СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ МЫШЦ ЧЕЛОВЕКА В УСЛОВИЯХ СНИЖЕНИЯ ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ У ЛИЦ ПОЖИЛОГО ВОЗРАСТА И БОЛЬНЫХ С ХРОНИЧЕСКОЙ СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТЬЮ
METHOD OF RECOVERING FUNCTIONAL CAPABILITIES OF HUMAN MUSCLES IN CONDITIONS OF REDUCING MOTOR ACTIVITY IN THE ELDERLY AND PATIENTS WITH CHRONIC CARDIAC FAILURE

Изобретение относится к медицине и предназначено для восстановления мышечной силы у лиц пожилого возраста, а также больных с хронической сердечной недостаточностью с помощью электростимуляции. Пациенты с хронической сердечной недостаточностью (ХСН) вынуждены длительное время находиться на постельном режиме или вести образ жизни с сокращенной до минимума физической нагрузкой. Такие ограничения приводят к значительному ослаблению мышечной силы, и как следствие, ухудшению общего состояния организма и снижению качества жизни. Аналогичные проблемы возникают также у лиц пожилого возраста, которые постепенно снижают свою двигательную активность вследствие хронических болезней или иных обстоятельств. Использование электромиостимуляции, как способа восстановления мышечной силы и функциональных возможностей мышц, является эффективным средством улучшения физического состояния для данной группы пациентов.
Из патента РФ №2246329 (опубл. 20.02.2005 г., МПК A61N 1/36) известен способ активной динамической электростимуляции мышц конечностей. В соответствии с указанным способом, проводят электростимуляцию мышц с одновременным выполнением упражнений лечебной гимнастики, при этом предварительно проводится процедура мануального мышечного тестирования для определения исходной силы мышцы, предназначенной для электростимулирования. Процедура проводится дважды в день, курс составляет 15-3 0 процедур. Указанный способ не подходит для пациентов с ослабленными мышцами, которые не могут выполнять упражнения, кроме того, он требует проведения длительного курса.
В патенте РФ №2392979 (опубл. 27.0б.2010 г., МПК A61N 1/18) раскрыт способ электростимуляционной тренировки мышц. В соответствии с раскрытым способом воздействие осуществляют многоканально, при этом выполняют многократные стимуляции переменным синусоидальным током частотой 2200-2500 Гц с амплитудной модуляцией с частотой 40-70 Гц, а воздействие ведут непрерывно посылками импульсов с заданным соотношением длительности t импульса к периоду повторения Т. Как указано в описании к данному способу, он может быть также использован для коррекции возрастных изменений в мышцах и связках, профилактики гиподинамии и миофиброза. Однако, воздействие высокочастотной электростимуляцией направлено на увеличение силы мышц, но не обеспечивает повышение их тонуса и выносливости, что особенно важно для пациентов с ослабленным мышечным аппаратом. Патент РФ №2392979 выбран в качестве ближайшего аналога заявленного способа.
Поскольку для пациентов с ослабленным мышечным аппаратом важно не только увеличение мышечной силы, но повышение выносливости мышц, необходимо использовать методику электростимуляции, обеспечивающую комплексное воздействие.
Технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является совершенствование способа электростимулирования, применимого для тренировки мышечного аппарата пациентов с хронической сердечной недостаточностью, а также людей пожилого возраста с ослабленным мышечным аппаратом. Техническим результатом, обеспечиваемым изобретением, является повышение эффективности стимулирующего воздействия, направленного на ослабленные мышцы нижних конечностей, при условии недопущения перегрузок мышечного аппарата.
Указанный технический результат достигается осуществлением способа восстановления функциональных возможностей мышц человека, заключающегося в том, что проводят курс из нескольких тренировочных процедур, при этом каждая процедура включает последовательно проводимые в течение суток два сеанса электростимуляции мышечного аппарата нижних конечностей, первый из которых предназначен для повышения тонуса мышц, а второй - для увеличения мышечной силы и массы, для чего накладывают электроды на поверхность кожи вдоль проекций групп передних и задних мышц бедер и голеней с обеспечением формирования в зоне контакта токопроводящей среды, причем на каждую стимулируемую группу мышц накладывают по два электрода, один электрод накладывают на дистальную крайнюю треть группы мышц, а второй электрод - на проксимальную крайнюю треть группы мышц, где первый сеанс электростимуляции проводят одновременно на всех группах мышц обеих конечностей, путем подачи на электроды двухполярных симметричных прямоугольных электрических импульсов продолжительностью 1±0,05 мс с частотой 25±1 Гц в циклическом режиме со стимуляцией в течение 1±0,1 с и перерывом в течение 2±0,1 с, амплитуду упомянутых импульсов подбирают для каждого пациента на основе индивидуальной переносимости, постепенно увеличивая ее во время сеанса, причем амплитуду импульсов регулируют отдельно для каждой конечности, добиваясь одинаковой силы сокращения мышц в обеих конечностях, при этом контролируют отсутствие движения в суставах конечностей, а второй сеанс электростимуляции проводят путем подачи на электроды электрических импульсов с амплитудной модуляцией, где несущая частота составляет 2500±50 Гц, частота модулирующего напряжения синусоидальной формы - 50±10 Гц; длительность каждой серии импульсов - 10±2 с, длительность пауз между сериями - 50±7 с, при этом первоначально стимулируют мышечные группы голеней обеих конечностей, а затем - бедер обеих конечностей, и первый сеанс проводят в первой половине дня в течение 30-45 минут, а второй сеанс проводят в течение 10-25 мин, устанавливая перерыв между первым сеансом и вторым сеансом, по меньшей мере, два часа.
Включение в каждую процедуру электростимуляции двух последовательно проводимых в течение суток сеансов электростимуляции мышечного аппарата нижних конечностей обеспечивает возможность разделить типы воздействия на мышцы, при этом, не нагружая их чрезмерно. Первый сеанс направлен повышение тонуса мышц и его проводят путем подачи на электроды двухполярных симметричных прямоугольных электрических импульсов продолжительностью 1±0,05 мс с частотой 25±1 Гц в циклическом режиме со стимуляцией в течение 1±0,1 с и перерывом в течение 2±0,1 с. Первый сеанс проводят в первой половине дня в течение 30-45 минут. Указанный режим проведения сеанса электростимуляции обеспечивает тренировку выносливости мышц. Подбор амплитуды импульсов на основе индивидуальной переносимости обеспечивает комфортность восприятия воздействия. Увеличение амплитуды импульсов позволяет достичь наибольшего сокращения мышечных групп. При этом важно контролировать, чтобы не происходило движение в суставе, а сила сокращения мышц в каждой конечности была одинакова.
Второй сеанс обеспечивает увеличение мышечной силы и массы. Сеанс проводят путем подачи на электроды электрических импульсов с амплитудной модуляцией, где несущая частота составляет 2500±50 Гц, частота модулирующего напряжения синусоидальной формы - 50±10 Гц; длительность каждой серии импульсов - 10±2 с, длительность пауз между сериями - 50±7 с. Второй сеанс проводят во второй половине дня в течение 10-25 минут. Перерыв между первым сеансом и вторым сеансом устанавливают, по меньшей мере, два часа. Это позволяет добиться расслабления мышц после тренировки. Электростимуляция высокочастотными модулированными импульсами обеспечивает тренировку для увеличения мышечной силы. Сочетание двух видов мышечной электростимуляции обеспечивает комплексное воздействие на ослабленные мышцы и позволяет достичь быстрого восстановления работоспособности мышц.
Длительность курса может составлять от 5 до 7 дней. Длительность курса устанавливают индивидуально в зависимости от физического состояния пациента.
Второй сеанс целесообразно проводить во второй половине дня, поскольку в этом случае обеспечивается достаточно времени для расслабления мышц после первого сеанса. При необходимости дополнительного расслабления, между первым и вторым сеансами осуществляют по меньшей мере одно целенаправленное воздействие, направленное на расслабление мышц нижних конечностей.
В том случае, когда у пациента имеются признаки застойных явлений по большому кругу кровообращения, например, наблюдаются отеки нижних конечностей, во время второго сеанса мышечные группы голеней и бедер стимулируют в следующем порядке - сначала выполняют электростимуляцию групп, расположенных дистальнее, т.е. сначала стимулируют мышцы голеней, а затем группы мышц бедер.
2
Для электростимуляции используют электроды площадью от 38 до 75 см, что позволяет стимулировать именно группы мышц, а не одну конкретную мышцу. Это повышает эффективность электростимулирующего воздействия.
Способ восстановления функциональных возможностей мышц человека реализуется следующим образом.
Оба сеанса электромиостимуляции (ЭМС) проводятся в положении лежа. На поверхность кожи нижних конечностей накладывают электроды, предварительно смоченные водой или токопроводящим гелем. Электроды накладывают вдоль проекции каждой стимулируемой группы мышц. На каждую группу мышц накладывают по два электрода: один электрод на дистальную крайнюю треть группы мышц, а второй - на проксимальную крайнюю треть группы мышц.
В первой половине дня проводят первый сеанс, для чего подают на электроды двухполярные симметричные прямоугольные электрические импульсы продолжительностью 1±0,05 мс с частотой 25±1 Гц в циклическом режиме со стимуляцией в течение 1±0,1 с и перерывом в течение 2±0,1 с. Стимулируются передние и задние мышцы нижних конечностей одновременно. Длительность первого сеанса составляет 30-45 минут. Амплитуда стимулирующих импульсов подбирается индивидуально для каждого пациента таким образом, чтобы они вызывали видимое сокращение стимулируемых мышц, с постепенным увеличением амплитуды до максимально переносимого пациентом сокращения. Наращивание амплитуды прекращается по желанию пациента, при этом врач, проводящий процедуру, должен проконтролировать визуально и/или пальпаторно наличие сокращений и отсутствие движения в суставах.
В случае остановки сеанса по желанию пациента врач выясняет у последнего критерии остановки сеанса, было ли это вызвано неприятными ощущениями, типа жжения или раздражения кожи, или причины были психологическими, например, возникшее чувство страха. Затем врач принимает решение об устранении мешающих факторов и производит попытку постепенного увеличения амплитуды до достижения максимально переносимого безболезненного, эффективного, пальпаторно и визуально определяемого мышечного сокращения. В течение первых минут сеанса ЭМС и периодически в его процессе врач контролирует' правильность подбора режима. Критерием является возможность пациента переносить установленные стимулирующие импульсы в течение длительного времени, при необходимости проводится коррекции интенсивности в целом или по отдельным группам мышц. Важно избегать установления чрезмерной амплитуды импульсов, поскольку это может послужить возникновению выраженных мышечных болей спустя некоторое время после процедуры и препятствовать прохождению полного курса. При первой пробной тренировке необходимо устанавливать начальные амплитуды не выше 17 вольт для мышц бедра и 25 вольт для мышц голени. В последующих тренировках за основу берется амплитуда сокращения, подобранная при первом занятии, однако каждый раз она должна быть скорректирована, так как величина импульса зависит от множества факторов, в том числе адаптации к стимулирующему импульсу, места расположения электрода, степени контакта с кожей и т.д. После адаптации пациента амплитуда может быть дополнительно увеличена, чтобы поддерживать уровень мышечного сокращения на максимально возможном уровне. Любое дополнительное увеличение амплитуды должно осуществляться исходя из переносимости ее пациентом, и уменьшаться до предшествующих значений по его первому требованию. Интенсивность стимулирующих импульсов от сеанса к сеансу может варьироваться в пределах 8-15 вольт. Переносимость процедуры пациентом оценивается по десятибалльной шкале, где 1 максимально удобный режим, отсутствие неприятных ощущений, 10 - дискомфорт, требующий немедленно прекратить сеанс. Если пациент указывает балл до 5, то такой режим считается комфортным. В конце первого тренировочного сеанса пациент повторно оценивает уровень дискомфорта по десятибалльной шкале.
Важным обстоятельством при проведении сеансов является правильное наложение электродов на стимулируемые мышцы. Не допускается перекрытие зон стимуляции электродами, относящимися к разным группам. Во избежание неприятных ощущений не следует располагать электроды над расположенными близко к поверхности костными структурами (передняя поверхность большеберцовой кости). Должен быть обеспечен хороший контакт электродов с кожей, для чего кожу обезжиривают перед наложением электродов. Электроды увлажняются водой или токопроводящим электродным гелем. Электроды плотно фиксируются с помощью манжет, но это не должно ограничивать работу мышц.
Второй сеанс электростимуляции обеспечивает увеличение мышечной силы и мышечной массы и проводится, по меньшей мере, через два часа после проведения первого сеанса. Второй сеанс электростимуляции проводят путем подачи на электроды электрических импульсов с амплитудной модуляцией, где несущая частота составляет 2500±50 Гц, частота модулирующего напряжения синусоидальной формы - 50±10 Гц; длительность каждой серии импульсов - 10±2 с, длительность пауз между сериями - 50±7 с. Мышечные группы голеней и бедер стимулируют отдельно по очереди: от 9 до 11 мин на переднюю и заднюю группу мышц бедер, и от 9 до 11 мин- на переднюю и заднюю группы мышц голеней. При наличии признаков застойных явлений по большому кругу кровообращения, например, отеков нижних конечностей, электростимуляция может быть проведена сначала на мышечных группах, расположенных дистальнее, т.е. сначала стимулируются группы мышц голеней, а затем - группы мышц бедер. Электроды устанавливаются на поверхности кожи такие же, и на те же места, как и в 1-м сеансе настоящего способа ЭМС. При этом значение амплитуды стимулирующего импульса регулируют индивидуально (от 0 мА до 50 мА) до достижения максимальной амплитуды, которую может переносить пациент в течение 10 с. Сеанс тренировки с использованием высокочастотной электромиостимуляции длится 10-25 мин. Наиболее подходящим временем для проведения второго сеанса является вторая половина дня.
Оценка эффективности разработанного способа производилась следующим образом. Критериями оценки являлись следующие показатели: качество жизни с помощью вопросника Minnesota Living with Heart Failure Questionnaire (MLHFQ), повседневная физическая активность по вопроснику Duke Activity Status Index (DASI) и физическая работоспособность с помощью теста 6-минутной ходьбы (ТШХ) до после прохождения 5-7-и дневного курса ЭМС.
Метод оценки качества жизни
Оценка качества жизни проводится с помощью вопросника Minnesota Living with Heart Failure Questionnaire (MLHFQ). Это специфический вопросник для оценки качества жизни (КЖ) при ХСН, валидированный в том числе на русском языке. Он состоит из 21 вопроса, которые охватывают различные стороны КЖ пациента с ХСН. Для ответа на каждый вопрос больному предлагается самостоятельно использовать 6-пунктовую шкалу Ликерта, соответствующую выраженности тех или иных нарушений в возрастающем порядке. Максимальная сумма баллов опросника (105) соответствует наихудшему, а 0 баллов - наилучшему КЖ. В данном исследовании применяется стандартный подход при анализе результатов заполнения Миннесотской анкеты - определение общей суммы баллов.
Метод оценки повседневной физической активности
Оценка повседневной физической активности проводится по вопроснику Duke Activity Status Index (DASI), валидированному для больных с ХСН. Он содержит 12 вопросов, отражающих возможность/невозможность выполнения пациентом ряда типичных бытовых нагрузок различной степени тяжести, каждому из которых отвечает определенный уровень энергозатрат.Количественный суммарный показатель функциональных возможностей пациента более точно, чем клинически установленный класс по NYHA, отражает уровень функциональных возможностей больного (чем выше активность, тем больше баллов).
Метод оценки физической работоспособности с помощью теста 6-минутной ходьбы (ТШХ)
Тест проводится в коридоре длиной 75 метров, примерно в одно и то же время, не менее чем через 2 часа после приема пищи. Перед началом теста пациент должен не менее 15 минут находиться в состоянии покоя. Измеряются АД и ЧСС в покое, после чего больному предлагается в течение 6 минут ходить по коридору, затем рассчитывается пройденная дистанция. Перед началом пробы пациент получает следующие инструкции: «За 6 минут вам необходимо пройти как можно большее расстояние, при этом нельзя бежать или перемещаться перебежками. Вы будете ходить по коридору туда и обратно. Если появится одышка или слабость, вы можете замедлить темп ходьбы или остановиться и отдохнуть. Ваша цель: пройти максимальное расстояние за 6 минут». В случае если пациент останавливается для отдыха, время отдыха также засчитывается в пределах 6 минут теста. Основным показателем в данном методе является расстояние пройденной за 6 минут дистанции.
Ниже приведены примеры применения способа.
Пример 1.
Пациентка, 64 лет. Диагноз: ИБС: стенокардия напряжения. ХСН 11а. ФК III. ПИКС (ОИМ с Q от 6.08.2008 г.). Гипертоническая болезнь III степени, III стадии. ГЛЖ. Риск IV.
До курса ЭМС при оценке функциональных возможностей получены следующие данные: MLHFQ=56,0 балла; DASI=11,58 балла; Дистанция ТШХ=205,0 м.
Пациентке проведен курс электростимуляции мышц по описанному методу восстановления функциональных возможностей мышц у лиц пожилого возраста и больных с хронической сердечной недостаточностью в течение 6-и дней по 2 сеанса ЭМС в день (всего 12 сеансов ЭМС, из которых 6 - низкочастотная ЭМС, 6 - высокочастотная ЭМС.
2
1-й сеанс низкочастотной ЭМС проводился ежедневно в 10:00 утра, в ходе которого на электроды площадью 49,5 см подавались двухполярные симметричные прямоугольные электрические импульсы продолжительностью 1±0,05 мс с частотой 25±1 Гц в циклическом режиме со стимуляцией в течение 1±0,1 с и перерывом в течение 2±0,1 с). Электроды накладывались в соответствии с описанной схемой. При первом сеансе ЭМС были подобраны амплитуды: 21 вольт - для мышц бедра и 30 вольт для мышц голени. В последующих сеансах амплитуда низкочастотной ЭМС составляла: 23 вольт - для мышц бедра и 31 вольт для мышц голени на 2-й день; 24 вольт - для мышц бедра и 32 вольт для мышц голени на 3-й день; 28 вольт - для мышц бедра и 37 вольт для мышц голени на 4-й день; 31 вольт - для мышц бедра и 38 вольт для мышц голени на 5-й день; 37 вольт - для мышц бедра и 40 вольт для мышц голени на 6-й день. Сеансы тренировки с использованием низкочастотной электромиостимуляции проводились в течение 40 минут на всех стимулируемых группах мышц одновременно.
2
2-й сеанс высокочастотной ЭМС проводился ежедневно в 16:00, в ходе которого осуществлялась тренировка мышц за счет подачи электрических импульсов с амплитудной модуляцией, где несущая частота составляла 2500 Гц; частота модулирующего напряжения синусоидальной формы - 50 Гц; длительность каждой серии импульсов - 10 с, длительность пауз между сериями - 50 с. Использовались электроды площадью 49,5 см, которые накладывались в соответствии с описанной схемой. При первом сеансе ЭМС были подобраны следующие амплитуды: 8 мА - для мышц бедра и 15 мА вольт для мышц голени. В последующих сеансах амплитуда ЭМС составляла: 10 мА - для мышц бедра и 17 мА для мышц голени на 2-й день; 11 мА - для мышц бедра и 17 мА для мышц голени на 3-й день; 14 мА - для мышц бедра и 20 мА для мышц голени на 4-й день; 15 мА - для мышц бедра и 20 мА для мышц голени на 5-й день; 17 мА - для мышц бедра и 22 мА для мышц голени на 6-й день. При этом мышечные группы голеней и бедер стимулировались отдельно по очереди, с контролем отсутствия движения нижних конечностей в суставах: 10 мин на переднюю и заднюю группу мышц голеней, 10 мин - на переднюю и заднюю группы мышц бедер. Электростимуляцию проводили сначала на мышечных группах, расположенных дистальнее, сначала стимулировались группы мышц голеней, а затем - группы мышц бедер. Сеанс тренировки с использованием высокочастотной электромиостимуляции длился 25 мин.
После курса электростимуляции оцениваемые функциональные характеристики пациентки улучшились: MLHFQ=50,0 балла; DASI=18,95 балла; Дистанция ТШХ=305,0 м. Таким образом, на данном примере была продемонстрирована высокая эффективность способа, поскольку хорошее улучшение показателей оценки было достигнуто за 6 дней, т.е. общее число сеансов составило 12. В то время, как известно из источников информации известно, что тренировочный эффект достигался за несколько недель тренировочных сеансов, поскольку для данной группы пациентов интенсивные тренировки запрещены.
Пример 2.
Пациент, 58 лет. Диагноз: ИБС: нестабильная стенокардия (впервые возникшая). ХСН I, ФК III (по NYHA). Гипертоническая болезнь I степени, I стадии. Риск III.
До курса ЭМС при оценке функциональных возможностей получены следующие данные: MLHFQ=59,0 балла; DASI=7,89 балла; Дистанция ТШХ=170,0 м.
Пациенту проведен курс электростимуляции мышц по описанному методу восстановления функциональных возможностей мышц у лиц пожилого возраста и больных с хронической сердечной недостаточностью в течение 7-и дней по 2 сеанса ЭМС в день (всего 14 сеансов ЭМС, из которых 7 - низкочастотная ЭМС, 7 - высокочастотная ЭМС.
2
1-й сеанс низкочастотной ЭМС проводился ежедневно в 9:00 утра, в ходе которого на электроды площадью 49,5 см подавались двухполярные симметричные прямоугольные электрические импульсы продолжительностью 1±0,05 мс с частотой 25±1 Гц в циклическом режиме со стимуляцией в течение 1±0,1 с, и перерывом в течение 2±0,1 с. Электроды накладывались в соответствии с описанной схемой. При первом сеансе ЭМС были подобраны амплитуды: 25 вольт - для мышц бедра и 35 вольт для мышц голени. В последующих сеансах амплитуда низкочастотной ЭМС составляла: 30 вольт - для мышц бедра и 37 вольт для мышц голени на 2-й день; 32 вольт - для мышц бедра и 37 вольт для мышц голени на 3-й день; 33 вольт - для мышц бедра и 42 вольт для мышц голени на 4-й день; 33 вольт - для мышц бедра и 42 вольт для мышц голени на 5-й день; 35 вольт - для мышц бедра и 40 вольт для мышц голени на 6-й день; 36 вольт - для мышц бедра и 42 вольт для мышц голени на 7-й день. Сеансы тренировки с использованием низкочастотной электромиостимуляции проводились в течение 35 минут на всех стимулируемых группах мышц одновременно.
2
2-й сеанс высокочастотной ЭМС проводился ежедневно в 14:00, в ходе которого осуществлялась тренировка мышц за счет подачи электрических импульсов с амплитудной модуляцией, при этом несущая частота - 2500 Гц; частота модулирующего напряжения синусоидальной формы - 50 Гц; длительность каждой серии импульсов - 10 с, длительность пауз между сериями - 50 с). Использовались электроды площадью 4 9,5 см, которые накладывались в соответствии с описанной схемой. При первом сеансе ЭМС были подобраны амплитуды: 12 мА - для мышц бедра и 20 мА вольт для мышц голени. В последующих сеансах амплитуда низкочастотной ЭМС составляла: 18 мА - для мышц бедра и 27 мА для мышц голени на 2-й день; 25 мА - для мышц бедра и 34 мА для мышц голени на 3-й день; 26 мА - для мышц бедра и 35 мА для мышц голени на 4-й день; 26 мА - для мышц бедра и 35 мА для мышц голени на 5-й день; 26 мА - для мышц бедра и 34 мА для мышц голени на 6-й день; 27 мА - для мышц бедра и 37 мА для мышц голени на 7-й день. При этом мышечные группы голеней и бедер стимулировались отдельно по очереди, с контролем отсутствия движения нижних конечностей в суставах: 10 мин на переднюю и заднюю группу мышц голеней, 10 мин на переднюю и заднюю группы мышц бедер. Проводили электростимуляцию сначала на мышечных группах, расположенных дистальнее (сначала стимулировались группы мышц голеней, а затем - группы мышц бедер). Сеанс тренировки с использованием высокочастотной электромиостимуляции длился 30 мин.
После курса электростимуляции оцениваемые функциональные характеристики пациента улучшились: MLHFQ=45,3 балла; DASI=18,73 балла; Дистанция ТШХ=285,0 м. Таким образом, пример демонстрирует эффективность проведения электростимуляции в соответствии с заявленным способом.