Миостимулятор — это прибор, предназначенный для усиления и последующей регистрации биопотенциалов мышц, а также используемый для непрямой стимуляции мышц.
Все современные миостимуляторы являются электрическими и работают от обычной сети переменного тока, причем данные приборы получили определенное название — электромиостимулятор.
Сам же миостимулятор представляет собой сложное устройство, которое включает: специальные электроды для снятия биопотенциалов сердца, а также электроды для стимуляции мышц; усилительный блок; осциллоскоп, отображающий кривую биопотенциалов мышц, и другие устройства, применяемые в основном для стимуляции мышц.
Достаточно значимой частью миостимулятора являются электроды как для снятия биопотенциалов мышц, так и для их стимуляции.
Электроды подразделяются на поверхностные и игольчатые, каждый из которых имеет свои специфические особенности.
Поверхностные электроды в основном изготавливают из токопроводящих металлов, причем такие металлы должны обладать антикоррозийными свойствами. Как правило, для подобных целей применяется серебро или смесь данного металла с хлористым серебром.
Игольчатые электроды выполняют чаще в виде тонкого сплошного стержня диаметром до 0,6 мм. Усиленные биопотенциалы мышц отображаются на экране осциллографа, причем миостимуляторы имеют несколько независимых друг от друга блоков, что позволяет одновременно исследовать четыре электромиографических сигнала. Это имеет немаловажное значение для дальнейшего процесса стимуляции, поскольку именно перед ней осуществляется регистрация биопотенциалов мышц для определения показания или противопоказания к процессу стимуляции.
Диапазон амплитуд электромиогра-фического сигнала лежит в пределах от единиц микровольт до нескольких десятков милливольт. Частота следования сигналов колеблется в пределах от 0,5 Гц до нескольких сотен герц. Как известно, все регистрируемые в мышце биопотенциалы генерируются за счет мышечных волокон.
В нормальных условиях возбуждение мышечных волокон происходит только в случае поступления к ним импульса по двигательным аксонам. В этом случае возбуждаются одновременно все мышечные волокна, которые иннервируются одним аксоном, т. е. входят в состав одной двигательной единицы. Потенциал отдельной двигательной системы может быть зарегистрирован только при произвольном усилии.
За счет того, что увеличивается сила сокращения, возбуждается все более значимое количество двигательных единиц, и соответственно увеличивается частота их импульсации. В этом случае регистрируемые биопотенциалы представляют собой результат суммирования всех двигательных единиц мышц.
Учитывая все вышеперечисленные характеристики и в зависимости от целей исследования, электромиостимуляцию проводят при трех условиях: во время полного расслабления мышцы, при различной степени ее произвольного напряжения и при стимуляции мышцы путем раздражения иннервирующего ее нерва.
Наиболее интересным и значимым является условие стимуляции мышцы посредством раздражения иннервируемого нерва. В данном случае происходит регистрация нескольких колебаний ее потенциала. Наиболее важной характеристикой является М-ответ, отражающий возбуждение мышечных волокон вследствие распространения волны возбуждения по моторным аксонам нерва к мышце. Амплитуда M-огвета в основном зависит от количества аксонов, возбуждаемых при стимуляции нерва.
В том случае, когда применяемая сила тока превышает на 50% силу тока, необходимую для получения максимальных значений М-ответа, происходит стимуляция всех аксонов и, как следствие, всех двигательных единиц данной мышцы. В итоге амплитуда ответа свидетельствует о числе иннервированных волокон в мышце, а его правильная двухфазная форма говорит о синхронности проведения возбуждения по отдельным аксонам. Если происходит снижение или увеличение амплитуды ответа при повторном обследовании, то это свидетельствует об уменьшении или увеличении числа иннервированных волокон. За счет данных особенностей изменение амплитуды М-ответа при непрямой стимуляции мышцы супрамаксимальной силой тока достаточно широко применяется для исследования нервно-мышечной передачи.
Таким образом, у здоровых людей при стимуляции с частотой 3 импульса в секунду амплитуда М-ответа не изменяется. Если же у больных присутствуют поражения синапсов, то при стимуляции мышц в тех же условиях отмечается снижение амплитуды последующих ответов с максимумом к 5-му ответу, что говорит о выключении определенного числа мышечных волокон. Изменение амплитуды М-ответа при непрямой стимуляции мышцы с частотой 50 импульсов в секунду применяется в клинической практике для изучения состояния системы секреции и ресинтеза ацетил-холина. В данном случае при нарушении функции нервно-мышечной передачи регистрируется достаточно низкая амплитуда М-ответа.
Таким образом, в целом изменения М-ответа и его амплитуды отображают нарушения нормальной функциональной деятельности нервной системы больного. Это особенно важно для того, чтобы определить, возможно ли данному пациенту производить прямую стимуляцию мышц. Если не произвести подобную диагностику, но произвести больному стимуляцию мышц при помощи электромиостимулятора, а у него обнаружатся нарушения в нервно-мышечной передаче, данное лечебное мероприятие может привести к необратимым последствиям.
В современных миостимуляторах, помимо основных блоков, имеются дополнительные устройства — интегратор, анализатор и репродуктор для прослушивания звукового сопровождения. Дальнейшее совершенствование элект-ромиостимуляторов идет по пути автоматизации управления работой прибора, автоматизации обработки при помощи микро-ЭВМ.