Введение к работе
Актуальность проблемы
Ранний неонатальный период является одним из самых драматичных и важных периодов в жизни человека, поскольку в это время определяется функционирование физиологических систем на все дальнейшие годы. В течение первых часов жизни новорожденный испытывает родовой катарсис, который сопровождается выбросом в кровь многочисленных гормонов, а в течение первых дней жизни ребенок проходит ряд транзиторных состояний разных органов и систем: физиологическая убыль массы тела, физиологическая желтуха, транзиторная эритема, транзиторная гипо- и гипертермия (Шабалов Н. П., 2006). В первые сутки жизни отмечаются и минимальные неврологические дисфункции (Пальчик А. Б., 2002). Новорожденный ребенок проходит стремительную адаптацию к новым условиям жизни, переживая своего рода «сенсорную атаку», вызванную появлением гравитации и снижением температуры среды. Одновременно происходит развитие и рост организма ребенка. Проявления транзиторных состояний обычно заканчиваются к 4-5 суткам (Шабалов Н. П., 2006).
Оценку нейромышечного статуса, в том числе мышечного тонуса, новорожденного ребенка принято проводить, используя клинический метод или видеомониторинг движений (Prechtl Н. F. R. etal., 1964). Инструментальный подход используется в случае выраженных признаков нарушения мышечного тонуса. Метод электромиографии (ЭМГ) используется лишь в отдельных случаях, хотя долгосрочный прогноз о состоянии двигательной системы ребенка на основе только клинических данных неточен.
Поверхностная интерференционная ЭМГ (иЭМГ) предоставляет информацию об организации активности скелетной мышцы и, в целом, о всей двигательной стратегии (FarinaD. etal., 2004). Существуют разные методы оценки нейромышечного статуса на основе иЭМГ. В частности, достаточно информативен турн-амплитудный и спектральный анализ иЭМГ, который позволяет дифференцировать нейрогенные и мио-генные виды патологии двигательной системы (Finsterer J., 2006). В последние годы существует устойчивый интерес к нелинейным методам анализа иЭМГ, поскольку иЭМГ представляет собой нелинейный процесс (NieminenH., TakalaE. Р., 1999). Нелинейные методы включают оценку фрактальной размерности, детерминизма, энтропии. В целом, нелинейные методы позволяют охарактеризовать сложность и упорядоченность процесса (Liu Y. et al., 2004).
Нелинейные параметры иЭМГ хорошо зарекомендовали себя при диагностике паркинсонизма и при изучении старения (Meigal A. et al., 2009; Rissanen S. et al., 2009, 2010), а также при исследовании таких особых состояний как утомление, адаптация к тренировке и тремор (Webber С. L. et al., 1994; SturmanM. М. etal., 2005). Для исследования нейромышечного статуса новорожденного этот метод анализа иЭМГ не применялся, хотя он может быть чувствительным к транзиторным состояниям двигательной системы. В этой связи также важно сравнить параметры нейромышечного статуса ребенка, полученные на основе классических линейных методов оценки иЭМГ с параметрами, полученными при нелинейном анализе иЭМГ.
Традиционный интерес представляет также исследование функции двигательных единиц (ДЕ), по импульсной активности которых можно получить информацию об организации двигательного акта (Farina D. et al., 2002). Существуют подробные гистохимические данные об онтогенезе мышечных волокон разного типа, в том числе в раннем постна-тальном периоде (Сонькин В. Д. и др., 2011). Электромиографических данных о функционировании ДЕ у детей в раннем неонатальном периоде в литературе нет, хотя известны характеристики ДЕ в позднем неонатальном и грудном возрасте (Мейгал А. Ю. и др., 1995).
В этой связи, с учетом важности раннего неонатального периода для онтогенеза двигательной системы представлялось принципиально важным дать характеристику спонтанной мышечной активности новорожденного первых четырех суток по линейным и нелинейным параметрам иЭМГ.
Цель исследования
Охарактеризовать нейромышечный статус ребенка в раннем неонатальном периоде на основе накожной электромиографии с использованием линейных и нелинейных параметров миоэлектрического сигнала.
Задачи исследования
Исследовать нейромышечный статус новорожденных детей на основе амплитудно-спектрального анализа интерференционной ЭМГ в мышцах верхних и нижних конечностей.
Применить нелинейные параметры для оценки интерференционной ЭМГ у новорожденных детей.
Охарактеризовать импульсную активность двигательных единиц новорожденного ребенка.
Провести сравнительный анализ нейромышечного статуса у детей при самопроизвольных родах и при оперативном родоразрешении.
Научная новизна исследования
В настоящей работе впервые проведен комплексный анализ образцов иЭМГ детей первых часов и суток жизни, переживающих острую адаптацию к условиям постнатального развития. Впервые применены нелинейные параметры для интерпретации электромиографического сигнала ЭМГ новорожденного. В результате этого получены новые данные о тенденциях изменения нейромышечного статуса в течение первых четырех суток жизни новорожденного, то есть в период транзиторных состояний. Обнаружена связь параметров иЭМГ с биомеханической функцией мышцы, особенно с антигравитационной функцией, и временем жизни. Впервые получены записи активности двигательных единиц у новорожденных детей и дана характеристика основных паттернов их импульсации. Установлено, что нейромышечный статус новорожденного ребенка характеризуется упрощенной временной структурой электромиограммы и преобладанием фазических компонентов иЭМГ.
Теоретическое и научно-практическое значение работы
Получены данные, которые существенно расширяют представления о периоде транзиторных состояний новорожденного ребенка, в частности о синдроме минимальных неврологических дисфункций. Установлено, что, с точки зрения онтогенеза, нейромышечный статус ребенка характеризуется более быстрыми свойствами скелетных мышц и фазным характером активности мышц. Показана динамика такого важного свойства двигательной системы, как соотношение активности в мышцах-антагонистах. Дано описание такого транзиторного состояния двигательной системы, как тремор новорожденного. Установлено, что уже на стадии раннего постнатального онтогенеза имеются моменты времени, имеющие отношение к антигравитационной функции мышц. Данные по нелинейным параметрам иЭМГ вносят вклад в теорию самоорганизации живых систем, в теорию хаоса и, в целом, в теорию саморазвития - синергетику. Расширены возможности анализа электромиограммы с позиции обнаружения скрытых ритмов, характерных для двигательной системы новорожденного ребенка.
Комплексное применение амплитудно-спектральных и нелинейных параметров, а также параметров импульсации двигательных единиц, могут оказать помощь в определении зрелости нейромышечной системы новорожденного. Неинвазивность и независимость данного метода от амплитуды иЭМГ удобна при исследовании ребенка в состоянии естественной двигательной активности. Полученная база данных по нейро-мышечному статусу здоровых детей может быть использована для диф-
ференциальной диагностики заболеваний двигательной системы миоген-ного и неврогенного характера, а также синдрома минимальной неврологической дисфункции. Данные настоящего исследования также могут получить практическое применение при формировании прогноза, в том числе долгосрочного, развития нейромышечного статуса ребенка и вероятности развития двигательных нарушений.
Внедрение результатов исследования
Данные настоящей диссертации внедрены в учебный процесс кафедры физиологии человека и животных медицинского факультета ПетрГУ и в лечебно-диагностическую работу ГУЗ «Детская республиканская больница».
Апробация работы
Материалы представлены в виде устных докладов на 6-й и 7-й конференциях «Петрозаводские педиатрические чтения» (Петрозаводск, 2009; 2010), на III всероссийской с международным участием конференции по управлению движением (Великие Луки, 2010), на XXI съезде Всероссийского физиологического общества им. Павлова (Калуга, 2010).
Работа выполнена в рамках тематического плана научных исследований ПетрГУ (номер государственной регистрации темы 01.02.00101823, 2006-2010 гг.).
Публикации по теме исследования
Опубликовано 7 научных работ: 2 статьи (из них 1 из списка журналов, рекомендованных ВАК РФ), 5 тезисов.
Положения, выносимые на защиту
Нейромышечный статус новорожденного ребенка по данным интерференционной электромиографии в раннем неонатальном периоде характеризуется преобладанием фазических свойств и упрощенной временной структурой сигнала.
Электромиографические показатели ребенка в раннем неонатальном периоде зависят от биомеханической функции мышц и времени по-стнатальной жизни.
Метод родоразрешения оказывает влияние на количественные электромиографические характеристики нейромышечного статуса в первые дни постнатального развития.
Структура и объем диссертации
