Οι επιπτώσεις ενός ασκησιογενούς προγράμματος νοσηλευτικής παρέμβασης σε οστικά, νευρομυϊκά και αρχιτεκτονικά χαρακτηριστικά ασθενών της μονάδας εντατικής θεραπείας

Abstract

The aim of this thesis was first to examine the neuromuscular disorders in critically illpatients, and second to quantify the neuromuscular stimulation’s effect on the lower limbs.The electrophysiological and architectural evaluations were performed using the nerveconduction studies (NCS) and musculoskeletal ultrasound. Two complementary studies wereconducted.1 st studyPurpose: The aim of the study was to evaluate muscle architecture and neuromusculardisorders in critical ill patients excluding factors such as muscle relaxants, steroids,electrolytes disturbances and hyperglycaemia.Methods: Twelve critically ill patients (age: 50.7 ± 14.6 years) with an Apache II score ≥ 12,SAPS ΙΙ score ≥ 40 and predicted mortality (PD) > 55%, were enrolled in this study. On dayten of intensive care unit (ICU) admission, ultrasound and NCS were performed. To evaluatethe muscle architecture of tibialis anterior (TA) and gastrocnemius medialis (MGAS)bilaterally, muscle thickness (MT, the distance between the upper and lower aponeurosis) andpennation angle (PA, the angle between the upper and middle aponeurosis) were recorded.NCS were also taken bilaterally from the tibial nerve (recording from the abductor hallucisbrevis – AHB), the peroneal nerve (recording from the extensor digitorum brevis – EDB),while regarding sensory conduction studies from the sural nerve. The peak-to-peak amplitudeof the compound muscle action potential (CMAP) and the conduction velocity (CV) wereused for motor nerves. Regarding the sensory conduction, the sensory nerve action potential(SNAP) and the CV were taken into account Results: The decrease in MT of the MGAS was twice higher compared to the TA muscle(19.3 vs 8.6%). Similarly, PA alterations on the MGAS occurred to the 33% of the patientscompared to 16.7% on the TA muscle. Recordings of NCS showed sensory axonalneuropathy in 2 of the 12 patients, sensorimotor axonal neuropathy in 1 of the 12 patients,and motor axonal neuropathy in 5 of the 12 patients.Conclusion: Neuromuscular abnormalities are common complications in critically ill patients;therefore it is necessary to adopt measures and techniques in order to prevent furtheralterations on the musculoskeletal system. Ultrasound could constitute a diagnostic tool forassessing the functionality and the degree of the gradual muscle alteration due to prolongedinactivity.2nd study Purpose: The aim of our study was to evaluate the effectiveness of neuromuscular electrical stimulation (NMES) sessions using electrophysiology and ultrasound examination of thelower limbs.Methods: Sixteen patients with APACHE II score > 15, SAPS ΙΙ score > 40 και πρόβλεψηθνησιμότητας > 55%. were randomly assigned to experimental (n=11, age: 53.27 ± 3.25years) and control ελέγχου (n=5, age: 57.3± 3.25 years). NMES sessions were applied dailyin a fifteen days program on experimental group on tibialis anterior and gastrocnemiusmedialis. Before and after the NMES sessions measurements were taken on pennation angleand muscle thickness from Tibialis anterior and gastrocnemius muscle bilaterally. Moreover,NCS recorded from the tibial nerve (recording from the abductor hallucis brevis – AHB), theperoneal nerve (recording from the extensor digitorum brevis – EDB), while regardingsensory conduction studies recorded from the sural nerve. The peak-to-peak amplitude of thecompound muscle action potential (CMAP) and the conduction velocity (CV) were used formotor nerves bilaterally. Regarding the sensory conduction, the sensory nerve action potential (SNAP) and the CV were taken into account.Results: Ultrasound measurements showed that there were no significance differencebetween the groups, at muscle thickness of tibialis anterior and gastrocnemius medialisneither before nor after the EMS sessions in both phases (relax and contraction of the uppermuscle groups).Conversely, for the NMES the pennation angle of the tibialis anterior in therelax phase has a significance difference (p<0.5) as a result of the training program bilaterally( left: p=0.002 and right: p=0.042). There were no significance differences at the pennationangle during the contraction phase of the tibialis anterior muscle before and after the NMESsessions (p=0.765 and p=0.688) bilaterally.Recordings of NCS showed NMES patients achieved higher CV scores on Peronial nerve left(p=0.004), on tibila nerve right (p=0.027) and gastrocnemius nerve (left: p=0.040 and right:p=0.019). There is no significance difference between the groups at both the CMAP,(recording from the abductor hallucis brevis and from the extensor digitorum brevis), and theSNAP, (recording from the gastrocnemius), (p>0.05). On the other side, for the NMES groupthe results showed that the CMAP (recording from the abductor hallucis brevis), were higherthan those before the training sessions (p=0.049).Conclusions: NMES sessions has beneficial effects on critical ill patients. Moreover, underspecific conditions NEMS could contribute to maintenance and to improvement of themuscle architecture. The effectiveness of NMES presents differences according to the clinical status of the critical ill patients.

Ο σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν η διερεύνηση της εφαρμογής ενός πρωτοκόλλου νευρομυϊκής ηλεκτροδιέγερσης στα κάτω άκρα, μέσω υπερηχογραφικών και ηλεκτρομυογραφικών καταγραφών σε βαρέως πάσχοντες ασθενείς σε Μονάδα Εντατικής Θεραπείας (ΜΕΘ). Η διατριβή χωρίστηκε σε δύο επιμέρους εργασίες.Στην 1η έρευνα καταγράφηκαν σε δώδεκα (8 άνδρες και 4 γυναίκες, ηλικία: 50.7 ±14.6 έτη) βαρέως πάσχοντες ασθενείς της ΜΕΘ (APACHE II score > 12, SAPS ΙΙ score > 40 και πρόβλεψη θνησιμότητας > 55%), υπό μηχανικό αερισμό και μετά από παρατεταμένο κλινοστατισμό (10 μέρες), τα αρχιτεκτονικά και ηλεκτροφυσιολογικά χαρακτηριστικά των μυών των κάτω άκρων, μέσω υπερηχογραφικού και ηλεκρομυογραφικού ελέγχου. Την 10η ημέρα νοσηλείας των ασθενών στη ΜΕΘ, πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις στον πρόσθιο κνημιαίο και την έσω κεφαλή του γαστροκνήμιου μυός. Συγκεκριμένα αξιολογήθηκαν το πάχος του μυός μεταξύ της άνω και της κάτω απονεύρωσης και η γωνία πτέρωσης της μυϊκής ίνας μεταξύ της άνω και της μέσης απονεύρωσης. Στη συνέχεια ακολούθησαν ηλεκτροφυσιολογικές μετρήσεις που αφορούσαν στην κινητική αγωγιμότητα του κνημιαίου νεύρου (καταγραφή στον απαγωγό του μεγάλου δακτύλου), του περονιαίου νεύρου(καταγραφή στο βραχύ εκτείνοντα τους δακτύλους), ενώ σχετικά με την αισθητική αγωγιμότητα, οι ηλεκτροφυσιολογικές μετρήσεις ελήφθησαν από το γαστροκνήμιο νεύρο. Οι παράμετροι που διερευνήθηκαν αναφορικά με την κινητική αγωγιμότητα ήταν το εύρος του Σύνθετου Μυϊκού Δυναμικού Ενέργειας (ΣΜΔΕ) και η Ταχύτητα Κινητικής Αγωγιμότητας (ΤΚΑ), ενώ όσον αφορά στην αισθητική αγωγιμότητα μελετήθηκε το εύρος του Δυναμικού Ενέργειας Αισθητικού Νεύρου (ΔΕΑΝ) και η Ταχύτητα Αισθητικής Αγωγιμότητας (ΤΑΑ).Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ο παρατεταμένος κλινοστατισμός σε βαρέως πάσχοντες ασθενείς της ΜΕΘ, επηρεάζει δυσμενώς τα αρχιτεκτονικά χαρακτηριστικά των μυών. Πιο συγκεκριμένα παρατηρήθηκαν μεταβολές, σε σχέση με τον υγιή πληθυσμό, στη μυϊκήπυκνότητα και στη γωνία πτέρωσης του γαστροκνημίου και του πρόσθιου κνημιαίου. Η παρατεταμένη αδράνεια φαίνεται να προσβάλλει το γαστροκνήμιο μυ σε περισσότερους ασθενείς σε σχέση με τον πρόσθιο κνημιαίο. Πιο συγκεκριμένα στην παρούσα μελέτη, η συχνότητα εμφάνισης μορφολογικών διαταραχών στη μυϊκή πυκνότητα του γαστροκνημίου,φαίνεται να απαντάται στο 37.5% των ασθενών στη ΜΕΘ, σε αντίθεση με τον πρόσθιο κνημιαίο μυ, όπου συναντάται στο 16.7% των ασθενών. Η μείωση που παρατηρείται στο μέγεθος της μυϊκής πυκνότητας του γαστροκνημίου ήταν δύο φορές μεγαλύτερη σε σχέση με τον πρόσθιο κνημιαίο μυ (19.3 και 8.6% αντίστοιχα). Η παρατεταμένη μηχανική αδράνεια των μυών επηρεάζει διαφορετικά τη γωνία πτέρωσης. Πιο συγκεκριμένα, οι αλλοιώσεις που σημειώνονται στο γαστροκνήμιο και αφορούν στη μείωση της γωνίας πτέρωσης σε σχέση με υγιείς πληθυσμιακές ομάδες συναντώνται στο 33% των ασθενών του δείγματος συγκριτικά με τον πρόσθιο κνημιαίο, όπου απαντώνται στο 16.7%. Παρόλα αυτά, τα αποτελέσματα τη ςμελέτης σε σχέση με το μέγεθος της μείωσης, έδειξαν μεγαλύτερη μείωση στον πρόσθιο κνημιαίο σε σχέση με το γαστροκνήμιο μυ (37.4 έναντι 9.57%). Σε σχέση με διεθνείς νόρμες που καθορίζουν τις φυσιολογικές τιμές (αναγράφονται παρακάτω) διαπιστώθηκαν επίσης λλοιώσεις αισθητικού, κινητικού, αλλά και μικτού τύπου, παρόμοιες με αυτές που εμφανίζονται στην αισθητικοκινητική νευροπάθεια. Η αισθητικού τύπου αξονική νευροπάθεια χαρακτηρίζεται από χαμηλά ΔΕΑΝ με φυσιολογικά ΣΜΔΕ (σε 2 από τους 12 ασθενείς, 16.6%) και διατήρηση της ΤAΑ. Αντίθετα, η κινητικού τύπου αξονική νευροπάθεια χαρακτηρίζεται από χαμηλά ΣΜΔΕ και αντίστοιχα φυσιολογικά ΔΕΑΝ (σε 5 από τους 12 ασθενείς, 41.6%) με φυσιολογική ΤKΑ. Σε αντίθεση, η μικτού τύπου νευροπάθεια χαρακτηρίζεται από χαμηλά ΣΜΔΕ και ΔΕΑΝ (σε 1 από τους 12 ασθενείς 8.3%) και φυσιολογική ΤΑ. Όπως προκύπτει από τα ευρήματα της παρούσας μελέτης, η έλλειψη μηχανικής φόρτισης, απόρροια της παρατεταμένης νοσηλείας των ασθενών στη ΜΕΘ, φαίνεται να έχει καταλυτικό ρόλο τόσο στην εκδήλωση, όσο και στην εξέλιξη των νευρομυϊκών αλλοιώσεων που σχετίζονται με τις παραπάνω διαταραχές. Είναι απαραίτητο να υιοθετηθούν παρεμβάσεις και τεχνικές που θα έχουν ως στόχο τη νευρομυϊκή ενδυνάμωση για τον περιορισμό της εμφάνισης περαιτέρω αλλοιώσεων στο μυοσκελετικό σύστημα. Φαίνεται λοιπόν ότι ο μυοσκελετικός υπέρηχος μπορεί να αποτελέσει ένα χρήσιμο εργαλείο στην ανίχνευση αυτών των διαταραχών.Στη 2η μελέτη διερευνήθηκαν οι επιπτώσεις της εφαρμογής ενός πρωτοκόλλου Νευρομυϊκής Ηλεκτροδιέγερσης (ΝΜΗΔ) στα κάτω άκρα, σε βαρέως πάσχοντες ασθενείς της ΜΕΘ με APACHE II score > 15, SAPS ΙΙ score > 40 και πρόβλεψη θνησιμότητας >55%. Στην έρευνα συμμετείχαν 16 ασθενείς (11 άνδρες και 5 γυναίκες) που χωρίστηκαν τυχαία στην πειραματική ομάδα (n=11, ηλικία: 53.27 ± 3.25 έτη) και την ομάδα ελέγχου(n=5, ηλικία: 57.3± 3.25 έτη). Τα αρχιτεκτονικά και ηλεκτροφυσιολογικά χαρακτηριστικά των κάτω άκρων αξιολογήθηκαν πριν και αμέσως μετά το τέλος του πρωτοκόλλου ΝΜΗΔ. Πιο συγκεκριμένα, αξιολογήθηκαν το πάχος των μυών πρόσθιος κνημιαίος και γαστροκνήμιος - μεταξύ της άνω και της κάτω απονεύρωσης - και η γωνία πτέρωσης της μυϊκής ίνας μεταξύ της άνω και της μέσης απονεύρωσης. Επίσης, αξιολογήθηκε η κινητική αγωγιμότητα του κνημιαίου νεύρου, του περονιαίου νεύρου, ενώ η αισθητική αγωγιμότητα αξιολογήθηκε από το γαστροκνήμιο νεύρο. Οι παράμετροι που διερευνήθηκαν ήταν το ΣΜΔΕ και η ΤΚΑ, ενώ σχετικά με την αισθητική αγωγιμότητα μελετήθηκε το ΔΕΑΝ και η ΤΑΑ. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι δεν υπήρχε σημαντική διαφορά (p<0.05) του μυϊκού πάχους του πρόσθιου κνημιαίου και του μέσου γαστροκνήμιου, μεταξύ των 2 ομάδων, ούτε πριν ούτε μετά την εφαρμογή της ΝΜΗΔ, κατά τη φάση της ηρεμίας και της συστολής του μυός. Αντίθετα, για την ομάδα ΝΜΗΔ, η γωνία πτέρωσης του πρόσθιου κνημιαίου κατά την ηρεμία αυξήθηκε σημαντικά ως αποτέλεσμα της προπόνησης με ΝΜΗΔ και στο αριστερό(p=0.002) και στο δεξιό (p=0.042) μέλος. Οι ταχύτητες αγωγιμότητας της πειραματικής ομάδας ήταν βελτιωμένες συγκριτικά με την ομάδα ελέγχου, χωρίς όμως να προκύπτει στατιστικά σημαντική διαφορά σε όλες τις παραμέτρους, πλην του αριστερού περονιαίου νεύρου (p=0.004), του δεξιού κνημιαίου νεύρου (p=0.027) και του γαστροκνημίου νεύρου(αριστερό: p=0.040 και δεξιό: p=0.019). Στα ΣΜΔΕ και ΔΕΑΝ του γαστροκνημίου, δεν παρατηρήθηκε σημαντική διαφορά (p<0.05) μεταξύ των 2 ομάδων. Το ΣΜΔΕ του βραχύ εκτείνοντα τους δακτύλους μυ που μετρήθηκε για την ομάδα ΝΜΗΔ ήταν σημαντικά μεγαλύτερο (p=0.049) σε σχέση με την αντίστοιχη τιμή του πριν την προπόνηση.Συμπερασματικά, τα ευρήματα της παρούσας μελέτης έδειξαν πως η εφαρμογή ενός ασκησιογενούς προγράμματος ΝΜΗΔ είναι ένας ασφαλής και καλά ανεκτός τρόπος εναλλακτικής άσκησης καθώς έχει ωφέλιμη επίδραση σε βαρέως πάσχοντες ασθενείς της ΜΕΘ. Φαίνεται να συμβάλλει στη διατήρηση ή/και βελτίωση των αρχιτεκτονικών και μυϊκών χαρακτηριστικών περιορίζοντας την ανάπτυξη περαιτέρω νευρομυϊκών αλλοιώσεων. Η αποτελεματικότητα της ΝΜΗΔ διαφοροποιείται ανάλογα με το κλινικό status και τη βαρύτητα της νόσου του βαρέως πάσχοντα. Η περαιτέρω διεξαγωγή μελετών στο μέλλον κρίνεται αναγκαία, καθώς υπάρχει βιβλιογραφικό κενό σχετικά με τη διερεύνηση της αποτελεσματικότητας της ΝΜΗΔ και της πρόληψης της πολυνευρομυοπάθειας.