Миостимуляция при ХОБЛ: может ли NMES поддержать силу мышц и переносимость физической нагрузки при одышке

Почему при ХОБЛ страдают не только лёгкие, но и мышцы

Хроническая обструктивная болезнь лёгких (ХОБЛ) в первую очередь поражает дыхательную систему, однако её последствия не ограничиваются бронхами и лёгкими. У многих пациентов постепенно снижаются физическая активность, сила и выносливость мышц нижних конечностей. Особенно хорошо изучена слабость четырёхглавой мышцы бедра – одной из ключевых мышц, необходимых для ходьбы, подъёма по лестнице и вставания со стула.

Мышечная слабость при ХОБЛ считается важным внелёгочным проявлением заболевания. В крупном исследовании двух групп амбулаторных пациентов слабость квадрицепса выявлялась примерно у трети участников и встречалась даже при сравнительно лёгком нарушении функции лёгких. Снижение мышечной силы связано с худшей переносимостью нагрузки и дополнительными ограничениями в повседневной активности.

Рисунок 1 – ХОБЛ и изменения скелетной мускулатуры

Одним из главных факторов становится снижение двигательной активности. Одышка заставляет человека меньше ходить и избегать действий, вызывающих дискомфорт. Это способствует детренированности: мышцы становятся слабее, быстрее утомляются, а привычная нагрузка требует всё больших усилий. Так формируется замкнутый круг «одышка – меньше движения – детренированность – ещё более низкая переносимость нагрузки».

Рисунок 2 – Замкнутый круг одышки, снижения активности и мышечной слабости

При этом гиподинамия – не единственный механизм. На состояние мышц могут влиять системное воспаление, гипоксемия, окислительный стресс, недостаточное питание, курение, возраст и применение системных глюкокортикостероидов. Исследования также описывают уменьшение доли мышечных волокон I типа, снижение плотности митохондрий и способности мышц эффективно использовать кислород при продолжительной работе. Поэтому мышечную дисфункцию при ХОБЛ рассматривают как многофакторное состояние.

Почему NMES рассматривают как дополнение к реабилитации

Основой восстановления физической функции при ХОБЛ остаётся лёгочная реабилитация с индивидуально подобранными аэробными и силовыми тренировками. Однако при выраженной одышке, тяжёлой детренированности или после обострения выполнять достаточный объём активных упражнений бывает сложно. В таких ситуациях изучается нейромышечная электростимуляция (NMES).

При NMES электрический ток подаётся через электроды на кожу над выбранной мышцей. Импульсы возбуждают двигательные нервы и вызывают повторные мышечные сокращения без необходимости выполнять обычное активное движение. При ХОБЛ чаще всего стимулируют квадрицепс, поскольку его слабость напрямую связана с ходьбой и выполнением бытовых задач.

Рисунок 3 – Нейромышечная электростимуляция четырёхглавой мышцы бедра

Главное потенциальное преимущество метода состоит в локальной нагрузке на мышцы. В небольшом исследовании 13 пациентов с ХОБЛ потребление кислорода, минутная вентиляция, одышка и усталость ног во время NMES были ниже, чем при традиционной силовой тренировке квадрицепса. В другом исследовании низко- и высокочастотная стимуляция также сопровождалась умеренной вентиляционной нагрузкой. Это делает NMES интересной прежде всего тогда, когда одышка ограничивает полноценные тренировки.

Может ли NMES увеличить силу мышц

Систематический обзор и метаанализ 2022 года включил 32 исследования с участием 1269 пациентов с ХОБЛ. По сравнению с имитацией стимуляции NMES была связана с улучшением мышечной силы, хотя общий эффект авторы оценили как небольшой и отметили методологические ограничения части работ. Более ранний метаанализ девяти рандомизированных исследований с 276 пациентами также показал статистически значимое увеличение силы квадрицепса после курса NMES.

Особый интерес представляет период обострения ХОБЛ, когда физическая активность резко снижается и риск потери силы возрастает. Систематический обзор 2024 года включил пять рандомизированных исследований с 168 пациентами. В четырёх из них сила мышц конечностей после NMES была выше, чем при стандартном уходе. Однако качество доказательств авторы оценили как очень низкое из-за небольших выборок и риска систематической ошибки.

Поэтому корректнее говорить, что NMES может поддерживать или увеличивать силу периферических мышц у части пациентов, особенно если обычная тренировка серьёзно ограничена. Эффект зависит от тяжести заболевания, исходной слабости, параметров стимуляции и продолжительности курса.

Влияет ли NMES на ходьбу и переносимость нагрузки

Для пациента важно не только увеличение силы, но и способность лучше справляться с повседневной нагрузкой. В систематическом обзоре 13 рандомизированных исследований с 447 участниками применение NMES было связано с увеличением дистанции шестиминутной ходьбы в среднем примерно на 27 м по сравнению с контрольными группами. При этом значимого улучшения пикового потребления кислорода и пиковой мощности не обнаружили.

В метаанализе 2022 года добавление NMES к реабилитации также сопровождалось улучшением физической работоспособности. В исследованиях, где оценивали ходьбу, дополнительный прирост дистанции составлял в среднем около 34 м. Метаанализ 2024 года, включивший 19 исследований и 589 пациентов с умеренной и тяжёлой ХОБЛ, показал возможное улучшение переносимости нагрузки, функциональной активности и качества жизни. При этом определённость доказательств по системе GRADE оставалась низкой или очень низкой.

Рисунок 4 – Возможные функциональные эффекты NMES в составе реабилитации при ХОБЛ

Эти результаты не означают, что электростимуляция восстанавливает функцию лёгких. Основная мишень NMES – периферические мышцы. Поэтому улучшение ходьбы или субъективной переносимости нагрузки связано прежде всего с тем, что ослабленные мышцы способны выполнять работу эффективнее.

Может ли NMES уменьшить одышку

Одышка при ХОБЛ возникает прежде всего из-за нарушений со стороны дыхательной системы, поэтому NMES не устраняет бронхиальную обструкцию и не является самостоятельным методом лечения одышки. Однако выраженность симптома зависит и от того, насколько тяжело организму выполнять физическую работу. Если мышцы быстро утомляются, даже обычная ходьба требует относительно больших усилий.

В метаанализе 2024 года добавление NMES к лёгочной реабилитации сопровождалось уменьшением воспринимаемой одышки во время упражнений. Но эффект зависит от клинической ситуации. В многоцентровом исследовании 73 пациентов с тяжёлой и очень тяжёлой ХОБЛ домашняя NMES не дала дополнительного преимущества по функциональной способности, если пациенты уже проходили полноценную лёгочную реабилитацию. В то же время в двойном слепом исследовании пациентов с тяжёлой ХОБЛ и инвалидизирующей одышкой шестинедельная домашняя NMES увеличила дистанцию шестиминутной ходьбы в среднем на 35,7 м по сравнению с плацебо-стимуляцией.

Таким образом, наибольший интерес NMES представляет для пациентов с выраженной мышечной слабостью, тяжёлой одышкой и низкой переносимостью нагрузки – то есть когда обычная аэробная или силовая тренировка выполняется в недостаточном объёме. Если человек способен полноценно тренироваться, приоритет остаётся за стандартной лёгочной реабилитацией.

Как проводится NMES при ХОБЛ

В исследованиях чаще всего стимулировали мышцы нижних конечностей, прежде всего квадрицепс. Иногда дополнительно использовали стимуляцию задней поверхности бедра, икроножных или ягодичных мышц. Единого универсального протокола пока нет: в обзоре 2024 года частоты находились примерно в диапазоне 15–75 Гц, продолжительность сеанса варьировала от 20–30 минут до часа, а процедуры проводили от трёх до пяти раз в неделю. Курсы часто продолжались около четырёх–шести недель.

Интенсивность обычно повышали до максимально переносимого уровня, достаточного для видимого сокращения мышцы. Одинаковая сила тока не подходит всем пациентам: ощущения зависят от расположения электродов, толщины подкожной клетчатки, состояния мышц и индивидуальной чувствительности. Различия в протоколах – одна из причин, по которым результаты исследований неоднородны. Поэтому нельзя считать доказанной одну фиксированную схему NMES «для всех» пациентов с ХОБЛ.

Безопасность и ограничения

В клинических исследованиях NMES в целом переносилась хорошо. В систематическом обзоре 2024 года по применению метода во время обострения ХОБЛ в трёх исследованиях с 86 участниками зарегистрированных осложнений не было. Однако выборки были небольшими, поэтому эти данные не доказывают абсолютную безопасность метода для любого пациента.

Электроды не следует размещать на повреждённой или выраженно раздражённой коже, а интенсивность стимуляции должна увеличиваться постепенно. Особой осторожности требуют пациенты с имплантированными электронными устройствами, неконтролируемыми аритмиями, нестабильной стенокардией, недавним инфарктом миокарда, судорожными расстройствами, выраженным периферическим отёком и кожными заболеваниями в области предполагаемой стимуляции. При тяжёлом течении ХОБЛ и значимых сопутствующих заболеваниях возможность применения NMES и параметры программы следует согласовать со специалистом.

Какое место NMES занимает в реабилитации при ХОБЛ

Современные данные позволяют рассматривать NMES как дополнительный инструмент для работы с периферической мышечной слабостью при ХОБЛ. Метод может быть полезен пациентам, которым выраженная одышка, детренированность или недавнее обострение мешают выполнять достаточный объём активных упражнений. Исследования показывают возможное улучшение силы мышц, дистанции ходьбы и переносимости нагрузки, но качество доказательств по многим исходам остаётся ограниченным.

NMES не заменяет лечение ХОБЛ, не устраняет обструкцию дыхательных путей и не должна вытеснять обычную лёгочную реабилитацию у пациентов, способных полноценно тренироваться. Наиболее рационально использовать её как дополнение к комплексной программе, когда основная цель – поддержать ослабленные мышцы и постепенно расширить возможности пациента для движения и тренировок.

Практически это означает, что ожидаемый результат нужно оценивать не только по силе отдельной мышцы, но и по тому, стало ли пациенту легче ходить, выполнять бытовые действия и включаться в обычную программу реабилитации. Такой подход помогает использовать NMES как вспомогательный этап, а не как изолированную процедуру.

Список использованных источников

1. Seymour J. M., Spruit M. A., Hopkinson N. S. et al. The prevalence of quadriceps weakness in COPD and the relationship with disease severity // European Respiratory Journal. – 2010. – Vol. 36, No. 1. – P. 81–88. – DOI: 10.1183/09031936.00104909. – URL: https://doi.org/10.1183/09031936.00104909.
2. Maltais F., Decramer M., Casaburi R. et al. An official American Thoracic Society/European Respiratory Society statement: update on limb muscle dysfunction in chronic obstructive pulmonary disease // American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. – 2014. – Vol. 189, No. 9. – P. e15–e62. – DOI: 10.1164/rccm.201402-0373ST. – URL: https://doi.org/10.1164/rccm.201402-0373ST.
3. Gea J., Casadevall C., Pascual S., Orozco-Levi M., Barreiro E. Clinical management of chronic obstructive pulmonary disease patients with muscle dysfunction // Journal of Thoracic Disease. – 2016. – Vol. 8, No. 11. – P. 3379–3400. – DOI: 10.21037/jtd.2016.11.105. – URL: https://doi.org/10.21037/jtd.2016.11.105.
4. Kim H. C., Mofarrahi M., Hussain S. N. A. Skeletal muscle dysfunction in patients with chronic obstructive pulmonary disease // International Journal of Chronic Obstructive Pulmonary Disease. – 2008. – Vol. 3, No. 4. – P. 637–658. – DOI: 10.2147/COPD.S4480. – URL: https://doi.org/10.2147/COPD.S4480.
5. Mathur S., Brooks D., Carvalho C. R. F. Structural alterations of skeletal muscle in COPD // Frontiers in Physiology. – 2014. – Vol. 5. – Art. 104. – DOI: 10.3389/fphys.2014.00104. – URL: https://doi.org/10.3389/fphys.2014.00104.
6. O'Donnell D. E., James M. D., Milne K. M., Neder J. A. The Pathophysiology of Dyspnea and Exercise Intolerance in Chronic Obstructive Pulmonary Disease // Clinics in Chest Medicine. – 2019. – Vol. 40, No. 2. – P. 343–366. – DOI: 10.1016/j.ccm.2019.02.007. – URL: https://doi.org/10.1016/j.ccm.2019.02.007.
7. Sillen M. J. H., Janssen P. P., Akkermans M. A., Wouters E. F. M., Spruit M. A. The metabolic response during resistance training and neuromuscular electrical stimulation (NMES) in patients with COPD, a pilot study // Respiratory Medicine. – 2008. – Vol. 102, No. 5. – P. 786–789. – DOI: 10.1016/j.rmed.2008.01.013. – URL: https://doi.org/10.1016/j.rmed.2008.01.013.
8. Sillen M. J. H., Wouters E. F. M., Franssen F. M. E. et al. Oxygen uptake, ventilation, and symptoms during low-frequency versus high-frequency NMES in COPD: a pilot study // Lung. – 2011. – Vol. 189, No. 1. – P. 21–26. – DOI: 10.1007/s00408-010-9265-0. – URL: https://doi.org/10.1007/s00408-010-9265-0.
9. Chen R.-C., Li X.-Y., Guan L.-L. et al. Effectiveness of neuromuscular electrical stimulation for the rehabilitation of moderate-to-severe COPD: a meta-analysis // International Journal of Chronic Obstructive Pulmonary Disease. – 2016. – Vol. 11. – P. 2965–2975. – DOI: 10.2147/COPD.S120555. – URL: https://doi.org/10.2147/COPD.S120555.
10. Hill K., Cavalheri V., Mathur S. et al. Neuromuscular electrostimulation for adults with chronic obstructive pulmonary disease // Cochrane Database of Systematic Reviews. – 2018. – No. 5. – CD010821. – DOI: 10.1002/14651858.CD010821.pub2. – URL: https://doi.org/10.1002/14651858.CD010821.pub2.
11. Wu X., Hu X., Hu W., Xiang G., Li S. Effects of neuromuscular electrical stimulation on exercise capacity and quality of life in COPD patients: a systematic review and meta-analysis // Bioscience Reports. – 2020. – Vol. 40, No. 5. – BSR20191912. – DOI: 10.1042/BSR20191912. – URL: https://doi.org/10.1042/BSR20191912.
12. Alves I. G. N., Silva C. M. S. E., Martinez B. P., Queiroz R. S., Gomes-Neto M. Effects of neuromuscular electrical stimulation on exercise capacity, muscle strength and quality of life in COPD patients: a systematic review with meta-analysis // Clinical Rehabilitation. – 2022. – Vol. 36, No. 4. – P. 449–471. – DOI: 10.1177/02692155211067983. – URL: https://doi.org/10.1177/02692155211067983.
13. Liou Y.-G., Chang S. L., Hu S., Chen M.-Z., Yeh J.-T. Effect of adding neuromuscular electrical stimulation for patients with moderate to severe chronic obstructive pulmonary disease: systematic review and meta-analysis // Complementary Therapies in Clinical Practice. – 2024. – Vol. 57. – Art. 101867. – DOI: 10.1016/j.ctcp.2024.101867. – URL: https://doi.org/10.1016/j.ctcp.2024.101867.
14. Okura K., Nonoyama T., Shibuya M. et al. Effectiveness of neuromuscular electrical stimulation in patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease: a systematic review and meta-analysis // Physiotherapy Research International. – 2024. – Vol. 29, No. 2. – e2076. – DOI: 10.1002/pri.2076. – URL: https://doi.org/10.1002/pri.2076.
15. LoMauro A., Gervasoni F. 20 years of neuromuscular electrical stimulation in COPD // European Respiratory Review. – 2024. – Vol. 33, No. 171. – Art. 220247. – DOI: 10.1183/16000617.0247-2022. – URL: https://doi.org/10.1183/16000617.0247-2022.
16. Maddocks M., Nolan C. M., Man W. D.-C. et al. Neuromuscular electrical stimulation to improve exercise capacity in patients with severe COPD: a randomised double-blind, placebo-controlled trial // The Lancet Respiratory Medicine. – 2016. – Vol. 4, No. 1. – P. 27–36. – DOI: 10.1016/S2213-2600(15)00503-2. – URL: https://doi.org/10.1016/S2213-2600(15)00503-2.
17. Bonnevie T., Gravier F.-E., Debeaumont D. et al. Home-based Neuromuscular Electrical Stimulation as an Add-on to Pulmonary Rehabilitation Does Not Provide Further Benefits in Patients With Chronic Obstructive Pulmonary Disease: A Multicenter Randomized Trial // Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. – 2018. – Vol. 99, No. 8. – P. 1462–1470. – DOI: 10.1016/j.apmr.2018.01.024. – URL: https://doi.org/10.1016/j.apmr.2018.01.024.
18. Spruit M. A., Singh S. J., Garvey C. et al. An Official American Thoracic Society/European Respiratory Society Statement: Key Concepts and Advances in Pulmonary Rehabilitation // American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. – 2013. – Vol. 188, No. 8. – P. e13–e64. – DOI: 10.1164/rccm.201309-1634ST. – URL: https://doi.org/10.1164/rccm.201309-1634ST.
19. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease. Global Strategy for Prevention, Diagnosis and Management of COPD: 2026 Report [Электронный ресурс]. – 2026. – URL: https://goldcopd.org/2026-gold-report/. – Дата обращения: 12.10.2026.