивается главным образом в мышечной ткани [6−10].

Актуальность изучения болезней костно-мышечной системы определяется не только ограничением двигательной активности пациентов и потерей их трудоспособности, но и широкой распространенностью данной патологии. По данным статистики, в Российской Федерации в 2014 и 2015 гг. абсолютное число зарегистрированных больных с болезнями костно-мышечной системы составляло соответственно 19 667 967 и 19 429 107, что в пересчете на 100 000 всего населения составило 13 446,6 и 13 283,5 случаев. При этом, в частности, в Московской области соответствующие показатели (681 988 и 660 589, или 9431,4 и 9135,4) были существенно лучшими [11−13].

В результате анализа некоторых статистических материалов заболеваемости болезнями костно-мышечной системы населения Российской Федерации в 2015−2016 гг., можно представить показатели первичной заболеваемости болезнями костно-мышечной системы на примере населения Московской области (рис. 1).

 

Рис. 1. Некоторые районы Московской области с повышенным уровнем первичных случаев болезней костно-мышечной системы

 

На рис. 1 видно, что на территориях Волоколамского, Ленинского и Красногорского районов показатели первичной заболеваемости болезнями костно-мышечной системы среди подросткового населения в 2,0−3,5 раза превышали среднеобластные значения. В Ступинском, Луховицком, Каширском и Серебряно-Прудском районах эти показатели превышали среднеобластные значения в 1,3−2,0 раза, а в Можайском, Мытищинском, Павловско-Посадском, Орехово-Зуевском, Раменском, Воскресенском и Озерском районах ― в 1,0−1,3 раза. При этом профилактические осмотры подростков показали резкое увеличение числа случаев выявления нарушений осанки у учащихся школ (рис. 2). Можно предположить, что нарушения осанки с детства создают предпосылки не только для нарушения иммунологического контроля и развития патологии внутренних органов, но и болезней костно-мышечной системы [14].

 

Рис. 2. Районы Московской области, в которых отмечается высокий процент детей с нарушением осанки (по данным отчетов Роспотребнадзора, 2013−2015 гг.)

 

В патогенезе болезней костно-мышечной системы важная роль принадлежит костным структурам, их метаболизму, а также нарушению регуляции структурной адаптации костных структур, которые могут закладываться уже в детстве под действием экологического прессинга.

Загрязненность атмосферного воздуха, продуктов питания, а также избыточное влияние некоторых физических факторов, например шума, электромагнитного излучения и др., оказывают отрицательное влияние на иммуногенез в целом, а также ассоциируются с возникновением, в том числе, болезней эндокринной и костно-мышечной систем [15, 16]. Так, в 2015 г. в некоторых районах Московской области имелись временные отклонения, например, в питьевой воде: в частности, отмечался избыток железа на 47,6%, фтора ― на 24,3%, стронция ― на 13,1%, лития ― на 8,0%, кремния ― на 3,5%, марганца ― на 0,4% [17].

Учитывая сложность этиопатогенеза отмеченных выше патологических процессов, становится очевидным, что все предлагаемые «радикальные» методы лечения данной патологии на сегодняшний день достаточно условны, поэтому идет поиск новых комплексных воздействий на основе фармакотерапии, лечебной физкультуры и физиобальнеологических факторов [18−23].

На первом этапе исследования, который был описан в одной из наших предыдущих работ, показано положительное влияние комплексного лечения, включающего в том числе электростимуляцию импульсными токами на нервно-мышечную проводимость в целом, а также на разные звенья патогенеза сахарного диабета, оказывающего гликолитическое, липолитическое действие [24, 25].

Цель ― изучение влияния электронейростимуляции мышц на больных с адгезивным капсулитом средней степени тяжести на фоне субкомпенсированного сахарного диабета 2-го типа с целью разработки нового комплексного лечения.

Методы

Дизайн исследования

Проведено независимое рандомизированное исследование двух групп пациентов с адгезивным капсулитом на фоне субкомпенсированного сахарного диабета 2-го типа. Исследование выполнено на базе ФГУЗ «Клиническая больница № 83 Федерального медико-биологического агентства».

Описание медицинского вмешательства

Все больные были разделены на две группы. Пациенты первой (контрольная, n=30) группы получали стандартное лечение, во второй (основная, n=120) дополнительно применяли электронейростимуляцию с использованием аппарата OMRON Е-4 (Япония), частотой 1−1200 Гц, силой тока, регулируемой до умеренного сокращения мышц под электродами (до 85 мА), 4−6 полей в день, время воздействия ― 15 мин на одно поле, двумя полями, два поля в день, курс 10−12 процедур в зависимости от состояния пациента и его сопутствующих заболеваний.

С помощью классической электродиагностики определялась в динамике электровозбудимость надостной и подостной мышц с двух сторон на аппарате «Магнон-Скиф» (Россия). При этом нормальный ответ подостной и надостной мышц на гальванический ток соответствовал 13,2±0,4 и 10,8±0,2 мА, на экспоненциальный ток ― 18,7±0,1 и 15,2±0,3 мА, на прямоугольный ток ― 16,1±0,4 и 13,6±0,2 мА.

Ограничениями к использованию предложенного нами метода были общие противопоказания к физиотерапии, в том числе повреждения и разрывы сухожилий вращающей манжеты или капсулы плечевого сустава, острота болевого синдрома, декомпенсация сопутствующих заболеваний и др.

Критериями эффективности следует считать нормализацию клинических проявлений ряда важных показателей: уменьшение степени болевого синдрома, увеличение двигательной активности в плечевом суставе, уменьшение спастичности мышц, электровозбудимости по показателям электродиагностики, а также данные статистических показателей.

Статистический анализ

Статистическая обработка полученных результатов проводилась с использованием текстового редактора Microsoft Office Word 2010, табличного редактора Microsoft Office Excel 2010, статистических пакетов прикладных программ Statistica 10.0. При этом использовался, в частности, метод наименьших квадратов, при минимизации суммы квадратических отклонений между наблюдаемыми и расчетными величинами, где R² ― коэффициент достоверности аппроксимации. Данный метод позволил краткосрочно прогнозировать результаты упомянутых выше воздействий. При этом адекватность полученной статистической модели проверялась по t-критерию Стьюдента и F-критерию Фишера, где n ― количество объектов, p<0,05 ― достоверность изменений между показателями в группах до лечения и нормой; р<0,05* ― достоверность изменений между значениями показателей в 1-й и 2-й группах больных в те же сроки наблюдений.

Результаты

Объекты (участники) исследования

Участники исследования (n=150), возраст 48,2±4,4 года, имеющие адгезивный капсулит одного плечевого сустава средней степени тяжести на фоне субкомпенсированного сахарного диабета 2-го типа, были разделены на две группы ― контрольную (группа 1, n=30) и основную (группа 2, n=120), которая дополнительно получала электронейростимуляцию от аппарата OMRON Е-4. В анамнезе у большинства больных с детства отмечалась разной степени выраженности патология костно-мышечного аппарата. При осмотре пациентов беспокоили боли в области пораженного плеча, усиливающиеся ночью, а также отмечались гипотрофия мышц плечевого пояса средней степени, болезненность при пальпации и ограничение движений в плечевом суставе (на 54−58º наружная ротация и на 42−45º внутренняя ротация); маятниковые движения в плечевом суставе были болезненными и ограниченными; поражений контралатерального плеча не отмечалось.

На рентгенограммах у некоторых больных имелись признаки остеопороза, в мягких тканях ― единичные кальцификаты, а при длительном течении заболевания ― остеосклероз, единичные кистовидные просветления костной ткани в областях большого бугорка и головки плечевой кости. Наличие триггерных точек и спастичности мышц, в которых эти триггерные точки находились, в основном имели обширную иррадиацию и захватывали преимущественно надостную и подостную мышцы.

Основные результаты исследования

В результате нервно-мышечной диагностики было установлено, что до начала лечения у большинства пациентов обеих групп электровозбудимость на все изучаемые виды токов со стороны поражения в подлопаточной и надостной мышцах была ниже нормы: на гальванический ток в 1-й группе ― на 17,3 и 15,5%; во 2-й ― на 17,4 и 15,7%; на экспоненциальный ток ― соответственно на 17,8 и 16,6% и на 17,9 и 16,4%; на прямоугольный ток ― соответственно на 10,6 и 11,9% и на 10,8 и 11,7%. (рис. 3).

 

Рис. 3. Данные регрессионного анализа показателей электродиагностики во 2-й (основной) группе больных адгезивным артритом Коэффициенты достоверности аппроксимации для подостной и надостной мышц соответственно: R² = 0,5374 и 0,5465 для гальванического тока, R² = 0,5213 и 0,5118 для экспоненциального тока, R² = 0,5051 и 0,5252 для прямоугольного тока.

 

Обсуждение

До начала лечения у большинства пациентов обеих групп со стороны поражения в подостной и надостной мышцах, содержащих триггерные точки, преобладали количественные изменения при отсутствии качественных показателей нервно-мышечной диагностики по типу спастических явлений, т.е. у них снижалась электровозбудимость на все изучаемые виды токов в подостной и надостной мышцах (см. рис. 3).

Известно, что наличие триггерных точек сопровождается повреждением мышечных волокон с выходом ионов кальция из саркоплазматического ретикулума [26]. Обычное поступление энергии от аденозинтрифосфата и избыток ионов кальция поддерживают устойчивое сокращение саркомеров, вовлеченных в процесс образования триггерных точек, что поддерживает спастические явления в мышцах. Отмечается также, что нарушения в работе кальциевых ионных каналов происходят и при другой патологии, в том числе при сахарном диабете [27−29].

Было выявлено, что дисбаланс между антиоксидантной системой и активностью свободных радикалов является одним из пусковых механизмов осложнений при сахарном диабете [26]. Подобный сформировавшийся окислительный стресс запускает сложный процесс повреждения, в том числе нервно-мышечной передачи. Определенную опасность при сахарном диабете представляют многокомпонентные нарушения аминокислотного транспорта, функций митохондрий, энергетического, антиоксидантного дисбаланса и др. При этом агрессия продуктов гликирования может приводить к появлению структурных и функциональных нарушений экстрацеллюлярного матрикса и синтеза белков, в том числе коллагена I типа, что отрицательно отражается на сократительных свойствах мышц, а также ведет к их гипотрофии.

Гормонально-метаболические нарушения при сахарном диабете существенно изменяют морфологические, биохимические и сократительные свойства скелетных мышц, что сопровождается гиподинамией, и в целом приводят к дегенеративным изменениям ротаторной манжеты плеча [30−32]. Электронейростимуляция мышц также приводит к изменению ионной проводимости мембраны, обусловленному прохождением токов через натриевые, кальциевые и калиевые ионные каналы [33].

После курса примененного нами нового комплексного лечения, включающего электронейростимуляцию, состояние электровозбудимости изученных мышц существенно улучшилось (см. рис. 3), что продемонстрировано при анализе показателей наиболее физиологического для мышц экспоненциального тока. Так, в подостной мышце после курса лечения показатели этого тока увеличились на 2,5% (р<0,05*), через 1 мес ― на 2,7% (р<0,05*), через 3 мес ― на 2,5%, через 6 и 9 мес ― на 1,9%. Эти же показатели для надостной мышцы в данные сроки были выше предыдущих показателей на 7,9% (р<0,05*), на 5,5; 3,1 и 2,4% через 1; 3; 6 и 9 мес соответственно.

Статистический регрессионный анализ показал, что у больных во 2-й (основной) группе со стороны патологии степенные тренды показателей электровозбудимости подостной мышцы на гальванический (R2=0,5374; р<0,05), экспоненциальный (R2=0,5213; р<0,05) и прямоугольный токи (R2=0,5051; р<0,05), а также надостной мышцы составляли соответственно R2=0,5465 (р<0,05), R2=0,5117 (р<0,05) и R2=0,5252 (р<0,05), стремясь к своим оптимальным значениям. При этом по направлению трендов можно было дать краткосрочный положительный прогноз клинического состояния больных на два периода вперед. У больных же в 1-й (контрольной) группе достоверной динамики этих показателей в течение более одного месяца не отмечалось, и в целом соответствующий прогноз был отрицательным.

Включение в предложенное нами комплексное лечение электронейростимуляции позволило уменьшить болевой синдром и восстановить двигательный стереотип в плечевом суставе, а также достигнуть во 2-й (основной) группе больных компенсации клинического состояния в 86,7% (n=104) и субкомпенсации в 10,0% (n=12) случаев. Декомпенсированным данный процесс оставался у 3,3% (n=4) больных. Рецидив заболевания до 6 мес наступил у 7,8% (n=9) больных с компенсацией и субкомпенсацией, рецидив до 1 года ― у 9,5% (n=11). У остальных больных сохранялась компенсация.

В 1-й (контрольной) группе больных компенсация возникала лишь в 20% (n=6) случаев, а субкомпенсация и декомпенсация ― соответственно в 43,3% (n=13) и 36,7% (n=11). При этом рецидив заболевания у данных больных с компенсацией и субкомпенсацией до 6 мес наступил в 36,8% (n=7) случаев, рецидив до 1 года ― в 26,3% (n=5), что достоверно отличается от аналогичных показателей больных 2-й группы.

Заключение

Включение в комплексное лечение электронейростимуляции позволяет уменьшить болевой синдром и восстановить двигательный стереотип в плечевом суставе, а также достигнуть в целом компенсации клинического состояния.

Дополнительная информация

Источник финансирования. Публикация подготовлена при поддержке Программы РУДН «5-100».

About the authors

Nina N. Lazarenko

Peoples Frendship University of Russia

Author for correspondence.
Email: lazarenko.nina@yandex.ru
SPIN-code: 3211-0443
Russian Federation, Moscow

Marina Yu. Gerasimenko

Russian Medical Academy of Post-Graduate Education

Email: mgerasimenko@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-1741-7246
SPIN-code: 7625-6452
Russian Federation, Moscow

Zhanna G. Tigay

Peoples Frendship University of Russia

Email: lazarenko.nina@yandex.ru
SPIN-code: 6302-3406
Russian Federation, Moscow

O. A. Dogotar

Peoples Frendship University of Russia

Email: lazarenko.nina@yandex.ru
SPIN-code: 2268-8747
Russian Federation, Moscow

References

Supplementary files