Амплитудно-частотные характеристики суммарной ЭМГ мышц нижних конечностей до и после эндопротезирования тазобедренного сустава

Автор: Шеин Александр Порфирьевич, Кривоногова Зинаида Михайловна, Сайфутдинов Марат Саматович, Волокитина Елена Александровна

Журнал: Гений ортопедии @geniy-ortopedii

Рубрика: Оригинальные статьи

Статья в выпуске: 1, 2005 года.

Бесплатный доступ

На 167 больных 17- 65 лет (57 мужчин и 110 женщин) с коксартрозом, обследованных методом электромиографии до и в различные сроки после эндопротезирования тазобедренного сустава, показана вовлечѐнность мышц основных сегментов нижней конечности на оперированной и контралатеральной стороне в адаптивную реорганизацию мышечной активности, вызванную изменением общей афферентации и анатомо-биомеханических условий функционирования.

Коксартроз, эндопротезирование, мышца, электромиография

Короткий адрес: https://sciup.org/142120783

IDR: 142120783

Текст научной статьи Амплитудно-частотные характеристики суммарной ЭМГ мышц нижних конечностей до и после эндопротезирования тазобедренного сустава

Данные литературы [1, 2, 3], а также результаты ранее проведённых нами исследований [4, 5, 6] свидетельствуют о том, что использование ЭМГ-мониторинга в оценке функционального состояния ягодичных мышц на различных этапах оперативного лечения патологии тазобедренного сустава позволяет более детально характеризовать степень вовлечения в патологический процесс ягодичных мышц и конкретизировать задачи, связанные с последующей коррекцией их функционального состояния после окончания лечения [1].

Известно, что развитие патологических изменений в области тазобедренного сустава и сопутствующий болевой синдром меняют условия функционирования мышц, обеспечивающих реа-

лизацию позных и локомоторных функций, что отражается в трансформации биомеханических и ЭМГ-паттернов походки и прямостояния [7, 8, 9, 10, 11]. Иными словами, в патологический процесс оказывается вовлеченной не только группа мышц, непосредственно обслуживающая пораженный тазобедренный сустав (к таковым, прежде всего, относятся ягодичные мышцы), но и прочие мышцы нижних конечностей, обеспечивающие функцию устойчивого вертикального равновесия и походки.

Цель настоящего исследования состояла в электромиографической оценке функционального состояния мышц нижних конечностей у больных с коксартрозом до и в различные сроки после его эндопротезирования.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Обследовано 167 больных от 17 до 65 лет (57 мужчин и 110 женщин) с коксартрозом до и в различные сроки после эндопротезирования. Выполняли бесцементное, цементное или комбинированное протезирование тазобедренного сустава изделиями фирм ЗАО «Алтимед» (Бело-

руссия), «Смит и Невью» (США), «Keramed» (Германия). Электромиографические (ЭМГ) обследования проводили до и в разные сроки после оперативного вмешательства с помощью цифровой ЭМГ-системы 1500 (фирма «DAN-TEC», Дания). Использовался тест «максималь-

ное произвольное напряжение». Определялись амплитуда (мкВ) и частота (колебаний/сек) суммарной ЭМГ следующих мышц: m. gluteus max., m. gluteus med.,m. rectus fem., m. biceps

fem., m. tibialis ant., m. gastrocnemius lat. Результаты исследований аналитически обработаны с использованием методов описательной статистики с помощью пакета программ Exel-2000.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Усредненные по срокам значения амплитуды и частоты суммарной ЭМГ сведены в таблице 1.

Из таблицы видно, что до оперативного вмешательства на стороне поражения амплитуда ЭМГ мышц нижних конечностей при их максимальном произвольном напряжении ниже, чем на контралатеральной. Снижение более выражено для ягодичных мышц (на 25-34 %). Для задних групп мышц бедра и голени оно незначительно или практически отсутствует, а для передних групп мышц бедра и голени носит промежуточный характер (на 20-30 %). Очевидно, что степень снижения определяется близостью мышцы к месту локализации патологического процесса, а также её функцией в поддержании ортоградной позы и при ходьбе.

Амплитуда ЭМГ передних мышечных групп бедра и голени в первые два месяца после окончания лечения снижается по сравнению с до-операционным уровнем на 36 %. Затем, начиная с 3-5 месяцев, происходит постепенное восстановление параметров ЭМГ. Причём для m.tibialis ant. амплитуда ЭМГ превышает исходный уровень, в то время как для m.rectus fem. она остаётся сниженной, что соответствует наблюдениям других авторов при лечении различных заболеваний тазобедренного сустава [12] и является основанием для назначения дополнительного специфичного физиотерапевтического воздействия на ослабленные мышцы [13] под ЭМГ-контролем [14]. Значительное увеличение амплитуды ЭМГ m.tibialis ant. нельзя объяснить повышенной синхронизацией ЭМГ, поскольку нет ощутимого снижения её частоты. Очевидно, оно связано с более интенсивной активацией мотонейронного пула, что, возможно, связано с компенсаторной генерализацией активности сегментарных мотонейронов, обусловленной недостаточностью контрактильных свойств мышц разгибателей коленного сустава.

Поведение задних мышечных групп бедра и голени резко отличается от вышеописанной ситуации. Амплитуда ЭМГ m.gastrocnemius lat. интактной и пораженной конечностей в первые 2 месяца после окончания лечения увеличивается, что, по-видимому, связано с возрастанием антигравитационной нагрузки. При этом на оперированной стороне частота ЭМГ снижается, а на контралатеральной – повышается. Иными словами, на оперированной стороне дополнительная интенсивность работы m. gastrocnemius lat. достигается частично за счёт синхронизации

работы двигательных единиц, а на контралатеральной - за счёт рекрутирования дополнительных двигательных единиц. В более поздние сроки происходит постепенная нормализация ЭМГ-параметров.

В отличие от задней группы мышц голени ЭМГ m. biceps fem. бедра в ранние сроки после окончания лечения существенно не меняется. Скачкообразное повышение амплитуды ЭМГ отмечается к 6-8 месяцам восстановительного периода. После чего биоэлектрическая активность возвращается к величинам, близким к исходному (дооперационному) уровню.

Динамика ЭМГ-параметров ягодичных мышц в восстановительный период носит волнообразный характер. В ранние сроки после окончания лечения они существенно снижены по сравнению с дооперационными величинами. Затем отмечается скачкообразное повышение амплитуды ЭМГ, сменяющееся новым понижением. В сроки более года после окончания лечения амплитуда ЭМГ стабилизируется на уровне, превышающем исходный на 12-51 % для m. gluteus med. и m. gluteus max. При этом практически исчезает асимметрия в амплитуде ЭМГ ягодичных мышц.

Динамика ЭМГ-параметров гомонимных мышц контралатеральной конечности аналогична (за небольшим исключением) той, что наблюдаются на оперированной, но степень изменений параметров менее выражена. Скачкообразный подъём амплитуды ЭМГ двуглавой мышцы бедра на контралатеральной конечности наступает раньше, чем на оперированной. Изменения биоэлектрической активности мышц контралатеральной конечности отчасти вызваны взаимодействиями симметричных структур моторной системы через билатеральные сегментарные и супрасегментарные связи. Безусловно, что определенную роль играет снижение ноцицептивного фона после оперативного устранения очага импульсации [15] и общего изменения конфигурации и характера активности рецептивных полей оперированной конечности [16].

Таким образом, ЭМГ-контроль функционального состояния мышц нижних конечностей в процессе лечения заболеваний тазобедренного сустава методом эндопротезирования позволяет оценить степень вовлечённости в активность тех или иных мышц и проследить особенности адаптивной реорганизации мышечной активности по выделенным критериям в реабилитационном периоде.

Таблица 1

Мышца	Сроки обследования	Оперированная				Контралатеральная
		Амплитуда		Частота		Амплитуда		Частота
		N	Mm	n	Mm	n	Mm	N	Mm
m.t.a	До лечения	84	796 58	82	196 7	84	896 59	83	202 6
	После лечения 1-2 мес.	5	506 189	4	183 34	5	662 217	5	192 31
	После лечения 3-5 мес.	24	683 66	23	190 10	24	844 102	23	190 8
	После лечения 6-8 мес.	8	1031 190	8	205 14	8	850 106	8	211 15
	После лечения > года	8	1435 511	8	194 15	8	831 118	8	209 16
m.g.l.	До лечения	83	440 34	82	195 7	84	438 40	84	202 7
	После лечения 1-2 мес.	5	534 243	5	166 24	5	860 258	5	206 9
	После лечения 3-5 мес.	24	350 37	24	192 14	24	446 64	24	184 12
	После лечения 6-8 мес.	8	406 56	7	163 21	8	406 96	8	183 13
	После лечения > года	8	406 79	7	173 15	8	541 92	8	181 17
m.r.f.	До лечения	84	301 19	80	134 5	84	432 30	84	149 5
	После лечения 1-2 мес.	5	194 25	5	112 24	5	366 112	4	115 22
	После лечения 3-5 мес.	24	290 42	23	116 9	24	310 37	24	137 9
	После лечения 6-8 мес.	8	283 46	7	121 17	8	459 159	8	138 21
	После лечения > года	8	269 48	8	104 19	8	509 138	8	119 18
m.b.f.	До лечения	83	524 44	82	143 7	84	580 41	84	160 7
	После лечения 1-2 мес.	5	524 155	5	142 18	5	710 222	5	162 31
	После лечения 3-5 мес.	24	467 47	23	151 10	24	505 63	22	146 10
	После лечения 6-8 мес.	8	713 137	8	131 17	8	613 137	8	161 23
	После лечения > года	8	484 89	8	146 22	8	525 105	8	140 19
m.gl.max	До лечения	82	120 13	98	93 7	84	182 22	73	99 6
	После лечения 1-2 мес.	5	84 44	2	60 20	5	121 71	4	100 31
	После лечения 3-5 мес.	23	259 57	18	87 17	23	249 46	19	81 10
	После лечения 6-8 мес.	8	73 20	5	70 26	8	126 53	5	118 17
	После лечения > года	8	181 30	7	74 11	8	186 29	8	81 13
m.gl.med	До лечения	84	195 27	76	153 9	84	258 31	79	166 7
	После лечения 1-2 мес.	5	110 29	5	84 10	5	190 46	5	134 30
	После лечения 3-5 мес.	23	186 31	22	115 10	24	166 38	22	145 15
	После лечения 6-8 мес.	8	148 29	8	143 24	8	159 38	8	129 12
	После лечения > года	8	218 34	8	116 7	8	215 41	8	128 20

Примечание : m.t.a. – передняя большеберцовая мышца; m.g.l. – латеральная головка икроножной мышцы; m.r.f. – прямая мышца бедра; m.b.f. – двуглавая мышца бедра; m.gl.max. – большая ягодичная мышца; m.gl.med. – средняя ягодичная мышца; n – количество наблюдений в группе; M – средняя арифметическая; m – ошибка средней.

ЭМГ-характеристики мышц нижних конечностей у больных с коксартрозом до и после лечения методом эндопротезирования

Статья научная