Реабилитация нарушенных двигательных функций верхней конечности, в частности плеча и плечевого сустава, возникших вследствие инсульта, является одной из важнейших задач современной медицины [1, 2]. Двигательные нарушения развиваются у 70—85% пациентов в остром периоде инсульта и проявляются монопарезом или гемипарезом. Помимо снижения силы мышц, происходит нарушение произвольной деятельности в результате повреждения сложных двигательных программ, обеспечивающих моторику [3]. Наблюдается расстройство координации: деятельность мышц не согласуется между собой в должном временном и/или силовом отношении [4]. Нарушение регуляции движений проявляется несоответствием моторной команды мышцам и возникшим в результате движением [5]. Через 6 мес после инсульта примерно у 2/3 больных имеются остаточные явления различной степени выраженности, ограничивающие активность в повседневной жизни [6, 7]. Приобретенные нарушения приводят к стойкой утрате трудоспособности, снижают качество жизни и влияют на психологическое и эмоциональное состояние пациента и его родственников [8, 9].

Выбор индивидуальных методов лечебной физкультуры (ЛФК) в остром периоде инсульта играет важную прогностическую роль в связи с тем, что первоначальная слабость в руке сохраняется у 55—75% пациентов даже после реабилитационных мероприятий, проводимых в течение 3—6 мес [10]. Оценка эффективности физической реабилитации основывается на анализе двигательных и функциональных возможностей пациента с помощью клинических шкал, инструментальных методов [11], методов пространственного анализа движений [12]. Оценка выраженности изменений за короткий промежуток времени может вызывать затруднения [13, 14].

Метод функциональной электромиографии (фЭМГ) позволяет получать информацию об иннервации мышц, оценить их функциональное состояние при различных патологических изменениях или при выполнении физиологического действия, изучить координацию движений, выработку двигательного навыка при различных видах работы и спортивных упражнениях, перестройку повреждѐнных мышц и их утомляемость [15—17]. Метод является одним из наиболее эффективных при изучении сложного взаимодействия мышц плечевого сустава. Он используется для определения фаз мышечной активности цикла движения, исследования амплитуды и продолжительности действия мышцы, дает возможность для пациента получить обратную связь о правильности реализации стереотипа движения [18, 19]. Выбор правильной реабилитационной стратегии может быть обусловлен информацией, полученной с помощью фЭМГ интактных и паретичных мышц [20, 21].

До настоящего времени не предложено оптимальной методики обследования, которую можно было бы использовать в острой стадии инсульта. Закономерности изменения двигательных функций плечевого пояса в процессе медицинской реабилитации у пациентов с гемипарезом в остром периоде инсульта остаются недостаточно изученными [22, 23]. Потребность в средствах объективного контроля за больными, перенесшими инсульт, остается актуальной [24]. Результат изменений показателей активности мышц после инсульта как с паретичной, так и с контралатеральной сторон важен для определения возможного влияния данных фЭМГ на выбор средств реабилитационной терапии.

Цель исследования — оценить степень восстановления функции мышц плечевого пояса у пациентов с гемипарезом в остром периоде каротидного инсульта (ОКИ) на основании анализа данных фЭМГ после проведения реабилитационных мероприятий, включая целенаправленную тренировку с биологической обратной связью (БОС).

Исследование выполнено в соответствии с этическими принципами Хельсинкской декларации с получением письменного согласия пациента на участие в исследовании и одобрено локальным Этическим комитетом РНИМУ им. Н.И. Пирогова. В исследование были включены больные с гемипарезом в остром периоде впервые возникшего ОКИ, разделенные на две основные группы: группу ЛФК составили 25 пациентов (12 мужчин и 13 женщин, средний возраст 62,8±9,6 года), получавшие индивидуальные занятия ЛФК, группу ЛФК+БОС — 25 пациентов (14 мужчин и 11 женщин, средний возраст 63,6±8,9 года), получавших индивидуальные занятия ЛФК совместно с БОС-тренировкой (табл. 1).

Критериями включения в исследование пациентов основных групп явились: впервые возникший ОКИ; возраст до 75 лет; функциональная готовность к вертикализации (адекватная реакция на пробу с полуортостазом); ясное сознание; отсутствие когнитивных нарушений и сенсомоторной афазии; наличие тонуса в мышцах плечевого сустава менее 2 баллов по шкале спастичности Эшворта; отсутствие декомпенсированной соматической патологии, ишемических изменений на ЭКГ, сердечной недостаточности (II класс и выше по Killip); отсутствие сопутствующих заболеваний центральной и периферической нервной системы, сопровождающихся неврологическим дефицитом; отсутствие ортопедической патологии (суставные деформации и контрактуры, выраженный болевой синдром, ампутации конечностей и др.). Критериями исключения были: повторный ОКИ; геморрагический инсульт; возраст старше 75 лет; неадекватная реакция на пробу с полуортостазом; когнитивные нарушения; сенсомоторная афазия; декомпенсированная соматическая патология.

Каждый из участников проходил первичное обследование, которое включало: исследование силы мышц с помощью шкалы медицинского исследовательского совета (Medical research council scale — MRCS), исследование степени нарушения движений в конечностях с помощью индекса мобильности (Mobility index — MI), исследование тонуса мышц по модифицированной шкале Эшворта (Modified Ashworth scale — MAS), оценку способности больного к самообслуживанию по индексу Бартел (BI), оценку функциональной готовности пациента к реабилитации (адекватность реакции на пробу с полуортостазом перед проведением исследования).

Исследование пациентов основных групп проводилось 2 раза (до и после индивидуального блока реабилитационных мероприятий): на 3—5-й день от развития ОКИ и на 21-й день. После проведения первичного обследования все испытуемые проходили регистрацию параметров ЭМГ следующих мышц: передней порции дельтовидной мышцы (ППДМ), средней порции дельтовидной мышцы (СПДМ), верхней части средней порции трапециевидной мышцы (ВСПТМ), по методике, описанной ранее [25].

По каждому отдельному движению (сгибание, отведение, ротация) по каждой огибающей ЭМГ строился профиль биоэлектрической активности выполняемого движения. На графике отмечались максимальная (А) произвольная биоэлектрическая активность мышцы во время тестового движения в микровольтах (мкВ), и время ее достижения (Т% в процентах от длительности цикла движения).

В обеих группах проводились занятия ЛФК со 2—3-го дня с момента инсульта до 21-го дня (всего 15 занятий). Группа ЛФК+БОС дополнительно получала тренировку с БОС движений в плечевом суставе на стороне пареза (10 занятий БОС). Пациентам обеих групп проводили занятия по индивидуально разработанной методике медицинской реабилитации, представляющую собой оптимальную индивидуальную стратегию восстановления функции плечевого сустава под постоянным контролем за реакцией сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку.

БОС-тренировка проводилась перед монитором компьютера. Использовался тот же сенсор, что и для исследования движений. Пациент управлял виртуальным объектом движениями плеча в двух плоскостях: движение сгибания—разгибания и отведения—приведения в плечевом суставе. Начальные положения и масштаб настраивались индивидуально. Тренировка длилась в течение 20—30 мин либо прекращалась вследствие усталости пациента.

Статистическая обработка результатов осуществлялась методом вариационного анализа с помощью программы Statistica 6.0. Результаты представлены в виде среднего арифметического (M) и стандартного отклонения (SD). Достоверность отличий оценивали с помощью критерия Стьюдента и считали значимыми при уровне p<0,05.

Результаты исследования по клиническим шкалам не показали статистически значимых различий у пациентов в двух основных группах как при первичном обследовании, так и после комплекса лечения (табл. 1—4).

Анализ данных фЭМГ контрольной группы продемонстрировал ряд общих закономерностей. Время достижения максимума ЭМГ-амплитуды мышц, выполняющих основные движения, при движении двумя руками одновременно и каждой отдельно наступает в половине фазы движения (p<0,05). Сгибание обеих рук характеризуется достоверно сниженной ЭМГ-активностью ППДМ и СПДМ и повышенной активностью ВСПТМ по сравнению с аналогичными показателями при сгибании каждой руки отдельно (p<0,05). ЭМГ-активность симметрична по фазе движения как для обеих рук, так и каждой отдельно. При этом момент максимума активности стремится к 50% цикла движения. Для сгибания—разгибания и отведения—приведения максимальная активность выражена в основных мышцах, осуществляющих движение: ППДМ и СПДМ соответственно. При ротации регистрируется активность вторичных по отношению к этому движению мышц. Биоэлектрическая активность исследуемых мышц плечевого пояса в норме симметрична как для ротации обеих рук, так и для каждой отдельно.

Показатели фЭМГ ППДМ и СПДМ, выполняющих соответствующие движения сгибания и отведения двух рук одновременно и отдельно паретичной, были снижены на стороне пареза по сравнению с показателями контрольной группы и контралатеральной конечности (p<0,05), а момент наступления максимума — позже 50% цикла движения. В процессе реабилитационных мероприятий отмечалось относительно малое улучшение показателей фЭМГ-активности ППДМ и СПДМ паретичной конечности (см. рисунок)

Максимальное значение показателей фЭМГ ППДМ и СПДМ при сгибании и отведении до и после реабилитационных мероприятий наблюдается позже, чем для контралатеральной конечности и в контрольной группе (p<0,05). После комплекса ЛФК максимум фЭМГ для ППДМ наступает раньше для сгибания двух рук (p<0,05), для СПДМ — при одиночном сгибании и отведении (p<0,05), что свидетельствует о положительной динамике.

После комплекса ЛФК и БОС время наступления максимума для ППДМ при сгибании двух рук не отличается от такового в контрольной группе. Время наступления максимума фЭМГ при движении отведения паретичной конечности после ЛФК и БОС наступает раньше, чем аналогичные показатели при одновременном движении двух рук, отведении паретичной конечности до ЛФК и БОС и значений группы ЛФК (p<0,05). Эти показатели свидетельствуют об улучшении функциональной активности мышц, что характеризуется смещением времени наступления максимума к норме.

При анализе движений важно отметить состояние дополнительных амплитуд, сопутствующих основному движению и фЭМГ с мышц, ответственных за выполнение данных движений. В обеих группах пациентов при сгибании двух рук одновременно и отдельно паретичной конечности как до, так и после комплекса упражнений отмечается повышенное значение амплитуды дополнительного движения отведения, которое достоверно выше аналогичных показателей контралатеральной конечности и показателей контрольной группы, а биоэлектрическая активность СПДМ, выполняющей данное движение, достоверно не отличается от показателей контрольной группы и контралатеральной стороны.

В группе ЛФК при отведении двух рук одновременно и отдельно паретичной конечности до и после комплекса упражнений отмечалось повышенное значение амплитуды дополнительного движения сгибания плечевого сустава, которое было достоверно выше аналогичных показателей контралатеральной конечности и контрольной группы, а биоэлектрическая активность ППДМ, выполняющей данное движение, оказалась достоверно меньше показателей контралатеральной стороны при движении двух рук, а также контрольной группы при изолированном движении.

В группе ЛФК+БОС при проведении основного движения отведения отмечалось повышенное значение амплитуды дополнительного движения сгибания, которое было достоверно выше аналогичных показателей контралатеральной конечности и контрольной группы, но по сравнению с аналогичными показателями группы ЛФК — достоверно меньше. Биоэлектрическая активность ППДМ, выполняющей это движение, достоверно меньше таковой в контрольной группе и контралатеральной конечности при движении двух рук одновременно и отдельно паретичной конечности. Максимум биоэлектрической активности ППДМ во время движения контралатеральной конечностью при ее отведении после окончания курса ЛФК снижался до показателей контрольной группы.

Анализ фЭМГ продемонстрировал максимальную активность ВСПТМ при ротации в плечевых суставах, выполняемых одновременно и отдельно паретичной рукой до и после занятий комплексом ЛФК и ЛФК+БОС. Максимальная активность в основных группах мышц выявлена в ВСПТМ на паретичной стороне при ротации двух рук одновременно до комплекса реабилитационных мероприятий по сравнению с контрольной группой. Улучшения произошли в основном в группе ЛФК и БОС после комплекса лечения в виде снижения амплитуды фЭМГ ППДМ паретичной и контралатеральной конечностей и СПДМ (p<0,05) паретичной конечности, что свидетельствует об улучшении эффективности движения при отсутствии изменений основных амплитуд.

У 44% пациентов из обеих групп были обнаружены аномальные типы показателей фЭМГ с двумя максимумами активности. У пациентов с аномальным типом показателей фЭМГ первый пик активности наступал до 50%, а второй — после 50% цикла движения. Число пациентов с аномальными типами результатов фЭМГ при одновременном движении обеими руками оказалось меньше, чем при движении паретичной рукой отдельно. Это является подтверждением взаимовлияния моторики как со стороны паретичной на здоровую, так и со стороны здоровой на паретичную конечность.

В исследуемых движениях подтверждена базовая характеристика симметричности нарастания и последующего убывания фЭМГ-активности мышц у здоровых контрольной группы [26]. Наличие функциональной асимметрии — также ожидаемый результат, поскольку все обследуемые были правши. Полученные результаты позволяют предположить, что обследованные мышцы можно разделить на три группы: 1-я — основная мышца, производящая произвольное движение; 2-я — мышца, участвующая в движении, но не являющаяся основной; 3-я — не участвующие в движении мышцы [27]. Мышцы, являющиеся основными, участвующие в выполняемом движении, показывают максимальную активность, приближенную к середине выполняемого цикла [26].

На стороне пареза функция мышц характеризуется снижением биоэлектрической активности (амплитуда движения также снижается) и более поздним по сравнению с нормой наступлением максимума активности. Сам момент наступления максимума активности по фЭМГ имеет явную тенденцию смещения в сторону нормы в процессе лечения, но это изменение характерно не для всех мышц и не во всех движениях достигает статистически значимого уровня. Функциональная недостаточность мышц отчасти может быть компенсирована синфазными движениями туловища [28, 29].

Имеются варианты функции паретичной мышцы, сопровождающиеся повышением фЭМГ-активности, которая по амплитуде не отличается от контрольной группы и контралатеральной конечности. Данный феномен отмечается для мышц, выполняющих дополнительные движения. Повышение биоэлектрической активности паретичной мышцы представляет особый интерес, поскольку противоречит традиционному взгляду на ее функци ю. Возможно, что нормализация активности паретичной мышцы при снижении активности основной мышцы окажется достаточной для увеличения амплитуды движения, что подтверждается опубликованными данными [30].

В ранние сроки (до 21-го дня) при ОКИ не происходит значительных изменений в фЭМГ-активности мышц плечевого пояса. Несмотря на то что существенного улучшения функции мышц в такие сроки не обнаружено, имеются локальные изменения в сторону улучшения при отдельных движениях. Данные изменения, характерные для временных параметров мышечной активности, практически нетипичны для амплитудных. При этом в группе ЛФК+БОС установлены лучшие результаты, чем в группе ЛФК, не только по наступлению фазы активности, но и по уменьшению амплитуды при выполнении того же движения, что косвенно свидетельствует об оптимальном включении мышц в двигательный акт.

При ОКИ изменяются показатели фЭМГ мышц не только паретичнной, но и контралатеральной конечности. Феномен функционального взаимовлияния паретичной и контралатеральной сторон требует дальнейшего изучения. Однако это позволяет в процессе реабилитации дать приоритет работе с симметричными движениями конечностей.

Обнаруженный феномен аномальной фЭМГ-активности поддается коррекции при проведении восстановительного лечения. Количество пациентов с двумя максимумами активности на фЭМГ в группе ЛФК+БОС стало меньше по сравнению с группой, проходившей стандартное лечение. В группе ЛФК частота ее выявления при сгибании двух рук одновременно снижается на 12%, при сгибании паретичной конечности — на 16%, при отведении двух рук — на 4%, при отведении паретичной конечности — на 12%. В группе ЛФК+БОС частота при сгибании двух рук одновременно снижается на 12%, при сгибании паретичной конечности — на 24%, при отведении двух рук — на 12%, при отведении паретичной руки — на 16%.

Таким образом, метод фЭМГ является более информативным для диагностики нарушений двигательной функции по сравнению с клиническими шкалами. У пациентов с ОКИ типичными нарушениями фЭМГ-активности мышц плечевого пояса являются снижение амплитуды и более позднее наступление максимума, а для мышц, выполняющих дополнительную функцию, активность фЭМГ может достигать уровня нормы. У значительного числа больных регистрируются аномальные типы активности фЭМГ, характеризующиеся двумя максимумами, в процессе восстановительного лечения число таких больных уменьшается. Использование сочетания ЛФК и БОС способствует более ранней активизации процессов восстановления.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

*e-mail: dskvorts63@mail.ru