SENSORY MECHANISM OF KINESIOLOGY TAPING CLINICAL EFFECT

Full Text

В настоящее время клинический эффект кинезиотейпинга (КТ) (улучшение двигательной функции, например, поврежденной конечности или сустава) имеет достоверное подтверждение [1]. Несмотря на это, точные механизмы действия КТ остаются неизвестными. Одна из доминирующих гипотез предполагает механизм прямого механического воздействия на мышцы за счет эластических свойств КТ. Согласно этой гипотезе механическое влияние КТ на мышцу (растяжение или стягивание/компрессия) тонизирует/детонизирует мышцу за счет изменения состояния мышечных веретён и тонического рефлекса [2]. Попытки подтвердить данную гипотезу клиническими или нейрофизиологическими исследованиями приводили к противоречивым результатам. В части работ указывается на наличие [3, 4], в другой - на отсутствие клинического и/или электрофизиологического эффекта КТ [5-7]. Причина противоречивости результатов может быть в том, что эффект КТ не только обусловлен прямым влиянием на мышцы, но и имеет иной механизм. Так, нельзя исключить, что эффект КТ может реализовываться через механизмы сенсорной активации, которые тесно связаны с моторным контролем на уровне интеграции премоторной информации в ЦНС. Цель работы - для проверки гипотезы об эффекте КТ, связанном с сенсорной активацией, изучить изменение электрофизиологических параметров при наложении КТ в проекции мышц и чувствительных дерматомов. Материал и методы Принципы исследования соответствуют требованиям Хельсинкской декларации пересмотра 2013 г. На первом этапе в исследовании приняли участие 23 здоровых испытуемых (11 мужчин и 12 женщин; средний возраст 27,3 ± 7,1 года). На втором этапе в исследовании участвовали 6 здоровых испытуемых (3 мужчин и 3 женщины; средний возраст 28,5 ± 6,7 года). Испытуемыми были здоровые добровольцы из числа инструкторов и врачей ЛФК. Критерием отбора являлось отсутствие значимых медицинских состояний в анамнезе, острых и хронических заболеваний и приема каких-либо медикаментов. На первом этапе исследования для проверки гипотезы использовался метод исследования Н-рефлекса - электрофизиологического аналога моносинаптического рефлекса. Данный метод был выбран потому, что он отражает функцию не только моторных нервных волокон и мышцы (как во многих исследованиях с регистрацией мышечного ответа), но и восходящий сенсорный компонент рефлекса. Исследование Н-рефлекса проводилось с помощью электромиографа «Nicolet Viking Select» по общепринятой методике с регистрацией ответов поверхностными электродами с m. soleus и стимуляцией большеберцового нерва в его проекции в подколенной ямке. Н-рефлекс исследовали без КТ, с наложением КТ классическим методом в проекцию исследуемой мышцы (рис. 1, а), наложением КТ на проксимальную зону дерматома S1 (рис. 1, б), наложением КТ на дистальную зону дерматома S1 (рис. 1, в). При наложении на проксимальную и дистальную зоны КТ накладывали вне проекции мышцы, с которой регистрировался вызванный мышечный потенциал при исследовании Н-рефлекса. У всех испытуемых последовательность исследования при различных условиях была рандомизирована, между исследованиями выдерживалась пауза 10 мин. На втором этапе исследования проводилась оценка вызванных моторных потенциалов (МП), полученных с помощью транскраниальной магнитной стимуляции в системе «Нейро-МСД». Стимуляция выполнялась с использованием циркулярного индуктора, размещаемого в проекции зоны М1 контралатерального по отношению к регистрации полушария. Сначала определялся порог интенсивности стимуляции возникновения МП с m. abductor pollicis brevis, далее интенсивность повышалась до того момента, когда амплитуда МП прекращала возрастать. Полученное значение амплитуды считалось максимальным. Эта процедура проводилась без КТ и с наложением КТ классическим методом на m. abductor pollicis brevis вне зоны расположения регистрирующих электродов. Условия регистрации вызванных МП были рандомизированы по последовательности выполнения с паузой 5 мин между исследованиями. Для статистической оценки различий средних величин амплитуд Н-ответов использовали критерий Манна-Уитни, увеличение средних амплитуд и длительности вызванных МП оценивали по критерию Вилкоксона. Результаты и обсуждение В результате исследования ыявлено достоверное отличие средних величин амплитуд Н-ответа без КТ в сравнении с наложенным КТ с использованием U-критерия Манна-Уитни (табл. 1). Достоверные отличия амплитуд Н-ответов с наложением КТ и без КТ являются электрофизиологическим отражением и объективным доказательством наличия эффекта КТ. Данные результаты указывают на то, что КТ не только даёт клинический эффект [1], но и влияет на электронейрофизиологические параметры сегментарного моносинаптического рефлекса. Классическое наложение КТ на проекцию m. soleus приводит к достоверному увеличению средних амплитуд Н-рефлекса по сравнению с отсутствием наложения КТ, как и наложение КТ вне проекции мышцы на различные зоны дерматома S1 (сегмент иннервации исследуемой мышцы). В то же время отсутствуют достоверные различия средних величин амплитуд между тремя разными видами наложения КТ (на проекцию мышцы, проксимальную и дистальную часть чувствительного дерматома S1) (рис. 2). Это может означать, что механическая стимуляция чувствительных зон иннервации сегмента даёт эффект независимо от того, в какой области чувствительного дерматома или проекции мышцы осуществляется стимуляция. Учитывая, что проекция m. soleus также частично попадает в зону дерматома S1, можно предполагать, что возрастание амплитуды Н-рефлекса может быть обусловлено сенсорной активацией чувствительного дерматома S1 с помощью КТ, а не прямым механическим воздействием КТ на мышцу за счёт изменения тонического рефлекса с помощью её растяжения/стягивания. Утверждение, что именно сенсорная активация приводит к возрастанию амплитуд Н-ответа, оставляет открытым вопрос уровня (спинной или головной мозг) реализации этого нейрофизиологического эффекта. Для изучения уровня влияния сенсорной активации была применена транскраниальная магнитная стимуляция моторных зон головного мозга, а для регистрации потенциалов использована дистальная мышца m. abductor pollicis brevis. Одна из особенностей этой мышцы заключается в том, что её проекция на поверхности кожи не совпадает с чувствительным дерматомом того сегмента, который иннервирует эту мышцу. При наложении КТ на m. abductor pollicis brevis не происходит сенсорной активации того же сегмента, как в случае с m. soleus. Это исключает возможность сенсорной активации в рамках моносинаптического рефлекса. На втором этапе исследования выявлено достоверное увеличение с помощью критерия Вилкоксона как амплитуды, так и длительности МП с m. abductor pollicis brevis с наложением КТ по сравнению с регистрацией МП без КТ (табл. 2). Это говорит о том, что при изменении уровня стимуляции (кора головного мозга) и сенсорной активации с помощью КТ вне дерматома сегмента исследуемой мышцы также происходит фасилитация (облегчение инициации) моторного ответа. Полученные результаты подтверждают гипотезу о том, что клинический эффект КТ может быть обусловлен сенсорной активацией на уровне интегративных сенсорных процессов в премоторных зонах, что приводит к фасилитации моторного ответа. Это согласуется с существующими результатами исследований относительно влияния КТ на такой интегративный сенсорный процесс, как восприятие схемы тела [8]. Значимые временные затраты при моторном ответе обусловлены прежде всего временем, необходимым для восприятия схемы тела [8, 9]. Возможно, эффект наложения КТ проявляется именно за счёт ускорения/усиления затратного по времени сенсорного компонента моторного ответа - анализа восприятия собственного тела. Катализатором данного процесса может служить дополнительная сенсорная восходящая активация в ответ на раздражение соматосенсорных и проприоцептивных рецепторов с помощью КТ. Полученные результаты, с одной стороны, подвергают сомнению существующие гипотезы о прямом воздействии КТ на мышцы через изменение тонического рефлекса [2], а с другой стороны, могут объяснить, почему КТ даёт эффект даже при непрофессиональном наложении вне правильной проекции мышц. Возможно, восходящая сенсорная активация улучшает восприятие схемы тела и приводит к более эффективному моторному контролю, усилению сократительной активности, увеличению объёма свободных движений. Результаты исследования могут повлиять на технику аппликаций. Это указывает на то, что они могут проводиться не только в области проекций мышц, но и в области чувствительных дерматомов. Выводы 1. Наложение КТ приводит к достоверному увеличению амплитуд Н-рефлекса и увеличению амплитуд и длительности вызванных МП при транскраниальной магнитной стимуляции. 2. Механизм изменения электрофизиологического ответа, вероятно, лежит за пределами влияния КТ на мышцы за счёт изменения тонического рефлекса как результата механического растяжения/стягивания мышцы. 3. Наиболее вероятным механизмом изменения электрофизиологического ответа на наложение КТ является сенсорная восходящая активация, в свою очередь приводящая к центральной моторной фасилитации.

About the authors

K. A Konovalenko

The network of centers of regenerative medicine «Reaclinic»

197341, Saint Petersburg, Russia

A. B Petrova

The network of centers of regenerative medicine «Reaclinic»

197341, Saint Petersburg, Russia

S. V Afanasyev

Federal state budgetary institution «Sechenov Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry», Russian Academy of Sciences

191015, Saint Petersburg, Russia

N. Yu Aleksandrov

Federal state budgetary educational institute of higher education «North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov», Ministry of Healthcare of Russia

149223, Saint Petersburg, Russia

Pavel Irkinovich Guzalov

Federal state budgetary educational institute of higher education «North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov», Ministry of Healthcare of Russia

Email: guzalov@mail.ru
MD, PhD, DSc, Prof., Department of physiotherapy and medical rehabilitation, North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov, Ministry of Healthcare of Russia, Saint Petersburg 149223, Saint Petersburg, Russia

M. M Mikheev

The network of centers of regenerative medicine «Reaclinic»

197341, Saint Petersburg, Russia

References

Supplementary files