close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY11681

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2009.02.28
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 11681
(13) C1
(19)
A 61N 2/00
СПОСОБ ИЗМЕНЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ
СКЕЛЕТНОЙ МЫШЦЫ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
(21) Номер заявки: a 20061236
(22) 2006.12.07
(43) 2008.08.30
(71) Заявитель: Государственное научное учреждение "Институт физиологии Национальной академии наук
Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Солтанов Владимир Всеволодович; Сергеев Виктор Алексеевич; Сысоева Ирина Валентиновна
(BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт физиологии Национальной академии наук
Беларуси" (BY)
(56) RU 2185202 C2, 2002.
SU 1455271 A1, 1989.
RU 2142139 C1, 1999.
BY 11681 C1 2009.02.28
(57)
Способ изменения функциональной активности скелетной мышцы в эксперименте путем воздействия на нее импульсным магнитным полем контактно, заключающийся в том,
что усиление функциональной активности скелетной мышцы вызывают воздействием в
течение 2 мин единичными импульсами с интервалом 3 с или пачками из 2-6 импульсов с
межимпульсным интервалом 10 мс по 20 пачек в минуту при величине магнитной индукции 1,1 Тл, а угнетение функциональной активности скелетной мышцы - воздействием в
течение 1 мин пачками импульсов по 60 пачек в минуту при величине магнитной индукции 1,4 или 1,6 Тл.
Фиг. 1
BY 11681 C1 2009.02.28
Изобретение относится к физиологии, экспериментальной и восстановительной медицине.
Известен способ лечения больных с травмами периферических нервов после длительной иммобилизации, когда осуществляют воздействие импульсным магнитным полем
контактно на кожные покровы, через повязку и/или лангету по проекции стволов нервов и
иннервируемые ими мышцы при частоте 30 имп./мин, индукции 0,50-1,08 Тл по 10-12 мин
в течение 7-9 ежедневных утренних процедур. На втором этапе, после магнитостимуляции, проводят 12-15 процедур электростимуляции парными импульсами последовательно
дистальных и проксимальных точек периферических и центральных отрезков травмированных нервов и двигательных точек иннервируемых ими мышц. При этом оценивают
функциональное состояние нервно-мышечного аппарата [1].
Указанный способ является прототипом по отношению к заявляемому.
Общим признаком для прототипа и заявляемого способа является контактное воздействие на мышцы импульсным магнитным полем.
Однако в диапазоне указанных параметров магнитного воздействия в способепрототипе всегда отмечается непосредственное стимулирующее влияние на возбудимые
нервно-мышечные структуры организма, проявляющееся увеличением амплитуды и частоты суммарной электрической активности скелетных мышц. При этом способ-прототип
не позволяет дифференцированно изменять функциональное состояние скелетных мышц в
сторону угнетения или усиления их функциональной активности.
Задачей заявляемого изобретения является дифференцированное изменение функциональной активности скелетных мышц.
Поставленная задача достигается следующим образом.
Предложен способ изменения функциональной активности скелетной мышцы в эксперименте путем воздействия на нее импульсным магнитным полем контактно, заключающийся в том, что усиление функциональной активности скелетной мышцы вызывают
воздействием в течение 2 мин единичными импульсами с интервалом 3 с или пачками из
2-6 импульсов с межимпульсным интервалом 10 мс по 20 пачек в минуту при величине
магнитной индукции 1,1 Тл, а угнетение функциональной активности скелетной мышцы воздействием в течение 1 мин пачками импульсов по 60 пачек в минуту при величине
магнитной индукции 1,4 или 1,6 Тл.
В отмеченных условиях заявляемого способа происходит изменение возбудимости
скелетной мышцы, проявляющееся в одних случаях повышением, в других случаях понижением ее функциональной активности. Выявлены конкретные условия, способствующие
возникновению той или иной реакции. Постепенное повышение от раздражения к раздражению частоты и амплитуды потенциалов на повторяющиеся серии импульсов сопряжено
с действием магнитного поля минимальной интенсивности 1,1 Тл, наносимого на мышцу
в виде одиночных либо пачечных стимулов в течение 2 мин. Результатом нанесения раздражений с интенсивностью 1,4 Тл; 1,6 Тл и промежутками между сериями стимулов
2-5 мин являются противоположные по направленности изменения: постепенное угнетение электрической активности мышцы и ослабление ответов непосредственно в период
магнитной стимуляции.
На основе существующих представлений о действии магнитных полей на возбудимые
структуры организма можно предположить, что изменения возбудимости скелетных
мышц на раздражение заявляемым способом обусловлено как периферическими, так и
центральными нервными процессами. Важную роль в этом играет возбуждение в месте
воздействия магнитным полем различных по функции афферентных волокон с последующим влиянием центростремительной импульсации на двигательные центры мозга.
2
BY 11681 C1 2009.02.28
Кроме того, при повторных раздражениях мышцы магнитными стимулами и дальнейшем распространении возбуждения по рефлекторной дуге в большей степени реализуются
свойства нервных центров. В частности, явление временной (последовательной) суммации
возбуждения, изменяющее функциональную активность возбудимых структур. Временная
суммация возбуждения, достигаемая повторными магнитными воздействиями, играет
важную физиологическую роль: многие нейронные процессы имеют ритмический характер и, таким образом, могут суммироваться, давая начало надпороговому возбуждению в
нейронных объединениях нервных центров мозга.
При этом суммация, как нам представляется, обусловлена тем, что сила каждого магнитного стимула, достаточная для инициации ответа, при ее ритмичном повторном наложении существенно увеличивает степень выраженности получаемого мышечного ответа
(как в случае с индукцией 1,1 Тл). И, напротив, раздражение мышцы импульсами с максимальной величиной индукции (1,4; 1,6 Тл), вероятно, приводит к трансформации ритма
возбуждения: снижению возбудимости нервных центров за счет процессов пре- и постсинаптического торможения и избыточного по силе потока афферентных импульсов.
Пример 1.
До начала проведения магнитного воздействия проводят запись спонтанной электрической активности скелетной мышцы (электромиографию). Для этого кроликов фиксируют широким резиновым бинтом на специальном станке, имеющем отверстие для
электромагнитного индуктора с диаметром рабочей поверхности 25 мм, располагаемого
на кожном покрове бедра в зоне портняжной мышцы (m. sartorius). После местного обезболивания кожи 2 %-ным раствором новокаина на физиологическом растворе погружные
игольчатые (константановые) биполярные электроды с межэлектродным фиксированным
расстоянием 3 мм вводят через кожную поверхность в толщу портняжной мышцы на глубину 15 мм и подсоединяют к усилителю биопотенциалов стандартной электрофизиологической установки.
Затем генератором импульсного магнитного поля с величиной индукции 1,1 Тл производят стимуляцию мышцы через индуктор, накладываемый на кожу над избранной для
воздействия мышцей. Спустя 2 мин стимуляцию мышцы прекращают и регистрируют ее
биоэлектрическую активность в течение 5-8 мин последействия. Затем вновь повторяют
раздражение магнитными импульсами. Опыт продолжается около 2 ч и включает в себя
несколько проб магнитной стимуляции мышцы с перерывами между ними 5-10 мин.
Сравнивают эффекты предыдущих проб с последующими при использовании стимулов
одного и того же набора параметров раздражения.
Заявляемый способ иллюстрирован данными электромиограмм портняжной мышцы
кролика до и после магнитного воздействия в опытах с интенсивностью стимулов 1,1 Тл
(фиг. 1), 1,4 Тл и 1,6 Тл (фиг. 2). На фиг. 2 первые два воздействия силой 1,1 Тл, 3-е и 4-е
воздействия - 1,4 Тл, 5-е воздействие - 1,1 Тл и 6-е воздействие - 1,6 Тл. Стрелками обозначены начало и окончание стимуляции. Моментам записей последовательных фрагментов электромиограмм под шкалой времени (а-з) соответствуют буквенные обозначения
А-З.
Справа каждого фрагмента записей приведены суммарные данные подсчета средней
площади потенциалов в машинных единицах (ME), S/dx - произведение средней амплитуды потенциалов (мкВ) на время их регистрации (с). Калибровка 100 мкВ, отметка времени
10 с.
На фиг. 1 приведены изменения электрической активности m. sartorius в одном из
опытов после серии повторных раздражений мышцы импульсными магнитными полями
интенсивностью 1,1 Тл. В каждой серии раздражений наносили одиночные стимулы с интервалом 3 с в течение 2 мин: 1 - фоновая активность мышцы; 2-3 - активность на 2, 4 мин
3
BY 11681 C1 2009.02.28
после первой серии раздражений; 4-5 - на 2, 4 мин после второй серии, 6-9 - соответственно на 2, 5, 6, 7 мин после третьей серии. Перерыв между сериями магнитной стимуляции в
данном опыте составлял 5-10 мин.
Анализ постстимульных записей показал, что нанесение повторных воздействий на
скелетную мышцу с силой 1,1 Тл сопровождается постепенным усилением ответов (с
103,2 до 111,7 ME) на каждое очередное раздражение (фиг. 1). Обычно увеличивается частота и амплитуда спонтанной активности мышцы. Каждая следующая серия раздражений
влечет за собой более выраженную реакцию в сравнении с предшествующей.
Пример 2.
Аналогичным образом, как и в примере 1, проводят импульсное магнитное воздействие на скелетную мышцу кролика. Только при этом величина магнитной индукции составляет 1,4 Тл и 1,6 Тл, время раздражения 1 мин, количество пачек импульсов в минуту 60, перерыв между пробами 2-5 мин.
Электромиограмма наглядно иллюстрирует развитие ингибирующих ответов мышцы
при воздействии магнитного поля с интенсивностью 1,4 Тл (фиг. 2 а-г) и 1,6 Тл (фиг. 2 д-з),
В период каждого раздражения с интенсивностью магнитного поля 1,4 Тл возникают
значительные по амплитуде потенциалы (165,2 ME), но в последействии спонтанная активность не усиливается, а ослабляется с 64,9 до 54,9 ME (фиг. 2 а-г). Отмеченные тормозные эффекты проявляются в уменьшении амплитуды и частоты потенциалов.
Как следует из приведенных записей, при воздействии магнитным полем 1,6 Тл происходит постепенное ослабление электрической активности в постстимульный период
(101,9 ME против 40,2 и 28,4 ME в конце постстимульного периода). На пониженном фоне
биоэлектрической активности значительно ослабляются реакции мышцы непосредственно
и во время магнитной стимуляции (42,4 ME).
Приведенные экспериментальные электрофизиологические данные позволяют оценить влияние импульсного магнитного воздействия на нервно-мышечные структуры организма.
Таким образом, достигаемый технический результат заявляемого способа заключается
в возможности неинвазивно:
а) изменять функциональную активность скелетных мышц (как в сторону увеличения,
так и уменьшения) путем дифференцированного подбора параметров магнитного воздействия;
б) использовать в клинической практике модулирующее действие магнитного поля на
возбудимые нервно-мышечные структуры при назначении магнитотерапевтических процедур;
в) корректировать нарушенный электрогенез мышц и их сократительную способность
при лечении и реабилитации травм опорно-двигательного аппарата;
г) получить экспериментальное свидетельство интегративной деятельности нервных
центров в виде временной (последовательной) суммации возбуждения при повторных
магнитных воздействиях.
Заявляемый способ может использоваться в восстановительной и спортивной медицине в качестве способа реабилитации пациентов с травмами опорно-двигательного аппарата и периферической нервной системы методом высокоинтенсивной импульсной
магнитотерапии. Способ позволяет восстановить нормальную биоэлектрическую активность периферического нервно-мышечного аппарата, что, в свою очередь, делает его востребованным в реабилитационной практике клинической и спортивной медицины.
Источники информации:
1. Патент РФ 2185202, МПК А 61N/36, A 61N 2/00, 2001 (прототип).
4
BY 11681 C1 2009.02.28
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
105 Кб
Теги
by11681, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа