Электромиография жевательных мышц. Методы исследования биомеханики жевательной системы. Физические и физиологические основы электромиографии

Электромиография (ЭМГ) — объективный метод исследования нейромышечной системы путем регистрации электрических потенциалов жевательных мышц, позволяющий оценить функциональное состояние зубочелюстной системы.

Различают три основных метода ЭМГ:
1) интерференционный (поверхностный, суммарный, глобальный), при котором электроды накладывают на кожу;
2) локальный, при котором исследование проводят с применением игольчатых электродов;
3) стимуляционный, при котором проводят измерение скорости распространения электрического импульса от места его нанесения до другого участка стимулируемогонерва или иннервируемой им мышцы.

Для суждения о состоянии жевательных мышц достаточно проведение интерференционной ЭМГ с помощью поверхностных электродов.

Методика ЭМГ-исследования. ЭМГ-исследованиям жевательных мышц при стоматологических заболеваниях посвящено много работ [Персии Л.С, Хватова В.А., Ерохина И.Г., 1982; Петросов Ю.А., 1982; Хватова В.А., 1985; Малевич О.Е., Житний Н.И., 1991; Гречко В.Е. и др., 1994; Онопа Е.Н. и др., 2003; Bessette R. et al., 1971; FreesmeyerW., 1993].

Рис. 3.57. ЭМГ-активность жевательных (1), височных (2), латеральных крыловидных (3) и надподъязычных мышц (4) при сжатии челюстей (А) и заданном жевании (Б) в норме. а — справа, б — слева.

Электрическую активность жевательных мышц регистрируют одновременно с двух сторон. Для отведения биопотенциалов используют поверхностные чашечковые электроды. Электроды фиксируют в области моторных точек (участки наибольшего напряжения мышц, которые определяют пальпаторно).

Рис. 3.58. Время рефлекторного торможения активности правой (а) и левой (б) жевательных мышц в норме.

Для записи ЭМГ применяют функциональные пробы. Регистрируют ЭМГ в физиологическом покое нижней челюсти, при сжатии челюстей в привычной окклюзии, произвольном и заданном жевании (рис. 3.57).
Кроме того, изучают мандибулярный рефлекс (при постукивании неврологическим молоточком по подбородку по средней линии) при сжатии челюстей в положении центральной окклюзии.

Мандибулярный рефлекс — время рефлекторного торможения активности жевательных мышц, имеет диагностическое значение (рис. 3.58).

При анализе ЭМГ определяют следующие показатели: среднюю амплитуду биопотенциалов, количество жевательных движений в одном жевательном цикле, продолжительность одного жевательного цикла, время биоэлектрической активности (БЭА) и биоэлектрического покоя (БЭП) жевательной мускулатуры в фазе одного жевательного движения. Полученные данные сравнивают с показателями нормальной ЭМГ-активности жевательной мускулатуры.

При электромиографии наружных крыловидных мышц используют концентрические игольчатые электроды. Каждый электрод — тонкая полая игла диаметром 0,45 мм, в которую введена проволока, изолированная от внешней оболочки на всем протяжении за исключением кончика. Перед введением игольчатые электроды выдерживают 30 мин в специальном стерилизаторе.

Рис. 3.59. Момент записи ЭМГ наружных крыловидных мышц. Игольчатые электроды введены непосредственно в мышцу вблизи шейки суставного отростка (собственная методика).

В литературе описаны два способа введения электродов — внутриротовой и внеротовой. Внутриротовой метод технически трудно выполнить, он не точен и не дает возможность изучить активность мышц во время жевания. Внеротовой метод введения игольчатых электродов через полулунную вырезку нижней челюсти не позволяет осуществить запись ЭМГ во время функции жевания, так как игольчатый электрод проходит через сухожилие жевательной мышцы.

Разработан метод введения игольчатого электрода непосредственно в мышцу вблизи шейки суставного отростка нижней челюсти (В.А.Хватова, А.А.Никитин А.А. и др.1)
После обработки кожи лица спиртом электрод вводят в мягкие ткани шейки суставного отростка нижней челюсти, слегка оттягивают на себя, чтобы его рабочая часть находилась в мышце. Такое положение электрода позволяет свободно и безболезненно производить все движения челюсти (рис. 3.59). Осложнение в виде кратковременного ограничения открывания рта наблюдали редко.

В норме отмечаются согласованная функция мышц-синергистов и антагонистов, четкая ритмическая смена фаз БЭА и БЭП. В фазе одного жевательного движения время ЭМГ-активности жевательных, височных и наружных крыловидных мышц меньше, а надподъязычных мышц равно времени ЭМГ «покоя».

В периоде покоя отсутствует спонтанная активность мышц. Средняя амплитуда ЭМГ всех исследуемых мышц при сжатии челюстей меньше, чем при жевании. При произвольном жевании происходит периодическая смена функционального центра, наблюдается перемежающая активность мышц справа и слева. При этом жевательные и наружные крыловидные мышцы более отчетливо реагируют на смену функционального центра, чем височные и надподъязычные мышцы. При заданном жевании на рабочей стороне повышается средняя амплитуда ЭМГ жевательной, височной и надподъязычной мышц, а на противоположной — наружной крыловидной мышцы.

Жевательные и височные мышцы при жевании проявляют синхронную активность, а залпы ЭМГ-активности наружных крыловидных и надподъязычных мышц располагаются между залпами активности жевательных и височных мышц.

В норме при физиологическом покое жевательных мышц ЭМГ-активность отсутствует, в то время как при мышечно-суставной дисфункции такая активность доходит до 170 мкВ, а при явлениях бруксизма могут наблюдаться и более высокие амплитуды. Длительность латентного периода мандибулярного рефлекса увеличивается более чем в 2 раза.

В фазе одного жевательного движения время БЭП уменьшается, а время БЭА увеличивается.
ЭМГ-активность мышц-поднимателей при мышечно-суставной дисфункции уменьшается, а мышц дна полости рта увеличивается [Хватова В.А., 1986].

Степень нарушений ЭМГ-активности мышц соответствует степени выраженности болевого синдрома. У больных с полным регрессом клинических проявлений дисфункции после лечения параметры ЭМГ-исследования и латентное время подбородочного рефлекса приближаются к норме. В то же время в группе лиц с остаточными явлениями заболевания в конце курса лечения сохраняются изменения ЭМГ-картины: снижение БЭА мышц и увеличение латентного времени проведения рефлекса [Семенов И.Ю., 1997].

J.Travell, D.Simons (1989) обнаружили при болевом синдроме дисфункции ВНЧС триггерные точки (ТТ) в жевательных мышцах — участки повышенной раздражимости мышечной ткани, болезненной при сдавливании, из которых иррадиация боли происходит в определенные зоны.

Электромиографию применяют в терапевтической, хирургической, ортопедической стоматологии, ортодонтии и стоматоневрологии.

Применение в терапевтической стоматологии . Электромиографические исследования проводят при пародонтозе и периодонтите для регистрации изменений регуляции силы сокращения жевательной мускулатуры, так как при этих заболеваниях возникают функционально-динамические расстройства жевательного аппарата. Электромиографию проводят в комплексе с гнатодинамометрическими пробами, которые позволяют сопоставить интенсивность возбуждения мышц с их силовыми эффектами.

Во время жевания у больных с воспалительно-дистрофической формой пародонтоза и с периодонтитом имеются нарушения правильного чередования периодов биоэлектрической активности и биоэлектрического покоя. Отмечается снижение биоэлектрической активности жевательных мышц и значительное удлинение динамического цикла жевания по сравнению с показателями биоэлектрической активности жевательных мышц интактного жевательного аппарата. Степень изменения биоэлектрической активности находится в прямой зависимости от стадии пародонтоза.

Применение в хирургической стоматологии . При оперативных вмешательствах применяют все три метода электромиографических исследований: глобальный, локальный и стимуляционный. Глобальную электромиографию применяют при переломах челюстей, воспалительных процессах челюстно-лицевой области (флегмоны, абсцессы, периостит, остеомиелит) при миопластических операциях по поводу стойких параличей мимической мускулатуры, языка и т. п..

При травмах челюстей ЭМГ служит для объективной оценки степени нарушения функции жевательной мускулатуры, а также для контроля сроков реабилитации больных. Переломы челюстей приводят к значительному снижению биоэлектрической активности жевательных мышц (особенно при двойных переломах в области угла нижней челюсти) и появлению тонической активности в покое в височных мышцах, сохраняющейся длительное время.

При воспалительных процессах челюстно-лицевой области возникают существенные изменения электромиографических показателей жевательной мускулатуры. При разлитом воспалении, а также при локализации очага в области жевательных мышц отмечают значительное снижение их биоэлектрической активности на стороне поражения. Типичным примером этой патологии являются флегмоны, расположенные в субмассетериальной, крылочелюстной, подвисочной и крылонебной областях. Причинами снижения биоэлектрической активности в жевательных мышцах в этих случаях, очевидно, являются рефлекторное (болевое) ограничение сокращения мышц и нарушение проведения нервных импульсов из-за отека тканей.

При электромиографических исследованиях всегда необходимо (особенно при функциональных пробах) учитывать состояние пародонта и не повторять ошибок некоторых авторов, не определявших функцию пародонта.

При миопластических операциях по поводу стойких параличей мимических мышц и языка с помощью ЭМГ определяют (до операции) полноценность иннервации пересаживаемой мышцы и восстановление ее функции после операции. Электромиографическая обратная связь в этих случаях может служить средством стимуляции восстановления функции пересаженной мышцы.

При заболеваниях височно-нижнечелюстного сустава электромиографическое исследование служит для объективной оценки симптомов заболевания в виде удлинения периода «молчания» жевательных мышц, а также для контроля эффективности лечения (рис. 59).

При дистрофиях и гипертрофиях жевательных мышц применяют локальную электромиографию, помогающую дифференцировать миопатии от нейропатий.

В стоматоневрологии и хирургической стоматологии при травматических и инфекционных повреждениях нервов челюстно-лицевой области, содержащих двигательные волокна, локальную электромиографию применяют для объективного выявления признаков денервации мышц и ранних признаков начавшейся реиннервации мышц.

Стимуляционную электромиографию применяют в стоматоневрологии и хирургической стоматологии при повреждениях лицевого нерва для определения его проводимости и скорости распространения возбуждения по нему, а также количественного определения степени пареза отдельных ветвей и соответствующих мышц. Для определения степени пареза мимической мускулатуры при повреждениях лицевого нерва используют также глобальную электромиографию.

Применение в ортопедической стоматологии . Интерференционную ЭМГ применяют для изучения биоэлектрической активности жевательных мышц при полном отсутствии зубов и в процессе адаптации к полным съемным протезам. Протезирование полными съемными протезами приводит к увеличению биоэлектрической активности жевательных мышц во время жевания с протезами и после их снятия. В процессе адаптации к полным съемным протезам укорачивается время всего жевательного периода за счет уменьшения количества жевательных движений и времени одного жевательного движения. Адаптация жевательных мышц к новым условиям по показателям ЭМГ происходит в первые 6 мес пользования протезами.

При повышении высоты прикуса после ортопедического лечения патологической стираемости зубов с помощью ЭМГ контролируют допустимые границы повышения прикуса. Увеличение высоты центральной окклюзии в допустимых пределах (8-10 мм) приводит к тонической биоэлектрической активности височных мышц в покое. Появление такой же активности в собственно жевательных мышцах является симптомом чрезмерного (свыше 10 мм) повышения прикуса. Таким образом, электромиография обладает возможностями для объективного функционального определения оптимальной высоты центральной окклюзии.

Электромиографическое исследование позволяет объективно оценивать эффективность выравнивания окклюзии, контролировать согласованность (координацию) работы симметричных мышц.

Стоматология детского возраста и ортодонтия . Интерференционную ЭМГ применяют для контроля перестройки координационных соотношений функций височных и жевательных мышц при лечении аномалий прикуса. Выявляют «патологическое» участие мимических мышц в некоторых естественных актах, например, глотании и оценки эффективности лечебной физкультуры, направленной на снижение этой активности.

Локальную электромиографию проводят для изучения биоэлектрической активности мышц мягкого неба у детей в норме и при врожденных аномалиях развития. Величина отклонения биоэлектрической активности мышц мягкого неба при его расщелинах зависит от степени нарушения функциональных свойств мышц; снижение функциональной активности мышц имеет здесь миогенный характер. После оперативного устранения расщелин мягкого неба электромиографию применяют для определения прогноза возможности восстановления речи и для контроля в процессе тренировки мышц с помощью специального комплекса миогимнастических упражнений.

Графическая регистрация движений нижней челюсти, на основе которой были построены артикуляторы - первые механические модели опорно-двигательного аппарата жевательной системы, сыграла положительную роль. Конструирование зубных протезов, адаптированных к простейшим движениям нижней челюсти, неизмеримо повысившее качество протезирования, одновременно открыло новые перспективы перед теорией и практикой ортопедической стоматологии. Решение этих задач потребовало привлечения в клинику ортопедической стоматологии современных функциональных методов исследования опорно-двигательного аппарата.

Наиболее фундаментальные исследования биомеханики жевательной системы были проведены с помощью мастикациографии и электромиографии.

Мастикациография . Жевательный стереотип зависит от очень многих условий: характера артикуляции, прикуса, протяженности и топографии дефектов зубных рядов, наличия или отсутствия фиксированной высоты прикуса и, наконец, от конституциональных и психо-стенических особенностей пациента, сформировавшихся под воздействием названных условий. Мастикациография, позволяющая графически регистрировать динамику жевательных и нежевательных движений нижней челюсти, является методом объективного изучения этого стереотипа. С помощью мастикациографии можно изучать изменения биомеханики жевательной системы при аномалиях ее развития и при потере зубов, эффективность ортопедических и протетиче-ских мероприятий.

По характеру мастикациограмм можно судить не только о самых тонких изменениях в жевательной системе (интактности отдельных зубов, зубных рядов, аномалии прикуса), но и о типе высшей нервной деятельности исследуемого.

Первая попытка записать движения нижней челюсти с помощью кимографа была предпринята Н. И. Красногорским (1906). Затем эта методика претерпела множество модификаций, и в настоящее время она выглядит сравнительно просто. Для получения мастикациограммы необходим механический или электрический кимограф с регистратором времени, а также резиновый баллон, заключенный в пластмассовый футляр, имеющий форму нижней челюсти (рис. 34). С помощью футляра баллон прижимают к подбородку и закрепляют на голове специальной повязкой. Баллон посредством резиновой трубки соединяют с мареевской капсулой, на которой укреплен писчик.

Независимо от индивидуальных особенностей на кимограмме различаются несколько фаз.

Первая фаза - фаза покоя, регистрируется до введения в полость рта пищевого раздражителя, характеризуется изолинией.

Вторая фаза обусловлена открыванием рта для принятия пищевого раздражителя. Ей соответствует первый подъем кимограммы, высота которого зависит от степени открывания рта, а крутизна - от продолжительности введения пищи в полость рта.

Третья фаза - фаза адаптации. Она характеризуется нисходящей, наиболее растянутой во времени кривой, нижнее колено которой лежит на уровне фазы покоя. Степень ее изломанности и общая длина после некоторого «плато» на вершине свидетельствуют о сложности приспособительного процесса к первоначальному измельчению пищи, который, с одной стороны, обусловлен консистенцией пищи, а с другой - полноценностью жевательного аппарата.

Четвертая фаза характеризуется относительно сходными, закономерно чередующимися волнами, амплитуда, частота и равномерность которых зависят, с одной стороны, от консистенции пищи, а с другой - от полноценности жевательного аппарата. Эта фаза называется основной. В каждой осцилляции этой фазы различают восходящее и нисходящее колено, из которых первое обусловлено опусканием нижней челюсти, а второе - приведением ее к исходному положению, т. е. до состояния центральной окклюзии. Вершина каждой волны соответствует пределу опускания нижней челюсти, а величина угла соответствует скорости перехода к подъему нижней челюсти.

В этой фазе при жевании мягкой пищи наблюдаются частые, равномерные подъемы и спуски жевательных волн. При жевании твердой пищи в начале фазы основной жевательной функции отмечаются более редкие спуски жевательной волны. Чем пища тверже и оказывает большее сопротивление, замедляя момент поднятия нижней челюсти, тем нисходящее колено более отлого.

Пятая фаза - фаза формирования комка с последующим проглатыванием его. Графически эта фаза отмечается волнообразной кривой с некоторым уменьшением размахов волн. Акт формирования комка и подготовка его к глотанию зависят от свойств пищи. После проглатывания пищевого комка устанавливается новое состояние покоя жевательного аппарата. Графически это состояние покоя представляется в виде горизонтальной линии. Она служит первой фазой следующего жевательного периода.

При пользовании методом мастикациографии следует правильно применять соответствующий регистрирующий аппарат.

Электромиография . В течение последних 10-15 лет электромиография как метод функционального исследования нервно-мышечной системы находит все более широкое применение не только в клинике нервных болезней, хирургии и анестезиологии, но и в стоматологической практике. Она используется в хирургической и ортопедической, стоматологии, стоматоневрологии как функциональный и диагностический методы исследования функции периферического нейромоторного аппарата и для оценки координации работы мышц челюстно-лицевой области во времени и по интенсивности, в норме и патологии при травмах и воспалительных заболеваниях челюстно-лицевой области; аномалиях прикуса, миопластических операциях, дистрофиях и гипертрофиях жевательных мышц, расщелинах мягкого неба и др.

Этот метод основан на регистрации потенциалов действия мышечных волокон, функционирующих в составе двигательных единиц, состоящих из мотонейрона и группы мышечных волокон, иннервируемых этим мотонейроном. Электромиограмма - это графическое выражение биоэлектрической активности, которая сопровождает все основные жизненные процессы и является универсальным и наиболее точным показателем течения любых физиологических функций.

В возникновении биоэлектрической активности мышц решающую роль играет изменение ионной проницаемости мембран мышечных волокон для ионов К+ и Na+, а также ионов СL- и Са 2 - В связи с различным содержанием ионов К+ и Na+ внутри мышечных волокон и в межклеточной жидкости в состоянии покоя существует разность потенциалов между внутренней и наружной поверхностями мембраны мышечного волокна (потенциал покоя). В результате прохождения нервного импульса по двигательному нерву от мотонейрона и нервно-мышечному окончанию происходит освобождение ацетилхолина из нервно-мышечных окончаний и вследствие этого резко изменяется проницаемость мембран соответствующих мышечных волокон для ионов К+ и Na+, т. е. происходит генерация потенциалов действия.

Любая современная электромиографическая установка (независимо от ее технического устройства) включает три последовательно расположенных звена: отводящие электроды, или датчики, усилители и осциллографы (рис. 35).

Отводящие электроды могут быть контактными, т. е. непосредственно отводящими мышечные потенциалы к усилительному и регистрирующему звеньям установки. Их существует два вида. Первый вид (тип) электродов имеет отводящую поверхность до 10 мм и больше, межэлектродное расстояние до 30 мм и больше. Такие электроды позволяют уловить суммарную разность напряжений, развивающихся при возбуждении многочисленных мионевральных окончаний и мышечных волокон, расположенных под каждым электродом данной пары. Полученные при таком способе электромиограммы характеризуют «глобально» электрические колебания в мышце независимо от того, помещены оба электрода на коже или погружены внутримышечно.

Второй вид (тип) электродов имеет малую отводящую поверхность (0,65 мм и меньше) и небольшое межэлектродное расстояние (0,1 мм и меньше). При любых вариантах технического исполнения электродов они отводят «локально» колебания потенциалов от относительно ограниченных участков мышцы, от отдельных их волокон, или двигательных единиц.

Различают три основных вида электромиографии: глобальную, или поверхностную, суммарную, интерференционную - отведение биопотенциалов с помощью накожных электродов; локальную - регистрация активности отдельных двигательных единиц с помощью игольчатых электродов; стимуляционную - регистрация биопотенциалов мышцы в ответ на стимуляцию нерва, иннервирующего эту мышцу.

Выбор программы определяется конкретной задачей исследования. Так, в случаях, когда электромиограммы должны только подтвердить нормализацию функции мышцы, ее устойчивость и увеличение силы сокращения, достаточно ограничиться записью активности при максимальном произвольном сокращении мышц, интересующих исследователя. И, наоборот, в тех случаях, когда электромиография должна помочь уточнению точки поражения и выявить типичные для того или иного синдрома изменения мышечных потенциалов, программу исследования расширяют. Благодаря такому расширению установлено, что нередко патологические изменения мышечного электрогенеза могут улавливаться в покое или во время слабых тонических напряжений, тогда как при максимальном активном сокращении той же мышцы они маскируются электрической активностью сохранных двигательных единиц и не отражаются на электромиограмме.

При всем разнообразии и многочисленности двигательных реакций человека их можно схематически отнести к трем основным категориям: реакциям расслабления мышцы; - разнообразным рефлекторно обусловленным тоническим напряжениям; - произвольным или непроизвольным фазным сокращениям, обеспечивающим все виды нормальных или патологических движений. Так как в основе каждого из этих трех видов двигательных реакций, определяющих функциональное состояние нейромоторного аппарата, лежат разные физиологические и патофизиологические механизмы, то для более полной" электромиографической характеристики каждой исследуемой мышцы нужно записывать электромиограммы как минимум во время трех функциональных состояний: в покое (при активном расслаблении мышцы), при тонических ее напряжениях и при различных (по темпу, силе, целевой установке) произвольных сокращениях.

Клиницисты широко используют расширенные приемы, уже разработанные и апробированные в клинике и эксперименте. Многообразие таких методических приемов как в общей медицине, так и в стоматологии возрастает. В преобладающем большинстве случаев авторы регистрируют электромиограммы челюстно-лицевой области при следующих функциональных пробах:

• 1) в состоянии относительного физиологического покоя нижней челюсти (активное расслабление жевательных мышц);
• 2) при различных нежевательных движениях нижней челюсти;
• 3) при выполнении основной функции жевательного аппарата (жевании, глотании);
• 4) при максимальном напряжении жевательных мышц в состоянии центральной окклюзии;
• 5) при содружественном движении мимических мышц;
• 6) при постукивании по подбородку молоточком (специальная проба для исследования рефлекторных реакций жевательной мускулатуры, применяемая при заболеваниях височно-нижнечелюстного сустава). Постукивание по подбородку при сомкнутых с силой челюстях вызывает рефлекторное торможение активности мышц, поднимающих нижнюю челюсть,- «период молчания», длительность которого имеет диагностическое значение. Та же проба при свободно опущенной нижней челюсти вызывает рефлекторное возбуждение жевательной мускулатуры (миостатический рефлекс), причиной которого является возбуждение рецепторов растяжения мышц (мышечных веретен).

Электромиографические исследования в стоматологии развивались по двум основным направлениям. К первому из них следует отнести работы, в которых проводился электромиографический анализ нормальной деятельности жевательной мускулатуры. Проведенные исследования подтвердили существующее, основанное на анатомических данных, представление о функции жевательных мышц. Изучение динамической деятельности жевательных мышц позволило определить средние величины количественных показателей биоэлектрической активности этих мышц у людей в норме.

В работах, относящихся ко второму направлению, сделана попытка изучить функциональные нарушения жевательных мышц при различных патологических состояниях зубочелюстного аппарата. Первые исследования этого направления были посвящены выявлению функциональных изменений жевательных мышц при различных аномалиях прикуса. Изучению ЭМГ характеристики жевательных мышц при различных частичных дефектах зубных рядов посвящены работы многих отечественных и зарубежных авторов. При этом большинство из них пришли к заключению, что отсутствие даже одного жевательного зуба приводит к снижению сократительной способности жевательных мышц, увеличению продолжительности фазы биоэлектрической активности и снижению времени биоэлектрического покоя.

Проводя электромиографические исследования жевательных мышц удалось определить оптимально допустимые пределы повышения высоты прикуса в клинических целях. Так, увеличение высоты прикуса в допустимых пределах вызывает появление биоэлектрической активности в переднем брюшке височной мышцы в состоянии относительного физиологического покоя нижней челюсти. Появление такой активности и в собственно жевательных мышцах является симптомом чрезмерного повышения высоты прикуса. Этот факт открывает определенные методические возможности для подлинного функционального определения допустимых пределов повышения высоты прикуса в клинических целях.

Глобальную электромиографию применяют также при изучении функциональных изменений жевательных мышц у беззубых больных как до, так и в различные периоды после протезирования. Проведенные исследования свидетельствуют о том, что протезирование полными съемными протезами приводит к увеличению биоэлектрической активности жевательных мышц во время жевания в протезах и после их снятия. В процессе адаптации к полным съемным протезам отмечается сокращение времени всего жевательного периода за счет уменьшения количества жевательных движений и времени одного динамического цикла. По данным ЭМГ, адаптация к тотальным протезам происходит, как правило, в течение первых 6 мес. пользования ими.

Анализируя данные ЭМГ исследований, проведенных в ортопедической стоматологии, можно заключить, что этот метод позволяет объективно оценивать эффективность различного рода протетических вмешательств, контролировать согласованность (координацию) работы симметричных мышц и перестройку координационных соотношений функций жевательных мышц при лечении аномалий прикуса, выявлять патологическое участие мимических мышц в некоторых естественных актах жевательного аппарата.

Проведено исследование функционального состояния собственно жевательных и височных мышц у пациентов с нормальной окклюзией и с аномалиями прикуса при проведении общежевательной пробы. При проведении исследования применялась методика поверхностного наложения электродов, отрабатывалась жевательная проба методики «жевание» жевание общее. Оценивались следующие характеристики: - средняя амплитуда (мкВ); - время покоя (сек). Данные характеристики были рассчитаны для: - правой височной мышцы; - правой жевательной мышцы; - левой височной мышцы; - левой жевательной мышцы. Повышенная электрическая активность собственно жевательных и правой височной мышц свидетельствует о наличии мышечной дисфункции у пациентов с аномалиями прикуса. Исследование показало, что у пациентов 1-ой группы в сравнении с пациентами 2-ой группы с обеих сторон выявлено меньшее мышечное утомление, что способствует осуществлению функции жевания в большем объеме. Результаты поверхностной электромиографии как метода функционального исследования на всех этапах ортодонтического лечения могут служить объективным показателем функционального состояния жевательных мышц и эффективности проводимого лечения.

электромиография

общежевательная проба

средняя амплитуда колебания

время покоя

нарушения окклюзии

жевательные мышцы

аномалии прикуса.

1. Данилова М.А. Динамика показателей ЭМГ-исследования в процессе лечения миофункциональных нарушений у детей в период прикуса временных зубов /М.А. Данилова, Ю.В. Гвоздева, Ю.И. Убирия // Ортодонтия. – Москва, 2010. – № 4. – С.3-5.

2. Данилова М.А. Аномалии зубных рядов: доклиническая диагностика дисфункции височно-нижнечелюстного сустава /М.А. Данилова, П.В. Ишмурзин // Стоматология детского возраста и профилактика. – Москва, 2008. – № 4. – С. 34-37.

3. Хайрутдинова А.Ф., Герасимова Л.П., Усманова И.Н. Электромиографическое исследование функционального состояния жевательной группы мышц при мышечно-суставной дисфункции височно-нижнечелюстного сустава / А.Ф. Хайрутдинова, Л.П. Герасимова, И.Н. Усманова // Казанск. мед. журн. – 2007. – Т. 88, № 5. – С. 440-443.

4. Okeson J.P. Managemrnt of Temporomandibular Disorders and Occlusion. – St. Louis, Missouri. Mosby, 2003. – 671 p.

5. Itoh K.I., Hayashi T. Functions of masseter and temporalis muscles in the control of temporomandibular joint loading – a static analysis using a two-dimensional rigid-body spring model / K.I. Itoh, T. Hayashi // Front Med biol. – 2000. – Vol. 10, № 1. – P. 17-31.

В процессе проводимого ортодонтического лечения, в не зависимости от его объема, всегда наступает перестройка окклюзионных контактов в виде изменения фиссурно-бугоркового соотношения зубов-антагонистов за счет увеличения или уменьшения площади соприкосновения жевательных поверхностей . Для достижения устойчивого результата ортодонтического лечения необходимо добиться скоординированной работы жевательных мышц. Жевание, как нервно-мышечная функция организма, включает многочисленные движения нижней челюсти и преобразование жевательной нагрузки.

Колебания биопотенциалов, обнаруживаемых в мышце при любой форме двигательной реакции, является одним из наиболее точных показателей функционального состояния мышцы .

Электромиография жевательных мышц основана на регистрации биопотенциалов действия мышечных волокон, функционирующих в составе двигательных единиц. Прежде чем изучать биоэлектрическую активность жевательных мышц, необходимо четко понимать строение моторной единицы. Моторная единица состоит из мотонейрона и группы мышечных волокон, иннервируемых этим мотонейроном. Количество мышечных волокон, иннервируемых одним мотонейроном, неодинаково в различных мышцах .

В жевательных мышцах на один мотонейрон приходится около 100 мышечных волокон, в височной - до 200, в мимических мышцах моторные единицы более мелкие, они включают до 20 мышечных волокон. В небольших мимических мышцах это соотношение еще меньше, что обеспечивает высокий уровень дифференциации сокращений мимических мышц, обусловливающих широкую гамму мимики .

Исследование жевательных мышц как в норме, так и при патологии прикуса вызывает особый интерес, так как функциональное состояние жевательных мышц является индикатором окклюзионных нарушений в зубочелюстной системе . Основными достоинствами поверхностной электромиографии как метода функционального исследования являются: малоинвазивность, доступность, возможность качественной регистрации исследования в виде таблиц и диаграмм, что является важным лигитимным документом протокола ортодонтического лечения и позволяет проводить сравнительную характеристику исследуемых мышц по всем показателям в динамике ортодонтического лечения.

Результат ортодонтического лечения в основном зависит от характера функциональной перестройки жевательных и мимических мышц. При скоординированной перестройке миодинамическое равновесие между мышцами-антагонистами и синергистами способствует стабильному результату ортодонтического лечения в ретенционном периоде.
Следовательно, работа с электромиографом является одним из основных и обязательных условий для врача-ортодонта на всех этапах проводимого ортодонтического лечения .

Цель исследования: исследование функционального состояния жевательных мышц у пациентов с постоянным прикусом в норме и с нарушениями окклюзии.

Материал и методы исследования

На базе кафедры ортодонтии Омского государственного медицинского университета проведены исследования 80 пациентов без сопутствующей соматической патологии. Возраст пациентов составил от 23 до 45 лет. От всех пациентов получено добровольное письменное согласие на проведение исследования. Первая группа (пациенты с постоянным прикусом без нарушений окклюзии и сопутствующей соматической патологии) составила 35 человек, вторая группа (пациенты с постоянным прикусом с нарушениями окклюзии в сагиттальной и вертикальной плоскостях без сопутствующей соматической патологии) составила 45 человек. Средний возраст в группах составил соответственно 22,0±1,2 года и 31,2±1,9 лет. По полу группы не отличались (p>0,05). Биометрический анализ осуществлялся с использованием пакета STATISTICA-6 и возможностей программы Microsoft Excel. Количество пациентов, необходимых для аналитического исследования типа «случай - контроль», было рассчитано с помощью приложения StatCalc программы Epi Info (версия 6) с учетом 95 %-ой надежности исследования, 80 %-ой мощности, соотношения групп 1:1 и составило не менее 30 пациентов в каждой группе. Во всех процедурах статистического анализа критический уровень значимости р принимался равным 0,05.

Для сравнения количественных данных двух независимых групп в большинстве случаев использован U-критерий Манна - Уитни (в случае распределения признаков, отличного от нормального), или t-критерий (при наличии нормального распределения и равенства дисперсий выборок).

Проверка нормальности распределения производилась с использованием критерия Шапиро - Уилки, проверка гипотез о равенстве генеральных дисперсий - с помощью F-критерия Фишера. Под выражением вида 17,9 (13,4 - 21,4) понималось значение медианы показателя (P50) и интерквартильного размаха (P25-P75).

Электромиография (ЭМГ) выполнена на четырехканальном полнофункциональном электромиографе «Synapsis» всем пациентам в группах исследования. При проведении исследования применялась методика поверхностного наложения чашечковых электродов, отрабатывалась жевательная проба методики «жевание» - жевание общее. Чашечковые электроды фиксировались на моторных точках исследуемых мышц - участках наибольшего напряжения мышц, которые определялись пальпаторно. Запись биопотенциалов правой и левой височной мышц осуществлялась с I и III каналов соответственно. Запись биопотенциалов правой и левой жевательных мышц - с II и IV каналов соответственно.

Всем пациентам был определен мандибулярный рефлекс при сжатии челюстей в центральной окклюзии для диагностических целей.

Оценивались следующие характеристики:

Средняя амплитуда биопотенциалов(мкВ);

Время покоя (сек);

Данные характеристики были рассчитаны для:

Правой височной мышцы;

Правой жевательной мышцы;

Левой височной мышцы;

Левой жевательной мышцы;

Результаты исследования и их обсуждение

Приведены результаты электромиографии пробы «жевание общее» в группах сравнения по мышцам M. temporalis (D), M. masseter (D), M. temporalis (S), M. masseter (S).

По результатам электромиографии пробы «жевание общее» медиана показателя «средняя амплитуда колебания» больше по M. temporalis (D) и M. Masseter (S) в 1-ой группе в сравнении с 2-ой группой, различия статистически значимы (p=0,039). По M. mаsseter (D) эти величины также имеют статистически значимые различия (p=0,085) в пользу преобладания показателя у пациентов из 1-ой группы.

Медиана показателя «время покоя» больше по M. temporalis (D), M. masseter (D), M. temporalis (S) в группе 1 в сравнении с группой 2, различия статистически значимы (p=0,014, p=0,020, p=0,011 соответственно) (таблица).

Показатели ЭМГ в пробе «жевание общее» в группах сравнения

(U-критерий Манна-Уитни; t-критерий Стьюдента)

Жевание общее

Рис. 1.Медианы средней амплитуды колебания биопотенциалов при ЭМГ (проба жевание общее) в группах сравнения (мкВ)

Установлено, что показатель «средняя амплитуда колебания» для левой собственно жевательной и правой височной мышц был достоверно больше у пациентов 1-ой группы исследования (рис. 1). Показатель «время покоя» для правой и левой височных и правой собственно жевательной мышц достоверно выше аналогичного показателя у пациентов 2 группы исследования (рис.2).

Рис. 2. Медианы показателя «время покоя» при электромиографии (проба жевание общее) в группах сравнения

Исследование показателя «время покоя» в группах сравнения позволяет утверждать, что у пациентов 2 группы мышечное утомление наступало значительно быстрее, о чем свидетельствует меньший показатель времени покоя, следовательно, жевательные мышцы находились в постоянном напряжении (рис. 2).

Заключение

Повышенная электрическая активность собственно жевательных и правой височной мышц свидетельствует о наличии мышечной дисфункции у пациентов с постоянным прикусом в сочетании с нарушениями окклюзии.

Исследование показало, что у пациентов 1-ой группы в сравнении с пациентами 2-ой группы с обеих сторон выявлено меньшее мышечное утомление (более высокий показатель времени покоя у пациентов 1 группы), что способствует осуществлению функции жевания в большем объеме за счет адекватного восстановления тонуса и биоэлектрической активности мышечных волокон после оказанной нагрузки.

Амплитуда мышечного сокращения является эквивалентом силовой характеристики мышцы . Проанализировав длительность биоэлектрической активности и биоэлектрического покоя при мышечном расслаблении, непосредственно можно сделать вывод о процессах возбуждения и торможения, а, следовательно, о выносливости мышечного волокна.

Межвидовые различия жевательных мышц значительны, что выявляется уже при поверхностной оценке объема жевательной и височной мышц. Согласно закономерности, чем больше выражен передний и латеральный компоненты жевательных движений, тем больше объем жевательных мышц .

Координация сокращений основных и вспомогательных жевательных мышц регулируется рефлекторно. Степень жевательного давления на зубы контролируется проприоцептивной чувствительностью пародонта. Сила мышц направлена дорзально, поэтому наибольшие усилия жевательные мышцы способны развивать в самых дистальных отделах зубных рядов.

Электромиография как один из основных методов функционального исследования позволяет изучать скоординированность работы мышц-антагонистов и синергистов до начала, в процессе а также в ретенционном периоде ортодонтического лечения. Кроме того, сравнительная электромиография позволяет установить сторону и тип жевания у конкретного пациента.

Результаты поверхностной электромиографии как метода функционального исследования на всех этапах ортодонтического лечения могут служить объективным показателем функционального состояния жевательных мышц и эффективности проводимого лечения.

Библиографическая ссылка

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

Электромиография жевательных и мимических мышц позволяет определить изменения функционального состояния мышц в фазе жевательного движения, а также при мимических нагрузках. Данный метод позволяет объективно оценивать степень выраженности патологического процесса при аномалиях окклюзии, протезировании зубов, при болевых синдромах челюстно-лицевой области и смежных областях и т.п. Данные, полученные в ходе исследования, являются объективными критериями правильности проведённого протезирования, ортодонтической коррекции, изменения высоты прикуса. Кроме того, они позволяют стоматологу выявить пограничные патологические процессы, которые впоследствии могут привести к развитию болевых синдромов челюстно-лицевой области.

При анализе показателей силы, развиваемой при мышечном сокращении необходимо фокусировать внимание на противодействиях силе, которые для упрощения могут быть сведены к окклюзионному противодействию (силе сжимания) и противодействию связи (сокращениям нагружающим височно-нижнечелюстной сустав). В нормальном состоянии действие и противодействие уравновешиваются, эргономика системы находится в компенсированном состоянии (аномальная нагрузка на периодонт, эрозии при стачивании зубов и т.д.).

Интуитивно понятно, что стачивание будет влиять на функцию со временем одинаково на все компоненты, но изменение даже компенсированное развиваемого усилия будет увеличивать нагрузку на систему, и вызывать при ухудшении ситуации нарушение динамического равновесия, усугубляя износ компонентов.

Например, возникновение торсионной нагрузки на нижней челюсти вызывает перегрузку суставных элементов и одновременно аномальную стимуляцию пародонтальных рецепторов, которые адаптируются к более высокому порогу и не реагируют, следовательно способствуют поддержанию аномальной нагрузки. Компенсаторные изменения афферентных окончаний изменяют центры двигательного равновесия. Такие функциональные изменения, сохраняющиеся длительное время, вызываю органические изменения (суставной хруст, пародонтальные боли, патологическая стираемость, миофасцииты и др.).

Следуя этой же логике можно охарактеризовать активность мышц на основе их анатомического расположения. При этом височная мышца входит в передней части в жевательную и проявляет постуральную активность, то есть эта мышца предназначена для уравновешивания гравитационных сил, действующих на нижнюю челюсть. Кроме того, она отвечает за движение, которое перемещает нижнюю челюсть в положение покоя, близкое к положению окклюзии, для достижение которого необходимо участие жевательной мышцы в виде изометрического сокращения при сжатии. Зная характеристики кривизны окклюзионной плоскости (кривая Шпея в сагиттальной плоскости и кривая Вилсона во фронтальной) можно предположить последовательное установление контактов до достижения полного смыкания.

Дентальные межбугорковые контакты в передних отделах незначительно опережают таковые в задних, расположенных в непосредственной близости двигательной линии жевательной мышцы.

Окклюзионный контакт, преобладающий в антеролатеральных отделах (на первом и втором премоляре) определяет передний центр тяжести окклюзии и связан с преобладанием мышечной активности жевательной мышцы.

Таким образом, поскольку среднее значение выражено в мкВ за определенный временной интервал, оно может помочь охарактеризовать область преобладающих контактов и окклюзионный центр тяжести.

Статья предоставлена компанией "Валлекс М"