6 курс / Медицинская реабилитация, ЛФК, Спортивная медицина / Физиотерапия, лазерная терапия / Многоканальная_электростимуляция_Давиденко_В_Ю_

горизонтальном положении [3...11 и др.]. Определенная степень ортостатической неустойчивости выявилась в послеполетных испытаниях на поворотном столе у советских и американских космонавтов [12,13].

Поэтому возникла настоятельная необходимость поиска профилактических и защитных средств, предотвращающих развитие и возникновение ортостатической неустойчивости. Для этого были предложены и испытаны следующие меры: физические упражнения [14...18], эластичные противоперегрузочные костюмы и трико [19,20], надувные манжеты на руки и ноги [21,22,23], гипоксия [24,25], фармакологические средства и др.

При определении относительной эффективности 10 различных защитных средств [26], эластичные трико, надеваемые после погружения в воду непосредственно перед наклоном на ортостатическом столе, оказались наиболее эффективными в предупреждении развития ортостатической неустойчивости. Другие средства тоже оказались, в определенной степени эффективными в лабораторных исследованиях. Манжеты, например, накладываемые на руки и ноги, предотвращали развитие ортостатической гипотонии, наблюдаемой во время наклонов после погружения в воду [21,26]. Такие манжеты использовались астронавтами в полетах на космических кораблях “Джемини-5” и “Дже- мини-7”, но убедительно данных получено не было [27].

Ортостатическая устойчивость в значительной степени определяется функциональным состоянием венозной системы. Облегчение венозного притока к сердцу, снижение тонуса мышц и сосудов, ослабление активности “мышечного насоса” при горизонтальной гипокинезии приводит к тому, что в вертикальном положении в венах нижней половины тела скапливается большее количество крови, чем в нормальных условиях. Это в свою очередь отражается на объеме наполнения желудочков и является основным фактором более резкой, чем в исходных наблюдениях, “недонагрузки объемом” полостей сердца. При функциональной ортостатической пробе испытуемых переводят в вертикальное положение пассивно. Это позволяет оценить способность интимных сердечнососудистых механизмов к компенсации изменений внутрисосудистого гидростатического давления, обусловленных силами гравитации. При минимальном снижении ортостатической устойчивости приспособительные реакции, направленные на восстановление гомеостаза, проявляются в повышении частоты сердечных сокращений и сопротивления периферических артериол, снижении пульсового и артериального давления в большом круге кровообращения. Ухудшение компенсаторных возможностей сердечно-сосудистой системы к воздействию гравитации приводит к так называемой “вазодепрессорной реакции”, проявление которой, по-видимому, обусловлено общим повышением активности парасимпатического отдела нервной системы [29...31]. Клинически она выражается в бледности, тошноте, затуманивании зрения, гипергидрозе, кислородной недостаточности. В конечном итоге, в результате резкого падения артериального давления, являющегося вторичным по отношению к брадикардии и уменьшению периферического сосудистого сопротивления, человек теряет сознание.

Наиболее характерные сдвиги гемодинамики в ортостазе после пребывания человека в состоянии гипокинезии заключаются в более выраженном учащении сердцебиений, уменьшении ударного объема и снижении систолического и пульсового давления, наряду с более интенсивным повышением диастолического давления [8,1,2 и др.].

150

Отдельные признаки и симптомы ортостатической непереносимости, по многочисленным литературным источникам, появлялись уже после семи дней постельного режима и через 6 и более часов полной водной иммерсии

[16,17,26,32,33 и др.].

Большинство исследователей считает, что усиление склонности к депонированию венозной крови при переходе в вертикальное положение является основным проявлением действия моделированной и реальной невесомости. Данные послеполетных исследований членов экипажей космических кораблей подтверждают депонирование крови в нижних конечностях в течении времени, необходимого для нормализации ортостатической реакции космонавтов. При физической бездеятельности мускулатура, особенно обеспечивающая поддержание позы, постепенно теряет способность поддерживать свою силу, тонус и массу. Уменьшается ограничительный эффект, который оказывает давление вне сосудистой ткани на растяжение вен, снижается нагнетательный эффект мышечного сокращения. Указанные изменения скелетной мускулатуры могут быть настолько выраженными, что в сочетании с неадекватным венозным тонусом и пониженным тургором тканей способны привести к развитию недостаточности венозных клапанов [28].

А.В.Коробков и соавт. [34] в исследованиях динамики орто-статической устойчивости у спортсменов под влиянием 40-суточной гипокинезии, пришли к выводу, что изменившийся под влиянием гипокинезии характер фазовых сдвигов при ортостатической пробе свидетельствует не столько об изменении устойчивости реакции сердца, сколько об ухудшении качества работы венозной системы, сказывающемся в более резком, чем в норме, уменьшении венозного притока к сердцу. Эти авторы делают заключение, что “местом наименьшего сопротивления” при дефиците двигательной активности оказывается венозная часть аппарата кровообращения.

Среди многочисленных исследований, посвященных проблеме влияния гипокинезии на устойчивость к ортостазу, следует выделить работу Н.Е.Панферовой [9], в которой на основании длительных систематических исследований выявлено значение степени и длительности ограничения мышечной активности на ортостатическую устойчивость. Автором показано, что даже 2,5 часовое пребывание в кресле в условиях покоя достаточно для снижения адаптационных возможностей системы кровообращения. Наиболее резкое снижение адаптационной способности циркуляторного аппарата к вертикальному положению тела наступает в первые 10-30 суток гиподинамии, после чего дальнейшего усиления реакций на ортостаз не происходило.

Л.И.Осадчий [1,2] в своих исследованиях, направленных на выяснение тонких и сложных взаимоотношений различных звеньев системы кровообращения и их регуляторных механизмов у человека и животных при ортостазе, приходит к выводу, что в осуществлении компенсаторных реакций большую роль играют резистивные и емкостные сосуды и скелетные мышцы.

В работах [7,8] освещены физиологические, неврологи-ческие и патофизиологические аспекты гипокинезии, сопостав-ляется эффективность различных профилактических мероприятий, предлагаются пути и способы профилактики и лечения различных нарушений, вызываемых гипокинезией. Но поскольку основной задачей этих работ являлось рассмотрение механизмов развития изменений, вызванных гипокинезией, авторы касались проблем профи-

151

лактики и лечения очень кратко, в самых общих чертах. Наряду с физическими упражнениями, фармакологическими и физиотерапевтическими средствами, отрицательным давлением на нижнюю половину тела в качестве возможного метода повышения ортостатической устойчивости и профилактики других расстройств, вызываемых длительной гипокинезией, авторы называют многоканальную электростимуляцию мышц (МЭСМ).

8.2Значение МЭСМ в повышении ортостатической устойчивости

Исследования по применению многоканальной электростимуляции мышц в качестве возможного средства повышения ортостатической устойчивости были начаты по предложению Б.Б.Егорова [35]. При этом предполагалось, что МЭС больших мышечных групп, которые наиболее подвержены венозным застоям, должна компенсировать выявляемые в ортостатической пробе расстройства. Ритмические сокращения мышц, содействующие продвижению венозной крови, должны были обеспечить создание “периферического сердца”, функционирующего на протяжении всего сеанса стимуляции и предохранять конечности от венозных застоев. ЭС как средство воздействия на сосудистые реакции удобна тем, что меняя ее интенсивность можно вызывать в стимулируемых мышцах прессорные или депрессорные реакции.

Отработка метода МЭСМ должна была позволить использовать его не только как защитную меру при ортостатическом воздействии, но и применять в профилактических целях для повышения реактивности организма при неблагоприятных воздействиях гипокинезии. Исходя из этого, были проведены специальные исследования по выяснению влияния МЭСМ как защитного средства при ортостатическом воздействии на организм.

В этой серии опытов использовались 6 каналов в режиме стимуляции с внешней модуляцией по амплитуде. Наличие внешнего модулятора с двумя выходами и с регулируемой фазой сигнала на каждом из них относительно друг друга дало возможность обеспечить сокращение мышц с частотой 0.5 Гц, сохраняя естественную очередность сокращений сгибателей и разгибателей. ЭС мышц бедер и голеней начиналась за 5 мин до перехода в вертикальное положение и прекращалось на 15-й мин этого положения. Проведено 18 исследований на 9 здоровых мужчинах в возрасте 25-30 лет. Каждый обследовался дважды. Контрольные обследования заключались в пассивном 20-минутном ортостатическом воздействии, при котором производилась непрерывная регистрация частоты сердечных сокращений (ЧСС) и периодическое измерение артериального давления (АД) по Н.С.Короткову, а также техоосциллографическим методом по Н.Н.Савицкому. Обследования проводились совместно с В.С.Георгиевским, В.М.Михайловым и другими.

У пяти испытуемых исследование ортостатической устойчивости начиналось с применения МЭСМ, у остальных сначала проводилась контрольная ортостатическая проба, а затем проба с МЭСМ. Накануне исследуемые подвергались МЭСМ с целью ознакомления с характером воздействия. Все удовлетворительно переносили клиноортостатическую пробу, случаев обмороков не наблюдалось. Семь испытуемых при МЭСМ перенесли ортостатическое воздействие легче, хотя у двоих из них наблюдалось предобморочное состояние. В

152

таблице 8.1 и на рисунке 8.1 представлены величины АД и ЧСС испытуемых при клино- и ортостатической позиции, как в контрольных обследованиях, так и при испытаниях с МЭСМ. Ортостатическую устойчивость обычно оценивают количественно по ЧСС в вертикальной позиции [21] или ее приросту в сравнении с горизонтальным положением [18, 23], а также по величине АД, делая основной упор на пульсовую амплитуду [36].

Влияние МЭСМ на ортостатическую устойчивость в наших исследованиях оценивалась, как по ЧСС, так и по ее приросту в вертикальном положении. Исследования показали, что при 15-минутной ортостатической позиции, средняя частота пульса во время МЭСМ была ниже, чем без нее (78 и 83 соответственно, Р<0.01).

Таблица 8.1 Систолическое и диастолическое артериальное давление

при ортостатике ( мм рт. ст)

			Д А В Л Е Н И Е
	В горизонтальном поло-			В вертикальном положении
Иссле–	жении
дуемый	до стиму-	во время
	ля-ции	стимуля-	1 мин		5 мин	10 мин		15 мин
		ции

			К О Н Т Р О Л Ь
Б-в	137/61		127/69		131/70	127/69	133/70
К-ч	130/80		135/85		135/90	130/85	120/95
Б-в	124/85		123/95		125/95	120/100	125/95
А-н	110/62		110/75		105/70	110/70	110/70
П-в	115/75		110/80		105/95	100/80	100/85
Д-р	112/72		115/85		115/80	115/85	110/85
Л-в	115/70		117/85		120/80	110/80	110/85
Б-в	120/80		120/85		125/90	125/85	120/85
Г-е	122/82		130/80		120/80	120/80	125/80
М	120/74		121/82		120/83	117/81	117/83
Макс	137/85		135/95		135/95	130/100	133/95
Мин	110/61		110/69		105/70	100/69	100/70
			О П Ы Т
Б-в	130/63		134/75		145/75	141/82	125/80
К-ч	132/87	135/80	130/85		140/85	120/70	110/70
Б-в	120/82	130/95	125/90		125/90	125/90	125/90
А-н	115/75	110/62	110/75		110/75	115/75	105/70
П-в	115/80	120/77	100/80		100/75	100/80	105/90
Д-р	110/80	110/75	123/100		120/90	120/90	110/90
Л-в	112/67	120/72	130/90		125/85	125/85	120/85
Б-в	120/77	130/87	130/95		120/95	130/95	130/100
Г-е	120/70	120/75	135/90		130/80	150/95	130/90
М	119/76	122/78	124/87		124/83	125/85	118/85
Макс	132/87	135/95	134/100		145/95	150/95	130/100
Мин	110/63	110/62	100/75		100/75	100/75	105/70

Средний прирост частоты пульса за 15 мин пребывания в вертикальном положении в контрольных исследованиях составлял 19 уд/мин, а со стимуляцией – лишь 11. Чтобы исключить возможность влияния тренировки или утом-

153

ления, изменялась последовательность проведения контрольной ортостатической пробы и пробы с воздействием МЭСМ. При горизонтальном положении испытуемых ЭСМ не оказывала значительного влияния на АД, отмечалась лишь тенденция к увеличению пульсовой амплитуды за счет незначительного повышения систолического давления. В ортостатической позиции незначительно менялось пульсовое давление за счет как систолического, так и диастолического компонентов. По данным тахоосциоллограм, зарегистрированных на 15-й мин вертикального положения, выявлено отчетливое влияние МЭС мышц. Большее, чем в контроле (88 мм тр.ст), были величины минимального (в среднем 95 мм), среднего гемодинамического (111-119 мм), бокового (123-134 мм) и конечного систолического (133-145 мм) давления крови. Увеличение бокового давления превалировало над повышением минимального, в результате чего пульсовая амплитуда имела тенденцию к нарастанию.

Повышение минимального АД при МЭС нервно-мышечного аппарата во время ортостатической пробы было связано с повышением сосудистого тонуса, а бокового и конечного систолического давления – скорее всего с возрастанием объема циркулирующей крови. ЧСС в вертикальном положении мало изменялось в исследованиях со стимуляцией и без нее. В контроле среднее минимальное значение ее при регистрации с 10-секундными интервалами равнялось 66 уд/мин, максимальное – 114, при МЭСМ соответственно – 60 и 108, т.е. разница была одинаковой (48 уд/мин). Какое же значение МЭСМ в повышении устойчивости организма к ортостатическому воздействию?

На этот вопрос в литературе прямого ответа не имеется, так как ранее в таком плане исследования не проводились. Однако полученные результаты подтверждаются косвенными данными. Применением бандажирования у спринтеров Mateeff [37] предотвращал развитие гравитационного коллапса, возникающего у них после внезапного прекращения бега. В другой работе [38] была найдена определенная зависимость между степенью падения величины систолического выброса и увеличением ЧСС при изменении позы человека от положения -60 градусов (голова вниз) до +60 градусов (голова вверх). Было показано, что ударный объем сердца при вертикальной позиции туловища зависит, главным образом, от величины венозного оттока, тесно связанного с массой циркулирующей крови.

По данным М.И.Хвилицкой и соавт. [39] при “активной” ортостатической пробе объем циркулирующей крови уменьшается на 552 мл (11%). При “пассивном” положении тех же испытуемых на поворотном столе авторы обнаружили значительно большее уменьшение количества циркулирующей крови (в среднем на 1397 мл, или 25%). Это связано, во-первых, со статическим напряжением мускулатуры ног при активном стоянии, которое уменьшает депонирование в них крови, во-вторых, при колебании общего центра тяжести возникают незначительные сокращения позной скелетной мускулатуры, способствующие возврату венозной крови к сердцу.

Улучшение ортостатической переносимости при МЭСМ можно объяснить тем, что периодически возникающие напряжения мышц способствуют лучшему венозному возврату. Естественно, нельзя исключить и другие точки приложения положительного влияния МЭСМ. Так, например, Е.М. Москаленко и соавторы [40] полагают, что кроме воздействия на мышечные волокна, в этом случае происходит и прямая стимуляция стенок вен и их вазомоторных приборов.

154

Рис. 8.1.Влияние электростимуляции на частоту пульса во время ортостатической пробы. Пунктир-контроль; сплошная линия-опыт.

Таким образом, применение МЭСМ существенно снижает ЧСС в вертикальном положении тела и тем самым оказывает положительное влияние на устойчивость человека к ортостатическому воздействию.

8.3. Влияние МЭСМ на ортостатическую устойчивость после водной иммерсии

Целью второй серии наших опытов было изучение ортостатической устойчивости после 6-часового погружения в воду. При этом в вертикальном положении применялась МЭС основных мышц нижней половины тела, проводимая портативным многоканальным электростимулятором ПМС-2 по той же схеме и с теми же параметрами импульсов, что и в предыдущей серии исследований.

Обследовалось 5 студентов института физкультуры, которые специализировались по плаванию, до этого ЭС не подвергались. Ортостатическую устойчивость при пробе на поворотном столе ранее у них не проверяли. Схема эксперимента была следующей. Пребывание в воде продолжалось 6 часов. До погружения проводили ортостатические пробы без ЭС, после погружения – со стимуляцией, в контроле – без нее. Использовали общепринятую методику, заключающуюся в пассивном подъеме испытуемых после 20 мин пребывания в горизонтальной позиции до положения 80 градусов от горизонтали. В таком положении испытуемый находился в течении 20 мин, если не наступало обморочное состояние. Физиологические исследования включали определения АД, ЧСС, а во время погружения учитывали также диурез.

Поскольку испытуемые ранее не стимулировались и не знали, что такое ортопроба, вначале их знакомили с методикой МЭСМ по той программе, которая должна была проводиться при ортопробе. Затем проводили серию исследований с одночасовым погружением в воду с ортопробой накануне, и после погружения. Это служило ознакомлением испытуемых и принимавших участие в исследованиях помощников со схемой опыта.

155

Эксперименты проводили в бассейне размерами 6х3м и глубиной от 0,6 до 1,1м. Температура воды была 34 0,5 С, температура воздуха +26...+27 С. При многочасовом погружении в воду температура 34 С является комфортной [26,33]. Во время погружения испытуемому разрешалось разговаривать. Каждые 2 часа собиралась моча. ЧСС при ортопробе определяли по ЭКГ, зарегистрированной в отведении DS. Во время погружения в воду пульс определялся пальпаторно. АД измерял один и тот же человек при ортопробе и через каждый час во время погружения в воду. Для сохранения температурного баланса после подъема из воды испытуемого быстро высушивали с помощью простыни и закутывали его в одеяло. Температуру замеряли, помещая термометр под язык на 5 минут, при ортопробе она была стабильной. Испытуемых взвешивали до и после эксперимента.

Все испытуемые хорошо переносили ознакомительную ортостатическую пробу, при этом у них было проведено исследование ортостатической устойчивости до и после погружения в воду. Средние показатели АД и ЧСС для 5 испытуемых во время погружения в воду представлены на рис. 8.2.

При 6-часовом погружении в воду никто из испытуемых не отмечал неудобства. При понижении температуры на 0,5 градусов все испытуемые констатировали, что температура воды заметно снизилась. Выход из воды сопровождался ощущением необычной тяжести во всем теле и особенно нижней половины тела. При ортостатической пробе после погружения в вертикальном положении наблюдался венозный застой и увеличение объема нижних конечностей, которые приобретали синюшную окраску.

110

100 90 80

70
80
70
60	1	2	3	4	5	6

Рис. 8.2. Изменение частоты сердечных сокращений и артериального давления испытуемых во время 6-часовой водной иммерсии.

Сильных позывов к мочеиспусканию во время погружения испытуемые не ощущали, к концу иммерсии отмечали затруднение при мочеиспускании.

156

Потеря массы тела, объема и скорость выделения мочи у них представлены в табл. 8.2. Потеря массы тела колебалась от 0,90 до 2,00 кг со средним значением 1,35 кг или 1,9% исходной массы.

Таблица 8.2 Потеря массы тела и диурез у испытуемых при 6-часовом погружении в воду

ПОКАЗАТЕЛИ			Испытуемый					Сре-днее
	1-й	2-й		3-й		4-й	5-й	для 5 чел.
Исходная масса, кг	75.20	77.00		76.90		66.00	65.00	72.20
Конечная масса, кг	73.20	76.10		75.75		64.80	64.50	70.84
Изменение массы, кг	2.0	0.90		1.25		1.2	1.40	1.35
Изменение массы, %	2.6	1.2		1.6		1.8	2.10	1.9
Объем мочи, мл:
через 2 часа	800	305		538		515	470	525.6
через 4 часа	672	230		310		280	465	391.4
через 6 часов	360	122		162		192	284	224.0
общий за 6 часов	1832	657		1010		987	1219	1141

	2,0
)
(кг	1,8
массы	1,6
Потеря	1,4
	1,2
	1,0
	0,8
	600	1000	1400	1800
		Мочевыделение (мл)

Рис. 8.3.Зависимость между диурезом и потерей массы тела у испытуемых при 6-часовой водной иммерсии.

Средняя скорость, с которой происходила потеря массы тела на протяжении периода погружения, составляла 0,22 кг/час. Эта величина согласуется с данными, приводимыми Howard и соавт. [33]. Как в исследованиях американских авторов, так и в наших, жидкости испытуемым не давали, температура воды была одинаковой. Однако, необходимо отметить, что эта величина сама по себе малоинформативна. Ясную картину о величине и скорости потери массы тела дает зависимость между потерей массы и количеством выведенной мочи (рис. 8.3).

157

Если показатель количества выведенной мочи вычесть из данных потери массы тела, то потеря массы тела за период погружения в воду будет составлять в среднем 0,034 кг за 1 час иммерсии (с незначительными колебаниями). Эта потеря массы тела обусловлена метаболизмом, потоотделением и выделением паров вместе с выдыхаемым воздухом. Конечная величина потери массы тела зависит от интенсивности диуреза на протяжении всей иммерсии. Наибольшая скорость выделения мочи, а, следовательно, и потери массы тела испытуемых была в первые часы пребывания в воде.

Рис. 8.4.Реакция сердечно-сосудистой системы во время ортостатической пробы (средние данные 5 человек): А до; Б после 6-ти часовой импресии; В после водной иммерсии, но с МЭСМ мышц нижней половины тела в вертикальной позиции. 1, 3 артериальное давление (мм. рт. ст.), 2 пульс (уд/мин). Начало и конец МЭСМ обозначены стрелками.

158

Реакция сердечно-сосудистой системы на пассивные наклоны у всех испытуемых до погружения была почти одинаковой. ЧСС возрастала в среднем с 71 уд/мин в горизонтальном положении до 96 уд. на 3-й минуте в вертикальном, максимальной была на 7-й минуте вертикального положения. Затем она урежалась и оставалась повышенной до конца пребывания в вертикальной позиции. Минимальная частота в вертикальной позиции до погружения составляла 82 уд/мин, максимальная – 110. Средний прирост частоты на протяжении 20 мин равнялся 23 уд.

Сразу же увеличивалось АД; оно оставалось повышенным в первые 7-8 мин вертикального положения, к 10-й минуте возвращалось к исходным величинам и с небольшими флюктуациями удерживалось на этом уровне до конца пробы. Систолическое давление повышалось больше, чем диастолическое, средние изменения составляли 10 и 5 мм рт. ст. Эти изменения существенно не отражались на пульсовом давлении. Средние показатели ЧСС и АД у 5 человек до погружения приведены на рис. 8.4а.

Сдвиги показателей реакции сердечно-сосудистой системы на ортостатическое воздействие были сходны с теми, которые получены в контроле, предыдущей серии исследований. После 6-ти часового погружения реакции на изменение положения тела отличались от контроля. Частота пульса на 5,10 и 20-й минутах в среднем составляла 100 уд/мин, а средний прирост составлял 29 уд. Систолическое давление по своим изменениям находились в противофазе тех изменений, которые были в контроле: в течение первых 7 мин вместо повышения наблюдалось снижение давления в среднем со 121 до 112 мм рт.ст. Исходная величина восстанавливалась на 10-й минуте. Диастолическое давление повышалось от 85 до 94 мм рт.ст. При этом понижалось пульсовое давление. Средние показатели после водной иммерсии 5 испытуемых приведены на рис. 8.4б.

У двух испытуемых на первых минутах вертикального положения при пассивной ортопробе после 6-часового погружения было отмечено состояние, которое можно квалифицировать как предобморочное; ЧСС и АД испытуемых после погружения были более неустойчивы, чем до погружения. Пульсовое давление уменьшалось за счет систолического и в меньшей мере диастолического.

После 6-часового погружения была проведена ортопроба с МЭСМ в вертикальном положении. Электростимуляция начиналась за 5 мин до перевода в вертикальную позицию. ЧСС в горизонтальном положении при стимуляции возрастала в среднем на 5 уд., систолическое давление на 17, а диастолическое – на 9 мм рт. ст. При пассивном переходе в вертикальную позицию во время МЭСМ ЧСС нарастала приблизительно также, как и без стимуляции. Тем не менее, средний прирост за весь период составлял 24 уд; а в первые 7 мин – 16. Систолическое давление понижалось не резко, диастолическое, достигнув своего максимума на 2-й минуте (среднее значение 95 мм рт. ст.), затем снижалось и на 15 минуте равнялось 91 мм рт. ст. Пульсовое значение при ортопробе с МЭСМ изменялось не резко, но все время было выше, чем в вертикальной позиции без стимуляции до и после 6-часового погружения; в большей мере - в первые 7 мин, когда интенсивнее колебательные процессы, связанные с балансированием системы после возмущения. При МЭСМ эти процессы сглаживаются, выбросы как бы демпфируются. Пульсовое давление при воздействии МЭСМ в этом интервале времени было в 1,5-2 раза больше, чем без стимуляции. Средние показатели 5 испытуемых при пассивных наклонах

159