Функциональная электростимуляция мышц при ходьбе как метод восстановления двигательных функций

А.С. Витензон, К.А. Петрушанская

Федеральный научно-практический центр медико-социальной экспертизы и реабилитации инвалидов, Москва

В течение многих лет область применения электрической стимуляции (ЭС) ограничивалась рамками восстановления отдельного органа - мышцы человека.

ЭС мышц в покое имела следующие ограничения:

1.  протекала в ситуации, далёкой от реальных условий функционирования мышц;
2. не требовала активного участия больного и, будучи никак не связанной с координацией двигательного акта, не могла непосредственно влиять ни на коррекцию, ни тем более, на выработку нового двигательного стереотипа.

Значительным шагом вперёд явилось новое направление, возникшее в начале шестидесятых годов – функциональная электрическая стимуляция (ФЭС). Сущность этого направления состоит в том, что ЭС используется как способ восстановления уже не отдельного органа - мышцы, а сложного двигательного акта. Эта главная черта ФЭС определяет её основные особенности:

• ЭС включается в определённые фазы двигательного цикла, соответствующие фазам естественного максимального возбуждения и сокращения мышц;
• в качестве объекта стимуляционного воздействия выступает не отдельная мышца, а многие мышцы конечностей или туловища человека; при этом воздействие электрического тока, незначительное по мощности, вызывает освобождение мышечной энергии большой мощности;
• в результате усиления функции ослабленных мышц и коррекции нарушенных движений происходит формирование приближающегося к норме двигательного стереотипа.

Метод ФЭС имеет три основные функции: диагностическую, прогностическую и терапевтическую.

Диагностическая функция ФЭС заключается в определении дефицита функции мышц (ДМФ), о наличии которого следует говорить только в том случае, когда путём приложения добавочных мышечных сил, вызванных воздействием электрического тока, удаётся устранить тот или иной дефект движения. ДМФ может быть абсолютным, связан-ным с повреждением нервно-мышечных структур, и относительным, обусловленным час-тичной разгрузкой мышечного аппарата.

Прогностическая функция ФЭС состоит в выявлении эффективности коррекции движений во время пробного сеанса ЭС: её положительный эффект даёт основание для благоприятного прогноза, так как многократная тренировка мышц в условиях двигательного акта способствует значительному уменьшению ДМФ.

Наиболее важная - терапевтическая функция ФЭС - предусматривает восстановле-ние нарушенного двигательного навыка путём улучшения состояния мышц и коррекции неправильно выполняемых движений.

Противопоказания к назначению ФЭС аналогичны тем, какие существуют при электростимуляции в покое.

Организация ФЭС при локомоторных расстройствах сводится к пяти основным операциям, имеющим как диагностическое, так и терапевтическое значение:

1. выбору корректируемых движений и стимулируемых мышц (использование наименьшего числа наиболее эффективных коррекций, относительная независимость воздействий от этиологии и патогенеза заболеваний, привлечение к ЭС, прежде всего мышц – разгибателей конечностей и туловища, обеспечивающих устойчивость тела и основную локомоторную функцию;
2. установлению вида и параметров ЭС: определена последовательность прямоугольных электрических импульсов (однофазных или бифазных) с частотой следования 50 – 60 Гц, длительностью от 30 до 250 мкс, амплитудой до 60 – 70 В (или силой тока до 250 мА);
3. определению алгоритма временнóй программы ЭС мышц в течение цикла: на основании исследования ЭМГ – профиля различных мышц построена временная программа, позволяющая проводить ЭС в точном соответствии с основными фазами естественного возбуждения и сокращения мышц в течение цикла ходьбы; для согласования ЭС с фазами шага используются датчики синхронизации (подографические или гониографические);
4. выбору типа и локализации накожных электродов на теле человека: разработаны эластичные многослойные электроды, содержащие углеродистую токопроводящую ткань;
5. поиску рационального режима ЭС при ходьбе: интенсивность электрического раздражения мышцы должна вызывать прирост силы на 20-25% по отношению к их произ-вольному сокращению при ходьбе;

Продолжительность коррекционной тренировки 40-60 мин, максимальное число сеансов 15-20 в течение месяца, перерыв между курсами 4-6 месяцев.

На основе метода ФЭС созданы три типа устройств: диагностический комплекс, восьмиканальный корректор движения, адаптированный к темпу ходьбы, двухканальный портативный корректор движения для использования в домашних условиях.