Измерение территории двигательных единиц мышц

Измерение территории двигательных единиц мышц

Говоря о критериях электромиографической патологии, следует отметить, что четкие нарушения электрической активности мышц могут быть в отдельных случаях зарегистрированы у практически здоровых людей и нормальные — при явных патологических нарушениях.

Уменьшение длительности и амплитуды ПД двигательной единицы связано с выключением из ДЕ определенного числа мышечных волокон, и наоборот, при всех процессах, сопровождающихся увеличением числа мышечных волокон, иннервируемых данным мотонейроном, длительность и амплитуда ПД ДЕ увеличивается. В течение длительного времени преобладала точка зрения, что уменьшение размеров ПД ДЕ типично лишь для первично-мышечных заболеваний. Это положение следует считать неправильным. Уменьшение длительности ПД ДЕ наблюдается при таких несомненно неврогенных процессах, как миастения и миастенические синдромы, ботулиническая интоксикация, ранние стадии денервации.

Вместе с тем типичное первично-мышечное заболевание — полиомиелит — приводит к увеличению длительности ПД ДЕ. Поэтому целесообразно вместо критерия длительности ПД ДЕ применять более интегральную характеристику, отражающую одновременно и характер их распределения (гистограмму).

Это позволяет выделить 5 типичных вариантов изменения структуры двигательной единицы, отражающих различные стадии увеличения или уменьшения длительности ПД ДЕ, связанных, в свою очередь, с числом мышечных волокон, иннервируемых данным мотонейроном и не зависящих от характера патологического процесса.

I тип — изменение структуры ПД двигательной единицы характеризуется нормальной средней величиной его с появлением отдельных ПД ДЕ небольшой длительности. Гистограмма распределения ПД ДЕ смещена влево. Данный тип изменения ПД ДЕ наблюдается на ранней стадии денервационных заболеваний, при нарушениях нервно-мышечной передачи, начальных стадиях прогрессирующих мышечных дистрофий, метаболических и воспалительных заболеваниях мышц.

II тип характеризуется еще большим числом ПД небольшой длительности. Средняя длительность ПД ДЕ выходит за рамки допустимого уменьшения. Преобладающее большинство ПД ДЕ находится за границей нормального распределения ПД ДЕ. Наблюдается при тяжелых формах миодистрофий, воспалительных заболеваниях мышц и тех стадиях невропатий, когда еще нет явлений реиннервации.

При III типе средняя длительность ПД ДЕ находится в пределах нормы. Однако эта стадия процесса отличается тем, что гистограмма распределения ПД ДЕ растянута и отражает наличие как ПД ДЕ небольшой длительности, так и превышающих их максимальную длительность, обычно регистрируемую в данной мышце. Такой характер распределения ПД свидетельствует о начавшемся процессе реиннервации.

В связи с важностью количественной оценки этого процесса, особенно при динамическом наблюдении за больными, целесообразно выделять два подтипа: III А, когда при значительно растянутой гистограмме преобладают ПД ДЕ небольшой длительности и их средняя величина находится слева от средней длительности их в норме, и IIIБ, когда преобладают ПД ДЕ увеличенной длительности и их средняя величина приближается к максимальной величине ПД в данной мышце.

IV тип характеризуется увеличением длительности большинства ПД ДЕ, преобладанием колебаний, выходящих за пределы величин статистической нормы, и увеличением средней длительности более чем до 40%.

V тип — все ПД ДЕ большой длительности. Выявляются «гигантские» ПД ДЕ длительностью до 100 мс и амплитудой до 20 мВ. Средняя длительность увеличена более чем на 40%.

IV и V типы изменений ПД двигательной единицы наблюдаются при некоторых нейрональных процессах при хорошем восстановлении двигательных функций вследствие реиннервации.

Помимо параметров длительности и амплитуды ПД двигательной единицы при электромиографии с использованием игольчатых электродов необходимо учитывать н число полифазных ПД ДЕ (то есть ПД ДЕ, имеющих более 3 фаз). В норме их не более 5% по отношению к числу зарегистрированных ПД Число полифазиых ПД ДЕ может увеличиваться как при значительном уменьшении (I и II типы изменений структуры ПД ДЕ) числа мышечных волокон в ДЕ, так и при выраженных явлениях реиннервации (III и V типы).

Источник

Двигательные единицы (ДЕ)

Дано понятие двигательной единицы (ДЕ) и описана ее структура. Приведена классификация ДЕ и соответствие ДЕ и типов мышечных волокон. Описан принцип размера и правило Хеннемана. Приведены данные об активации ДЕ при выполнении силовых упражнений в зависимости от величины отягощения.

ДВИГАТЕЛЬНЫЕ ЕДИНИЦЫ (ДЕ)

Определение

Термин «двигательная единица» был предложен Е. Г. Лидделом и Ч.С. Шеррингтоном для обозначения группы мышечных волокон, иннервируемых терминалями (веточками) одного аксона.

В настоящее время под двигательной единицей (ДЕ) понимается элементарная функциональная единица мышцы, включающая в себя мотонейрон и иннервируемые им мышечные волокна.

Структура ДЕ

Войдя в мышцу, аксон мотонейрона разветвляется на множество веточек, каждая из которых иннервирует отдельное мышечное волокно. Таким образом, один мотонейрон иннервирует достаточно большое количество мышечных волокон (от нескольких единиц до нескольких тысяч), в то время как каждое мышечное волокно иннервируется только одним двигательным нейроном.

Установлено, что мышечные волокна, принадлежащие к одной ДЕ, рассредоточены по всей мышце, то есть принадлежат к разным мышечным пучкам. Такое рассредоточенное (дисперсное) распределение мышечных волокон каждой ДЕ обеспечивает равномерное сокращение мышцы, когда в работу «включается» лишь некоторая часть ДЕ. Следует отметить, что в одну ДЕ составляют мышечные волокна, обладающие одинаковыми свойствами. Посредством активации различных ДЕ центральная нервная система управляет активностью всей мышцы.

Размер ДЕ (иннервационное отношение, коэффициент иннервации)

Размер ДЕ — это количество мышечных волокон, которые иннервируются одним мотонейроном. Чтобы определить этот показатель определяют количество мышечных волокон в скелетной мышце и количество мотонейронов, которые инннервируют эти мышечные волокна (табл.1). Иногда в литературе размер ДЕ называют иннервационным отношением или коэффициентом иннервации.

Всякий раз, когда активируется мотонейрон, он посылает потенциалы действия ко всем мышечным волокнам, которые он иннервирует. Поэтому, чем ниже коэффициент иннервации, тем совершеннее контроль со стороны нервной системы за мышечными волокнами. По коэффициенту иннервации (размеру ДЕ) можно судить о количестве веточек, необходимых аксону мотонейрона, чтобы иннервировать все входящие в ДЕ мышечные волокна.

Табл. 1 — Количество мышечных волокон, количество ДЕ (мотонейронов) и размер ДЕ в различных скелетных мышцах человека

Мышца	Количество мышечных волокон	Количество ДЕ	Размер ДЕ
Передняя большеберцовая	250090	445	562
Медиальная головка икроножной мышцы	1120365	1934	579
Наружная прямая мышца глаза	26730	2970	9
Плечелучевая	136530	333	410

С возрастом количество ДЕ, приходящихся на одну мышцу уменьшается. Это связано с тем, что уменьшается количество мотонейронов, которые иннервируют отдельную мышцу. Вследствие этого количество мышечных волокон по мере старения организма человека также уменьшается.

Классификации ДЕ

Существуют различные классификации ДЕ. Исходя из значимости для организма, Р. Берк с соавт. (R.E. Burke, 1973) предложил разделять ДЕ по сочетанию двух признаков – скорости сокращения и устойчивости к утомлению. По этой классификации ДЕ делятся на три типа: S (slow) – медленные, устойчивые к утомлению; FR (fast resistant) – быстрые, устойчивые к утомлению, FF (fast fatigable) – быстрые, быстроутомляемые. Этим ДЕ соответствуют различные типы мышечных волокон (табл. 1).

Таблица 1 — Соответствие типов ДЕ и мышечных волокон

Тип ДЕ	S	FR	FF
Тип мышечного волокна	I тип	IIA тип	IIB тип

Строение и функции мотонейрона соответствуют морфологическим характеристикам мышечных волокон, которые он иннервирует. Так, мотонейрон ДЕ S типа имеет небольшое клеточное тело и иннервирует от 10 до 180 мышечных волокон, а мотонейрон ДЕ FF типа имеет большое клеточное тело и иннервирует от 300 до 800 мышечных волокон (Дж.Х. Уилмор, Д.Л. Костилл, 1997) (рис.1).

Рис. 1. Гистохимические и физиологические свойства трех основных типов ДЕ и мышечных волокон (R.E. Burke, 1973)

В табл. 2 представлено количество мышечных волокон и количество ДЕ в различных мышцах человека

Принцип размера или правило Хеннемана

ДЕ S типа имеют низкий порог активации, поэтому при развитии силы мышцы они включаются в работу первыми. После этого активируются ДЕ FR типа. ДЕ FF типа обладают высоким порогом активации, поэтому при развитии усилия в мышце они активируются последними.

Благодаря тому, что мышечные волокна, принадлежащие различным ДЕ, рассредоточены по всей мышце, а не находятся в одном пучке, развитие силы мышцы характеризуется плавностью. Однако из-за того, что между соседними мышечными волокнами существуют соединительнотканные связи, при сокращении одних мышечных волокон, например, входящих в состав ДЕ S типа, и расслабленном состоянии других (например, входящих в состав ДЕ FF типа) должны возникать силы трения, обусловливающие высокую вязкость мышцы. Г.В. Васюков (1967) показал, что при небольших напряжениях мышцы (30% от максимума) ее вязкость максимальна. При дальнейшем напряжении мышцы, когда одновременно возбуждено много мышечных волокон, вязкость мышцы скачкообразно уменьшается.

Активация ДЕ в зависимости от различной величины внешней нагрузки

В настоящее время установлено, что в зависимости от величины внешнего отягощения активируются разные ДЕ. Эти данные представлены в табл. 3

Таблица 33 – Активация ДЕ в зависимости от различной степени отягощения.

Источник

Двигательные единицы

Сила и работа мышечного волокна. Двигательные единицы.

Величина сокращения (сила мышцы) зависит от морфологических свойств и физиологического состояния мышцы:

1. Исходной длины мышцы (длинны покоя). Сила мышечного сокращения зависит от исходной длины мышцы или длины покоя. Чем сильнее мышца растянута в покое, тем сильнее сокращение (закон Франка-Старлинга).

2. Диаметра мышцы или поперечного сечения. Выделяют два диаметра:

а) анатомический диаметр – поперечное сечение мышц.

б) физиологический диаметр – перпендикулярное сечение каждого мышечного волокна. Чем больше физиологическое сечение, тем большей силой обладает мышца.

Сила мышцы измеряется весом максимального груза поднятого на высоту или максимальным напряжением, которое она способна развить в условиях изометрического сокращения. Измеряется в килограммах или ньютонах. Методика измерения силы мышцы называется динамометрия.

Выделяют два вида силы мышцы:

1. Абсолютная сила – отношение максимальной силы к физиологическому диаметру.

2. Относительная сила – отношение максимальной силы к анатомическому диаметру.

При сокращении мышца способна выполнять работу. Работа мышцы измеряется произведением поднятого груза на величину укорочения.

Работа мышцы характеризуется мощностью. Мощность мышцы определяется величиной работы в единицу времени и измеряется в ваттах.

Наибольшая работа и мощность достигается при средних нагрузках.

Мотонейрон с группой иннервируемых им мышечных волокон составляет двигательную единицу. Аксон мотонейронов может ветвиться и иннервировать группу мышечных волокон. Так, один аксон может иннервировать от 10 до 3000 мышечных волокон.

Различают двигательные единицы по строению и функциям.

По строению двигательные единицы делятся на:

1. Малые двигательные единицы, которые имеют малый мотонейрон и тонкий аксон, способный иннервировать 10-12 мышечных волокон. Например, мышцы лица, мышцы пальцев рук.

2. Большие двигательные единицы представлены крупным телом мотонейрона, толстым аксоном, который способен иннервировать более 1000 мышечных волокон. Например, четырехглавая мышца.

По функциональному значению двигательные единицы делятся на:

1. Медленные двигательные единицы. Они включают малые двигательные единицы, являются легко возбудимыми, характеризуются невысокой скоростью распространения возбуждения, в работу включаются первыми, но при этом они практически не утомляемы.

2. Быстрые двигательные единицы. Они состоят из больших двигательных единиц, плохо возбудимы, обладают большой скоростью проведения возбуждения. Обладают высокой силой и скоростью ответа. Например, мышцы боксера.

Эти особенности двигательных единиц обусловлены рядом свойств.

Мышечные волокна, которые входят в двигательные единицы, имеют сходные свойства и различия. Так, медленные мышечные волокна обладают:

1. Богатой капиллярной сетью.

3. Содержит много миоглобина (т.е. способны связывать большое количество кислорода).

4. В них содержится много жиров.

Благодаря этим особенностям эти мышечные волокна обладают высокой выносливостью, способны к небольшим по силе сокращениям, но длительным по времени.

Отличительные особенности быстрых мышечных волокон:

1. Содержат большее, чем медленные волокна, миофибрилл.

2. Обладают большей скоростью и силой сокращения.

3. Содержат мало капилляров.

4. Содержат мало миоглобина.

5. Содержат мало жиров.

В связи с этими особенностями быстрые мышечные волокна быстро утомляемы, но обладают большой силой и высокой скоростью ответа.

Источник

Двигательная единица мыщцы

Способность двигаться. Типы мышц [ править | править код ]

Способность двигаться возникает благодаря взаимодействию энергозависимых двигательных белков (энергия АТФ), таких как миозин, кинезин и динеин, с другими белками, такими как актин; или при полимеризации и деполимеризации актина и тубулина. Клеточное деление (цитокинез), клеточная миграция, внутриклеточный везикулярный транспорт, экзо- и эндоцитоз, подвижность спермы, аксонный транспорт, электрическая подвижность наружных волосковых клеток и мерцание ресничек эпителия — это все примеры подвижности клеток и органелл.

Мышцы состоят из клеток (волокон), которые сокращаются при стимуляции. Скелетная мускулатура отвечает за передвижение тела, изменение позы и за движение газов при дыхании. Сердечная мышца качает кровь по сосудам, а гладкие мышцы работают во внутренних органах и в кровеносных сосудах. Типы мышц различаются по нескольким функциональным характеристикам (А).

Двигательная единица скелетной мышцы [ править | править код ]

В отличие от некоторых типов гладких мышц (однородная гладкомышечная ткань) и сердечных мышечных волокон, которые передают друг другу электрический стимул через щелевые контакты или нексус (А), волокна скелетных мышц стимулируются не соседними мышечными волокнами, а мотонейронами. И действительно, к мышечному параличу приводят именно нарушения иннервации.

Один мотонейрон вместе со всеми мышечными волокнами, которые он иннервирует, называется двигательной единицей (ДЕ). Мышечные волокна, принадлежащие к одной двигательной единице, могут быть распределены по большой площади (см2) поперечного сечения мышцы. Для обеспечения контакта двигательной единицы со всеми мышечными волокнами мотонейрон делится на коллатерали с ответвлениями на концах. Один двигательный нейрон может обслуживать от 25 (мимическая мышца) до более чем 1000 мышечных волокон (височная мышца).

Различают два типа скелетных мышечных волокон: S — медленно сокращающиеся [от англ. slow) волокна (тип 1) и F — быстро сокращающиеся [от англ, fast) волокна (тип 2), а также два подтипа: FR (2А) и FF (2Б). Поскольку каждая двигательная единица содержит только один тип волокон, эта классификация применима и к двигательным единицам. Медленные волокна меньше утомляются и поэтому приспособлены для постоянной работы (на выносливость). Они имеют большую плотность капилляров и митохондрий, высокую концентрацию капель жира (запасной высокоэнергетический субстрат), а также красного пигмента миоглобина (кратковременный запас О2). Они также богаты окислительными ферментами. Быстрые волокна в основном отвечают за краткие и быстрые сокращения. Они легко утомляются (FF > FR) и богаты гликогеном (FF > FR), однако содержат мало миоглобина (FF « FR).

Распределение по типам мышечных волокон зависит от типа мышц. Двигательные единицы медленного (S) типа преобладают в «красных» мышцах (например, в камбаловидной мышце, которая помогает поддерживать тело в вертикальном положении); а двигательные единицы быстрого (F) типа-в «белых» мышцах (икроножная мышца, участвующая в беге). Мышечное волокно одного типа может превращаться в волокно другого типа. Если, к примеру, продолжительная активация быстрых волокон ведет к увеличению концентрации Са 2+ в цитоплазме, то быстрая мышца превращается в медленную и наоборот.

Регулировать мышечную активность возможно благодаря тому, что при необходимости может быть задействовано разное количество двигательных единиц. Чем больше двигательных единиц имеет мышца, тем тоньше регулируется ее сокращение. Например, у внешней глазной мышцы, у которой около 2000 двигательных единиц, сокращения гораздо более плавные, чем у червеобразной мышцы — только 100 двигательных единиц. Чем больше число задействованных двигательных единиц, тем сильнее сокращение. Число и тип задействованных двигательных единиц зависят от типа движения (плавное или резкое движение, перемежающееся или постоянное сокращение, рефлекторная активность, произвольное или непроизвольное движение и т. д.). В добавление к сказанному, сила каждой двигательной единицы может быть увеличена с помощью увеличения частоты нейронных импульсов, как при тетанусе скелетной мышцы.

Источник

Международный неврологический журнал 7 (29) 2009

Вернуться к номеру

Повышение эффективности измерения территории двигательных единиц мышц

Авторы: Харибегашвили А.С., Телавский государственный университет, г. Телави, Грузия

Версия для печати

В статье рассматривается метод измерения территории двигательных единиц мышц биполярными игольчатыми электродами. В отличие от измерения территории двигательных единиц двумя монополярными игольчатыми электродами и мультиэлектродом предложенный метод является более точным при измерении и значительно менее трaвматичным и болезненным.
Если для измерения территорий двигательных единиц разных по размерам мышц требуются разные мультиэлектроды, отличающиеся друг от друга размерами субэлектродов и расстоянием между ними, то это же самое возможно сделать одним предложенным биполярным игольчатым электродом.
Конструкция биполярного игольчатого электрода проще и дешевле в изготовлении, чем мультиэлектрод.

Электромиография, измерение, территории двигательной единицы, синхронизация.

Среди методов исследований нервно­мышечной системы одно из важнейших мест занимает электромиография (ЭМГ) и электронейромиография. Исследования нервно­мышечной системы в электромиографии и электронейромиографии производятся посредством регистрации электрических потенциалов мышц, а в электронейромиографии дополнительно используют стимуляцию мышц и нервов электрическими импульсами.

В электромиографии для отведения электрических потенциалов мышц применяют поверхностные и игольчатые электроды. Поверхностные электроды представляют собой поверхностные пластины или диски. Отведение электронной активности мышц посредством этих электродов атравматично, безболезненно, отсутствует риск инфекции, что делает эту методику особенно предпочтительной для обследования детей. Однако отведение посредством игольчатых электродов значительно более информативно, т.к. позволяет регистрировать потенциалы фасцикуляции, фибрилляции и оценить параметры потенциалов действий отдельных двигательных единиц (ДЕ) мышц, что делает эту методику эффективной в диагностике нервно­мышечных заболеваний в отличие от электромиографического обследования посредством поверхностных электродов [2].

Игольчатые электроды бывают концентрические, биполярные и монополярные, кроме того, применяют мультиэлектрод Бухтала, представляющий собой игольчатый электрод с многоточечным отведением. На этом электроде, начиная от заостренного конца, имеется 14 изолированных друг от друга выводов с контактной поверхностью (субэлектродов) [1, 2].

Из игольчатых электродов самым эффективным является мультиэлектрод, многочисленные отведения которого позволяют одновременно исследовать электрическую активность различных участков мышц. Однако мульти­электроды имеют очень сложную конструкцию, что делает их очень дорогими по сравнению с другими игольчатыми электродами. Кроме того что игольчатые электроды по сравнению с поверхностными позволяют регистрировать потенциалы фасцикуляции, фибрилляции и параметры отдельных двигательных единиц мышц, ими также можно измерять территорию отдельных ДЕ.

Двигательная еQдиница мышцы представляет совокупность отдельных мышечных волокон, иннервируемых конечными ответвлениями аксона одного мотонейрона, и характеризуется определенной площадью, занимаемой им на поперечном сечении мышцы, а также тем, что все мышечные волокна, входящие в состав одной ДЕ, разряжаются одновременно [3, 4].

При нервно­мышечных заболеваниях происходит изменение территории двигательных единиц мышц: она уменьшается у больных нервно­мышечными заболеваниями и увеличивается при денервационных заболеваниях, что делает ее важным диагностическим параметром. Территория ДЕ является также весьма важным информационным параметром при изучении физиологии нервно­мышечной системы. Так, по территории ДЕ можно судить о тренированности или детренированности мышц: ее увеличение свидетельствует о тренированности мышцы и наоборот. Это позволяет оценить тренированность глубоколежащей мышцы по величине территории ДЕ, что визуально определить невозможно.

Кроме того, по величине ДЕ можно судить, к какому типу они относятся — к быстрым или медленным: быстрые ДЕ больше медленных. Соответственно различаются иннервирующие ДЕ ­мотонейроны — быстрые ДЕ иннервируют большие ­мотонейтроны, медленные ДЕ — малые. Следовательно, электрическая активность ДЕ информирует о физиологии мотонейронов передних рогов спинного мозга [3, 7].

Измерение территории ДЕ мышц производят двумя монополярными игольчатыми электродами и мульти­электродом [2, 7].

При измерении территории ДЕ двумя монополярными игольчатыми электродами (рис. 1) их вводят в мышцу и начинают постепенно сближать. Максимальное расстояние между кончиками электродов, на котором будут регистрироваться синхронные потенциалы ДЕ, определит размер ДЕ. При использовании пары монополярных игольчатых электродов не удается достаточно точно измерить территорию ДЕ, т.к. трудно визуально определить расстояние между кончиками электродов, погруженных в мышцу. Кроме того, измерение территории ДЕ монополярными игольчатыми электродами более трудоемко, чем мультиэлектродом.

Мультиэлектрод представляет собой игольчатый электрод (рис. 2), на котором продольно на равном расстоянии друг от друга расположены 14 изолированных друг от друга субэлектродов, соединенных с изолированными друг от друга проводниками, размещенными внутри игольчатого электрода.

Определив количество отведений субэлектродов, отводящих синхронные потенциалы ДЕ, измеряют размеры ДЕ.

Отрицательными сторонами мультиэлектрода являются большой диаметр, что увеличивает травматичность и болезненность исследования, сложность конструкции и вследствие этого значительная дороговизна; многоканальность мультиэлектрода требует более сложной электромиографической установки с большим числом каналов в регистрирующей части или со сложной системой коммутации; точность измерения территории ДЕ мультиэлектродом ограничена расстоянием между субэлектродами.

А.С. Харибегашвили предложен метод измерения территории ДЕ биполярным игольчатым электродом (рис. 3) [5].

Если при отведении электрической активности мышцы биполярным электродом субэлектроды находятся по разные стороны границы между двумя ДЕ, от них отводятся асинхронные потенциалы ДЕ, если же внутри одной ДЕ — синхронные. Биполярный электрод быстро вводят в мышцу до конца, после чего начинают медленно и постепенно выводить его из мышцы (введение игольчатого электрода в мышцу является значительно более болезненным, чем выведение, поэтому лучше измерять территории ДЕ при выведении электрода). При этом определяют точки (места) десинхронизации потенциалов действия ДЕ, отводимых двумя субэлектродами игольчатого электрода, как границы между территориями ДЕ. Определив глубины точек десинхронизации (l₁, l₂, l₃ и т.д.), измеряют территории двигательных единиц мышц l₂–l₁, l₃–l₂ и т.д.

Меньший диаметр биполярного игольчатого электрода по сравнению с мультиэлектродом делает исследование менее травматичным и болезненным, т.к. внутри биполярного электрода расположено всего лишь 2 проводника, а в мультиэлектроде — 14. Биполярный электрод не требует сложной электромиографической установки и сам проще и дешевле в изготовлении (по конструкции). Точность измерения территории ДЕ биполярным электродом не ограничена расстоянием между соседними субэлектродами и потому более высокая по сравнению с мультиэлектродом, так как граница между ДЕ определяется сразу же, как только один из субэлектродов биполярного электрода пересекает границу и переходит из одной ДЕ в другую.

Однако недостатком как мультиэлектрода, так и предложенного А.С. Харибегашвили метода измерения территории ДЕ биполярным игольчатым электродом является то, что для измерения разных по размерам мышц требуются разные электроды, отличающиеся друг от друга размерами суб­электродов и расстоянием между ними: крупных мышц — с большими размерами субэлектродов и расстояниями между ними, малых — с меньшими [6, 7] (рис. 4).

Нами предложен биполярный игольчатый электрод, который признан изобретением Национальным центром интеллектуальной собственности Грузии [5].

Цель изобретения — измерение территории ДЕ разных по размерам мышц одним игольчатым электродом, уменьшение травматичности и болезненности исследования.

Цель достигается внесением изменений в конструкцию биполярного игольчатого электрода.

Описание устройства предложенного игольчатого электрода

Данный игольчатый электрод (рис. 5, 6) представляет собой полую иглу (канюлю) 1, в которой выполнен продольный паз (окно) 2, к верхнему концу полой иглы (канюли) прикреплена планка 3, на которую нанесена шкала 4. Внутри полой иглы (канюли) размещен диэлектрический стержень 5, на котором находятся два субэлектрода 6 и 7.

Субэлектрод 6 имеет горизонтальную (кольцевую) форму, субэлектрод 7 — спиралевидную. При этом толщина субэлектродов 6 и 7 постепенно увеличивается: чем ближе расположены субэлектроды, тем они тоньше, чем больше они удалены друг от друга — тем они толще. Субэлектроды 6 и 7 соединены с изолированными друг от друга проводниками 8, размещенными внутри диэлектрического стержня 5; проводники 8 выходят из верхней части диэлектрического стержня 5 и соединены с проводниками 9. На верхнем конце диэлектрического стержня 5 создано зубчатое колесо 10, на краю которого созданы зубья 11. На верхней поверхности края зубчатого колеса нанесена шкала 12. На рис. 7 показан игольчатый электрод (его нижняя часть), когда диэлектрический стержень 5 повернут так, что в продольном пазе 2 канюли 1 выступают близлежащие и тонкие части субэлектродов 6 и 7, на рис. 8 показан игольчатый электрод (его нижняя часть), когда диэлектрический стержень 5 повернут так, что в предельном пазе 2 канюли 1 выступают толстые и удаленные части субэлектродов 6 и 7.

Описание работы (использования) предложенного игольчатого электрода при измерении территории ДЕ мышц

Перед применением диэлектрический стержень 5 вставляют в полую иглу (канюлю) 1. При вращении стержня 5 вокруг своей оси изменяются как размеры выступающих в продольном пазе 2 полой иглы 1 частей субэлектродов 6 и 7, так и расстояние между ними (выступающими в продольном пазе 2 полой иглы (канюли) 1 частями субэлектродов 6 и 7) (рис. 7, 8). Поворотом диэлектрического стержня 5 вокруг своей оси устанавливают нужные размеры выступающих в продольном пазе 2 полой иглы 1 частей субэлектродов 6 и 7 и нужное расстояние между ними соответственно размерам исследуемой мышцы.

Контролировать размеры выступающих в продольном пазе 2 полой иглы 1 частей субэлектродов 6 и 7 можно как непосредственно глядя на выступающие части субэлектродов 6 и 7 в продольном пазе 2 иглы 1, так и по шкале 12 зубчатого колеса 10 относительно планки 4, которая в данном случае представляет метку для шкалы 12. При этом зубья 11 зубчатого колеса 10 фиксируют его относительно планки 4, исключая возможность случайного проворота диэлектрического стержня 5 вокруг своей оси во время исследования при одновременном сохранении возможности осевого перемещения стержня 5 относительно полой иглы 1.

После этого игольчатый электрод (иглу 1) вводят в мышцу и начинают перемещать стержень 5 относительно иглы 1, регистрируя электрическую активность мышцы, отводимую от частей субэлектродов 6 и 7, выступающих в пазе 2 иглы 1. Измерение территории ДЕ мышцы производят аналогично измерениям территории ДЕ предложенным А.С. Харибегашвили биполярным игольчатым электродом. При выведении стержня вверх от субэлектродов 6 и 7 будет отводиться синхронная электрическая активность, пока они находятся в пределах одной ДЕ; когда верхний суб­электрод 7 пересечет границу ДЕ — асинхронная. По прилеганию зубчатого колеса 10 к шкале планки 4 фиксируют глубину залегания l₁ границы ДЕ, при этом зубчатое колесо 10 будет служить меткой относительно шкалы 4. Когда же и нижний субэлектрод 6 пересечет границу между ДЕ и оба субэлектрода 6 и 7 опять окажутся внутри одной ДЕ, от них снова будут отводиться синхронные потенциалы действия. Продолжая выводить стержень 5 относительно иглы 1, которая будет находиться неподвижно относительно исследуемой мышцы, определяют глубину залегания точек десинхронизации потенциалов действия ДЕ как границы между ДЕ (l₁, l₂, l₃ и т.д.), после чего измеряют территории ДЕ по всей глубине введения игольчатого электрода: l₁–l₂, l₂–l₃, l₃ –l₄ и т. д.

Обсуждение эффективности предложенного игольчатого электрода

Методика электромиографического исследования существующими игольчатыми электродами требует совершения манипуляций электродом, при чем приходится производить частые движения электродом взад­вперед, что значительно увеличивает травматичность и болезненность исследования.

При ЭМГ­исследовании мышцы предложенным биполярным игольчатым электродом перемещается только диэлектрический стержень 5, находящийся внутри полой иглы 1, тогда как сама игла 1 находится неподвижно относительно мышцы, что существенно снижает болезненность и травматичность исследования.

Возможность измерения размеров выступающих частей субэлектродов 6 и 7 и расстояний между ним в продольном пазе 2 иглы (канюли) 1 позволяет одним предложенным игольчатым электродом измерять территории ДЕ разных по размерам мышц.

Приобретение одного игольчатого электрода предоставит возможность лабораториям производить исследования, для которых до сих пор применяют несколько разных (различающихся) игольчатых электродов (мультиэлектродов), что принесет им выраженный экономический эффект.

1. Гидиков А.А. Теоретические основы электромиографии. Биофизика и физиология двигательных единиц. — Л.: Наука, 1975. — 181 с.

Источник