Использование электростимуляции началось с тех давних пор, когда люди начали купаться в теплых морях. Жители побережья Средиземного моря замечали, что прикосновение к телу человека некоторых видов рыб – скатов, угрей и сомов – вызывало непроизвольное сокращение мышц, ощущение онемения и успокоение боли. Историки утверждают, что разряды электрических рыб использовались для лечения больных страдающих головными болями, болями в суставах, параличами и др. Это был период применения в лечебных целях естественного (природного) электричества.
Следующий период был обозначен появлением машин для получения искусственного статического электричества (начало XVIII века). Любопытные врачи начали испытывать воздействие статического электричества на животных и на себе, а также наблюдать за последствиями такого воздействия. В середине XVIII века, наиболее передовые врачи начали описывать свой опыт положительных результатов при лечении статическим электричеством некоторых заболеваний и рекомендовать другим применять с лечебной целью статическое электричество. Например, Ж.Л.Жаллабер, врач из Женевы, в 1748 году сообщил об излечении им с помощью электризации больного, страдающего в течение длительного времени параличом мышц руки. В работах этого ученого впервые отмечена возможность сокращения мышц искусственным статическим электричеством. В 1773 году английский ученый Дж.Уолш отметил сходство действия на организм человека разрядов лейденской банки (искусственного статического электричества) и разрядов черного ската (естественного, природного электричества).
Третий период в развитии электростимуляции (конец XVIII и начало XIX века) начинается с появления надежных источников постоянного тока, создателями которых являются Л.Гальвани и А.Вольта. Именно с этого времени началось широкое изучение и внедрение в лечебную практику электростимуляции. Если имя первого человека, применившего чрескожную электростимуляцию, затеряно в древности, то имя врача, впервые применившего прямую электростимуляцию нерва, мы знаем. Считается, что им был итальянский врач-физиолог Л.Гальвани. Это он обратил внимание на возникновение сокращений подвешенных на медных крюках нервно-мышечных препаратов лягушки при соприкосновении их с железной решеткой. Было это в 1780 году. Однако, по другим источникам, в 1678 г. опыты на лягушках с сокращением конечностей демонстрировал голландский натуралист, доктор медицины Я.Сваммердам. В 1752 г. немецкий исследователь И.Зульцер в научном журнале описал аналогичные эффекты. По срокам, между публикациями И.Зульцера и Л.Гальвани имеются сведения о подобных же экспериментах итальянца М.Кальдони. А уже в XIX веке изучались и разрабатывались различные методы электростимуляции. Например, электростимуляция накожных точек восточной медицины, а также использование Э.Дюбуа-Реймоном для целей электростимуляции индукционной катушки англичанина М.Фарадея. Электрический ток, получаемый от индукционной катушки, в отличие от гальванического, вызывал длительные сокращения мышц. Основные закономерности относительно электростимуляции нервно-мышечного аппарата были сформулированы немецким физиологом Е.Пфлюгером в середине XIX века и используются по настоящее время. Двадцатый век был отмечен совершенствованием стимулирующей аппаратуры. Электростимуляторы, развиваясь, усложнялись, что вызывало рост стоимости аппаратов. В настоящее время цена некоторых электростимуляторов достигает $15000. Усложнились и методы использования этой и без того сложной техники. Сказанное привело к тому, что электростимуляцию признали процедурой, которую должен проводить только врач. Высокая стоимость электростимуляторов и трудоемкие методы использования этой аппаратуры привели к ограничениям в применении электростимуляции в восстановительном лечении больных с травмами или заболеваниями нервной системы.
Четвертый период связан с появлением компьютеров. Они позволили создать стимулирующие импульсы любой формы, при этом форма импульса может изменяться автоматически по заданной программе или под воздействием обратной биологической связи в процессе одной процедуры. Цена аппаратов еще более возросла, а возможности электростимуляции стали неограниченными. В итоге, уже далеко не каждый врач-специалист знаком с техникой электростимуляции с применением компьютеров и способен использовать ее на практике.
В заключение этой исторической справки хочется отметить, что Российским научно-исследовательским нейрохирургическим институтом им. проф. А.Л.Поленова постоянно изучаются проблемы, связанные с электростимуляцией нервной системы. Результаты научных исследований публиковались в научных отчетах, методических рекомендациях для врачей, научных статьях, изобретениях и диссертациях. Все вышеуказанные работы были направлены на повышение информированности врача. В настоящее время Институтом сделана попытка более широкой популяризации электростимуляции, путем публикации популярных статей в средствах массовой информации и популярной литературы с целью повышения медицинской культуры пациентов. Нами разработан простой и надежный в использовании, самый дешевый из себе подобных, безопасный аппарат Электростимулятор ЭС-Д, пригодный как для индивидуального использования пациентами, так и для использования медицинскими работниками. Наша цель: добиться того, чтобы электростимуляцию своевременно и в полном объеме получил каждый, кому это показано. Эта разработка была представлена Научно-техническому совету при губернаторе Санкт-Петербурга в 1999 г. для включения в научно-техническую программу "Наука-городу".
Электростимуляция в комплексе восстановительного лечения больных после травм и заболеваний нервной системы занимает наиболее весомое значение. При анализе медицинских сведений пациентов о проведенном послеоперационном восстановительном лечении по поводу травмы или заболевания периферической нервной системы отсутствие указаний о проведенных курсах электростимуляции у наших сотрудников вызывает глубокое разочaрование и сожаление. Значимость электростимуляции в восстановлении функции конечности в послеоперационном периоде восстановительного лечения настолько высока и общепризнана, что мы часто госпитализируем пациента в нейрохирургический институт для проведения курса электростимуляции и видим как от процедуры к процедуре запускаются процессы саногенеза, и значительно улучшаются результаты хирургического лечения. Нельзя сказать, что проблемам электростимуляции посвящено мало научных исследований, но этот метод лечения стоит того, чтобы к нему возвращались снова и снова.
Электростимуляция – это использование импульсных токов для восстановительного лечения тканей, органов и систем утративших свою нормальную функцию в результате травмы или болезни.
Области применения электростимуляции при травмах и заболеваниях нервной системы раскрывает нижеследующая блок-схема из журнала Neuromodulation Journal of International Neuromodulation Society Vol.1, №1, 1998. Авторы настоящей статьи перевели и дополнили эту блок-схему данными собственных исследований.
Классификация наиболее часто используемых стимулирующих токов:
Постоянные импульсные токи - токи неизменные по направлению, но с кратковременным отклонением амплитуды (напряжения) от некоторого постоянного значения, например, нулевого значения и обозначаемого как изолиния. Характерными элементами, определяющими форму и количественные параметры постоянного
импульсного тока являются: амплитуда, период или частота, фронт, длительность импульса, срез. Единица измерения амплидуды - вольт; периода, фронта,
длительности импульса, среза - миллисекунды и микросекунды; частота измеряется в герцах, т.е. это число импульсов в секунду. Период прямоугольного импульса
составляет сумму длительности импульса и длительности паузы. Частота и период находятся в формальной зависимости, а именно, частота - величина обратно пропорциональная периоду (чем больше период импульсного тока, тем меньше значение частоты и наоборот).
Электротерапевтические процедуры регулируют активность центральной, периферической и вегетативной нервных систем, обменные процессы, гормональный фон, восстанавливают активность и тонус нервно-мышечного аппарата, нормализуют периферическую и центральную гемодинамику, увеличивают артериальное и венозное кровеносное русло, питающее нервы и мышцы, а также обладают обезболивающим эффектом. Стимуляция электрическим током улучшает кровообращение путём расширения кровеносных сосудов и ускорения в них кровотока, например, на коже это проявляется гиперемией и повышением температуры кожи под электродами. Активизация крово- и лимфообращения происходит и в более глубоких тканях межэлектродного пространства, повышается проницаемость сосудистых стенок, раскрываются резервные капилляры. Гиперемия возникает не только в результате рефлекторных влияний воздействия электрическим током, но и за счёт непосредственного воздействия на стенки сосудов биологически активных веществ, например: гистамина, ацетилхолина, адреналина и других, образующихся в стимулируемых тканях. Активизация кровообращения под воздействием электротерапии является фактором, обеспечивающим многие компоненты лечебного процесса. Это – улучшение трофики тканей, удаление продуктов нарушенного обмена веществ из патологических очагов, снятие отёков, размягчение и рассасывание рубцов, регенерация поврежденных тканей, нормализация нарушенных функций. Наряду с улучшением кровообращения стимулируемой области активизируются процессы синтеза нуклеиновых кислот, в частности РНК.
Электротерапевтические процедуры, направленные на стимуляцию тканей, например, транскраниальная электростимуляция, проводимая по стимулирующей методике, вызывает более выраженные реакции вегетативной, эндокринной, сердечно-сосудистой системы выражающиеся в повышении симпатической и снижении холинэргической активности (1). Мы же в своих наблюдениях отмечали также активизирующее действие на кору головного мозга выявляемую на электроэнцефалографических исследованиях и по клиническим данным. Электростимуляция нервно-мышечного аппарата вызывая двигательное возбуждение и сокращение мышц и увеличивая объем мышечной массы, одновременно рефлекторно усиливают весь комплекс обменно-трофических процессов, направленных на энергетическое обеспечение работающих мышц, а также повышают активность регулирующих систем, в том числе клеток коры головного мозга. При прохождении стимулирующего электрического тока вдоль нервных стволов повышается проводимость по ним нервного возбуждения, ускоряется регенерация поврежденных нервов. Сокращение мышц, вызываемое стимулирующим электрическим током даже при полном нарушении проводимости нерва, в силу указанных выше процессов, тормозит развитие атрофии мышц и склеротических изменений в них.
Электротерапевтические процедуры, имеющие тормозящее влияние на ткани, например, транскраниальная электростимуляция, проводимая по тормозящей методике, электросон, подавляют болевую афферентную импульсацию, увеличивают порог болевой чувствительности и активизируют эндогенную опиоидную систему. Они уменьшают вегетативные расстройства, приводя вегетативную нервную систему в равновесное состояние, нормализуют гормональный фон организма. Методы непосредственного воздействия на головной мозг (транскраниальная электростимуляция и электросон) вызывают изменение корково-подкорковых взаимоотношений, проявляющееся в снижении афферентного воздействия импульсов от ретикулярной формации на кору головного мозга и тормозят формирование гиперсихронной эпилептиформной активности лимбической системы, особенно гиппокампа и миндалевидного тела.
Противопоказания к электростимуляции: лихорадочные состояния; сепсис; острые гнойные воспалительные процессы; тромбофлебит; тромбо-эмболическая болезнь; злокачественные новообразования; эпилепсия; дерматозы; кровотечения, наклонность к кровотечениям; высокая артериальная гипертензия; мерцательная аритмия; имплантированный электрокардиостимулятор; острый период инфаркта миокарда; острый период инсульта; переломы костей до их консолидации (сращения);состояние после шва нерва, сухожилия, сосуда в течение трех недель после операции.
К противопоказаниям нужно относиться, как и к показаниям, по-философски: чем более информирован и искусен доктор, тем меньше противопоказаний и больше показаний к электростимуляции. Например, эпилепсия является противопоказанием к проведению электростимуляции по одним источникам информации, и в то же время другие ученые пишут о том, что электростимуляция уменьшает частоту приступов эпилепсии и благоприятно воздействует на течение заболевания. По этому поводу древние философы говорили, что разница между лекарством и ядом заключается в дозе.
Показания к электростимуляции (электронейромодуляции) представлены на вышеизложенной блок-схеме областей применения электростимуляции.
Наиболее частые осложнения при чрезкожной электростимуляции нервов и мышц – это электрические ожоги, которые могут появиться при использовании чрезмерно интенсивных стимулирующих токов. Для профилактики указанного осложнения следует избегать электростимуляции через боль, стимуляции в одной точке более трех минут, а также по окончании процедуры смазывать места соприкосновения электродов с кожей питательным кремом.