ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА, 2004, том 30, № 5, с. 63-68
УДК 616.858-008.6+612.741.1+612.766.1:612.592
ВЛИЯНИЕ ОБЩЕГО СОГРЕВАНИЯ ОРГАНИЗМА НА ЭЛЕКТРОМИОГРАФИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ МЫШЕЧНОГО УТОМЛЕНИЯ У БОЛЬНЫХ ПАРКИНСОНИЗМОМ
© 2004 г. Е. Г. Антонен
Петрозаводский государственный университет Поступила в редакцию 20.11.2001 г.
Методом поверхностной электромиографии (ЭМГ) с применением турн-амплитудного анализа у 12 больных паркинсонизмом в возрасте 57-65 лет, исследован процесс мышечного утомления на фоне лечения (наком, бромокриптин, циклодол) в условиях согревания (40°С, 60 минут), в сравнении с утомлением в термонейтральных условиях (22°С). Установлено, что согревание увеличивает работоспособность двигательной системы у больных паркинсонизмом (количество сокращений до отказа, скорость исполнения) в два раза; вызывает снижение средней амплитуды и числа турнов ЭМГ спонтанной мышечной активности. Зарегистрировано полное подавление спонтанной ЭМГ-актив-ности после согревания и утомления, что указывает на терморегуляционную зависимость спонтанного мышечного тонуса (ригидности) у больных паркинсонизмом. Утомление после согревания также вызывает снижение значения peak raito и его смещение в область меньших значений средней амплитуды ЭМГ. Восстановление силы средней амплитуды ЭМГ после нагрузки в условиях согревания происходило медленнее по сравнению с термонейтральными условиями, что компенсировалось увеличением количества турнов.
При лечении больных паркинсонизмом (П) для усиления эффективности проводимой патогенетической терапии нередко назначают тепловые физиотерапевтические процедуры [1, 2]. Доказано, что согревание уменьшает спонтанную активность мышц у этой группы пациентов, снижая число активных двигательных единиц и амплитуду электромиограммы (ЭМГ); вызывает изменение характера мышечной активности в виде подавления, главным образом, ригидного компонента [3]. Поэтому при повышении температуры окружающей среды у больных П может наблюдаться регресс клинических проявлений заболевания, более выраженная толерантность к физическим нагрузкам и стойкий фармакологический эффект от проводимой патогенетической терапии в период утомления.
В этой связи, целью настоящей работы было исследование влияния согревания на ЭМГ-пара-метры утомления, а также на процесс восстановления функции мышц после нагрузок у больных паркинсонизмом.
МЕТОДИКА
В исследовании приняли участие 12 больных П (5 мужчин и 7 женщин), в возрасте 57-65 лет, с продолжительностью болезни - 5-8 лет. При клиническом осмотре у всех пациентов регистрировали повышение мышечного тонуса по пластическому типу и олигобрадикинезию II степени, статический тремор мышц. Исследование проводилось
на фоне комбинированного лечения в течение 6-12 месяцев препаратами L-DOFA в сочетании с ингибитором DOFA-декарбоксилазы, агонистами DOFA-рецепторов и холинолитиками, спустя 40-60 минут после приема препаратов.
Проведено 2 серии исследований. Одежда пациентов - трусы, майка. В первой серии исследовании полностью проведено в термонейтральных температурных условиях окружающей среды (22°С). Во второй серии динамической нагрузке предшествовала экспозиция в тепле в течение 60 минут, которая проводилась в термокамере при температуре воздуха +40°С. Восстановление происходило в термонейтральных температурных условиях. Тепловое состояние испытуемых контролировали по средневзвешенной температуре кожи (СВТК) по Раманатану [4].
Определяли исходное значение максимального произвольного сокращения (maximal voluntary contraction - MVC) m. biceps brachii ведущей стороны [5] Активность m. biceps brachii анализировали при дозированной статической нагрузке в термонейтральных условиях и при согревании, до и после динамической нагрузки. Утомление m. biceps brachii вызывали динамической нагрузкой [5]. Осуществляли подсчет числа движений в локтевом суставе (n) и измеряли время, за которое выполнялась нагрузка, с помощью секундомера.
ЭМГ-активность в m. biceps brachii регистрировали с помощью электромиографа "Mikromed MG-440" (Венгрия) методом накожного отведе-
Таблица 1. Динамика МУС в локтевом суставе при утомлении в термонейтральных условиях среды и после согревания у больных паркинсонизмом
Состояние мышцы Термонейтральные условия среды (22°С) После согревания (40°С)
До утомления 11.9 ± 0.3 12.8 ± 0.7
Сразу после утомления 9.7 ± 0.2* 8.8 ± 0.4*#
10 мин после утомления 10.3 ± 0.2* 9.3 ± 0.4*#
20 мин после утомления 11.1 ± 0.3 9.5 ± 0.5*#
30 мин после утомления 10.3 ± 0.3* 10.9 ± 0.4*
60 мин после утомления 11.3 ± 0.3 11.2 ± 0.5
Примечание. Достоверность отличий: а) от состояния до утомления - * р < 0.05; б) различия между показателями ЭМГ после согревания от состояния "термонейтральные условия" -#р < 0.05.
ния. Обработка ЭМГ проведена с помощью программного обеспечения "МБН-Нейромиограф" (Москва, РФ) и включала анализ параметров ЭМГ m. biceps brachii: средней амплитуды ЭМГ (мкВ), количество турнов на отрезках ЭМГ длительностью в 1 с и отношение количества турнов ЭМГ к средней амплитуде ЭМГ за 1 с (peak ratio) [6]. Контроль MVC и регистрацию ЭМГ-парамет-ров производили до нагрузки, сразу после нагрузки и в процессе восстановления на 10, 20, 30 и 60-й минутах в термонейтральных условиях и при согревании.
Статистический анализ выполнен с использованием методов вариационной статистики с вычислением средних значений параметров ЭМГ для различных статистических нагрузок (исходное положение, 2, 4, 6, 8, 10 кг) в исследуемые интервалы времени до и после динамической нагрузки в разных температурных условиях. Достоверность различий статистических параметров оценена по t-критерию Стьюдента для совокупностей с попарно связанными вариантами. Для проверки гипотез однородности реакций использовался непараметрический критерий Вилкок-сона.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
При температуре воздуха 22°С СВТК в среднем составляла 32.1 ± 0.8°С. Исходное среднее значение MVC при локтевом сгибании равнялось 11.9 ± 0.3 кг. Утомление при динамической нагрузке возникало на 5-й минуте (311.4 ± 35.5 с), после выполнения 42.1 ± 1.1 движений в локтевом суставе с грузом 3.9 ± 0.04 кг. Таким образом, частота движений составила 8-9 раз в минуту. Динамическая нагрузка вызывала снижение MVC на 16.3 ± 0.3% (p < 0.05) от исходного уровня. В пери-
од восстановления отмечали повышение MVC до исходного уровня (табл. 1).
Согревание в течение часа при температуре воздуха 40°С приводило к повышению СВТК до 35.4 ± 1.7°С, значение MVC достоверно не изменилось. После тепловой экспозиции утомление наступало на 4-й минуте, после выполнения больными в среднем 64.6 ± 2.7 движений, т.е. на 64.2 ± ± 0.6% больше по сравнению с термонейтральными условиями (p < 0.05). Частота движений составила в среднем 16 ± 1.01 раз в минуту, что примерно в два раза превышает частоту движений при выполнении динамической нагрузки в термонейтральных условиях (p < 0.01). Увеличение частоты движений в локтевом суставе после согревания свидетельствует об уменьшении моторных проявлений П - мышечной ригидности и (или) олигобрадикинезии у больных П. MVC после согревания и нагрузки снизилось на 31.8 ± 0.58% (p < 0.05). В период восстановления значения MVC постепенно увеличивались к концу первого часа приблизились к исходному уровню (табл. 1).
Причиной более позднего наступления утомления и уменьшения мышечной ригидности и (или) олигобрадикинезии у больных П при высоких температурах среды может служить повышение внутримышечной температуры [7] и, как следствие этого, увеличение скорости метаболических реакций в мышце. При этом, более значительное снижение MVC после согревания, чем в термонейтральных условиях, обусловлено увеличением степени нагрузки, за счет увеличения частоты движений и длительности интервала времени, за который выполнялась динамическая нагрузка.
В термонейтральных условиях окружающей среды до утомления в состоянии покоя у всех больных была выявлена спонтанная мышечная активность по типу смешанного паттерна ЭМГ (интерференционной и залповой активности). Статическая нагрузка вызывала закономерное повышение средней амплитуды и числа турнов ЭМГ, которые превышали исходные значения ЭМГ, начиная с 8-10 кг (p < 0.05) (рис. 1, 2). Пиковое значение отношения количества турнов к средней амплитуде ЭМГ за 1 с составило 0.70 ± ± 0.02, выявлялось при нагрузках 10-12 кг в интервале амплитуды 197.8 ± 9.7 мкВ (табл. 2).
Динамическая нагрузка "до отказа" вызывала изменение исходного паттерна ЭМГ в m. biceps brachii больных П. Так, сразу после утомления спонтанная ЭМГ-активность уменьшалась - отмечалось снижение средней амплитуды ЭМГ и количества турнов спонтанной ЭМГ-активности, а так же параметров ЭМГ при статических нагрузках по сравнению с периодом "до нагрузки" (p < 0.05) (рис. 1, 2). Этот факт указывает на то, что процесс утомления у больных П на фоне ле-
п
Рис. 1. Изменение количества турнов ЭМГ при различных статических нагрузках у больных паркинсонизмом на фоне лечения в термонейтральных условиях (А) и после согревания (Б).
По оси абсцисс - время, мин. По оси ординат - количество турнов ЭМГ, п. Т - до утомления, тт - сразу после утомления, ТТТ - сразу после согревания.
Достоверность отличий: *p < 0.05; **p < 0.01; ***p < 0.001 - состояние "после согревания" исходной мышечной активности и при различных статических нагрузках до утомления, и в течение восстановительного периода от термонейтральных условий.
мкВ
мин
Рис. 2. Изменение средней амплитуды ЭМГ при различных статических нагрузках у больных паркинсонизмом на фоне лечения в термонейтральных условиях (А) и после согревания (Б).
По оси абсцисс - время, мин. По оси ординат - средняя амплитуда ЭМГ, мкВ. Остальные обозначения см. рис. 1.
чения не отличается от аналогичного процесса у здоровых испытуемых [5]. Эти изменения подтверждают уменьшение частоты импульсации двигательных единиц у здоровых лиц и больных П после утомления [8].
В течение всего восстановительного периода значения средней амплитуды ЭМГ по сравнению
с периодом "после нагрузки" достоверно не изменялись (рис. 1, 2). Этот фак
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.