ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА, 2010, том 36, № 4, с. 80-88
УДК 612.833
МУЛЬТИСЕГМЕНТАРНЫЕ МОНОСИНАПТИЧЕСКИЕ ОТВЕТЫ МЫШЦ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ У ЛИЦ С КОМПРЕССИЕЙ ПОЯСНИЧНО-КРЕСТЦОВЫХ СПИННОМОЗГОВЫХ НЕРВОВ © 2010 г. Е. Ю. Андриянова
Великолукская государственная академия физической культуры и спорта Поступила в редакцию 02.02.2009 г.
В состоянии покоя у лиц с признаками компрессионного воздействия на поясничные спинномозговые нервы изучены рефлекторные двигательные ответы 16 симметрично расположенных мышц нижних конечностей, вызываемые накожной электрической стимуляцией спинномозговых нервов на уровне Ь2-Ь3 или Х3—Х4. Вызванные ответы согласовались с активацией афферентов 1а через моносинаптические нейрональные цепи. Их моносинаптическая природа была продемонстрирована изменениями амплитуды на раздражение кондиционирующим стимулом и продолжающуюся вибрацию сухожилия. Установлено, что наиболее значительным трансформациям на фоне компрессии пояснично-крестцовых спинномозговых нервов повергаются мультисегментарные моносинаптические ответы расположенных дистально крупных мышц-сгибателей нижних конечностей с высоким содержанием медленных двигательных единиц.
Ключевые слова: болевой синдром на фоне остеохондроза; методика регистрации мультисегментар-ных моносинаптических ответов мышц; моносинаптическая природа двигательных ответов мышц; повреждение афферентов 1а, входящих в состав задних спинномозговых корешков; трансформация двигательных рефлексов крупных дистальных мышц нижних конечностей.
Структурная и функциональная организация тел нейронов и их отростков имеет важное значение для поддержания адаптационных свойств организма и способности его к компенсации патологических нарушений, к каковым относятся и компрессионные воздействия на спинномозговые нервы, связанные с дегенеративно-дистрофическими поражениями позвоночно-двигательных сегментов. В таких условиях меняется функциональное состояние двигательных центров ЦНС, осуществляющих нервную регуляцию скелетных мышц, что выражается в изменении степени возбуждения и торможения иннервирующих эти мышцы мотонейронов. Указанные трансформации проявляются функционально и клинически [1]. Статья посвящена изучению у лиц с компрессией пояснично-крестцовых спинномозговых нервов активности а-мотонейро-нов, функционального состояния соответствующих спинальных афферентов и мышечного аппарата.
В проведенных нами ранее исследованиях характеристик ^-рефлекса камбаловидной мышцы у больных с выраженной поясничной радикулопати-ей были выявлены снижение рефлекторной возбудимости а-мотонейронов, повышение порога раздражения афферентов 1а, уменьшение числа функционирующих двигательных единиц, а также увеличение латентности ^-ответа и признаки дефектности нервно-мышечной передачи, свидетельствующие о снижении скорости распространения
нервного импульса по соответствующей моноси-наптической нервной дуге [2]. Мы предположили, что при изучаемом неврологическом расстройстве аналогичные изменения имеют место также в других мышцах ног. Однако проверка данного предположения стала возможной с развитием новой методики. В связи с этим в настоящем исследовании была применена техника регистрации мультисег-ментарных моносинаптических ответов, обеспечивающая изучение моносинаптических рефлексов во множестве мышц одновременно [3].
МЕТОДИКА
В исследовании принимали участие пациенты неврологического отделения, мужского пола, выявлявшие признаки компрессии спинномозговых нервов (п = 13) на фоне пояснично-крестцового остеохондроза позвоночника, и контрольная группа неврологически здоровых лиц (п = 13) того же пола. Возраст обследуемых составлял в среднем 46 лет, длина тела — 1.75 м (диапазон 1.68—1.95 м), вес - 68 кг (59-77 кг).
Все испытуемые подписывали добровольное согласие на участие в исследовании. Исследование было разрешено комитетом по биоэтике ФГОУ ВПО "Великолукская государственная академия физической культуры и спорта" и соответствовало Хельсинкской декларации.
Современные электрофизиологические методы позволяют исследовать тонкие физиологические процессы в нервных клетках, в мышцах, в периферических нервах и составляющих их нервных волокнах. Адекватность подбора таких методик для изучения механизмов предполагает понимание следующих положений. Выполнение у человека прижизненно морфологических исследований предельно ограничено. Вместе с тем известно, что электрические и структурные процессы в изучаемых электровозбудимых тканях неразрывно связаны с геометрическими преобразованиями в структуре нейронов, аксонов, сопровождающимися изменением пассивных электрических свойств проводника, соответственно протекающим в них физиологическим процессам [4]. Неразрывность связи электрических и структурных процессов в нейроне и его отростках подтверждена результатами фундаментальных физиологических исследований [4—6].
Среди информативных и неинвазивных подходов к исследованию функционального состояния сегментарного и мышечного аппаратов широко используются методы магнитной и электрической стимуляции структур головного и спинного мозга, характеристики вызванных стимуляцией Н-, М-, /-ответов, являющихся объективными показателями процессов, происходящих в нервных и мышечных структурах. В последнее десятилетие была показана возможность использовать в вышеуказанных целях метод регистрации мультисегментарных моносинаптических ответов (MMR) мышц, вызываемых посредством накожной стимуляции спинного мозга [3, 7]. Авторы показали, что при накожной стимуляции спинного мозга на уровне между 711—712 в симметрично расположенных мышцах нижних конечностей регистрируются двигательные ответы, характеристики которых, в частности, подавление ответов при предъявлении кондиционирующего стимула и при вибрации сухожилия, указывают на их эквивалентность Н-рефлексу скелетных мышц [3, 7]. Преимущества такой методики, позволяющей исследовать одновременно состояние нейрональных цепей двигательных пулов проксимальных и дистальных мышц нижних конечностей в покое и во время движений, очевидны. Такой подход представляет собой новый инструмент для изучения функционального состояния спинного мозга при различных неврологических расстройствах [7].
Регистрация мультисегментарных моносинап-тических ответов проводилась с использованием восьмиканального " Мини-электромиографа" (АНО "Возвращение", Санкт-Петербург, 2003). Стимулами служили прямоугольные импульсы продолжительностью 1 мс, генерируемые стимулятором "Мини-электростимулятор" (АОН "Возвращение", Санкт-Петербург, 2003). Полученные данные обрабатывались в режиме off-line при использовании специальной компьютерной программы
"Муо" (АОН "Возвращение", Санкт-Петербург, 2003).
Регистрацию ответов выполняли с использованием биполярных накожных электродов с межэлектродным расстоянием 2 см, устанавливавшихся на 16 билатерально расположенных мышцах ног (двуглавых мышах бедра, латеральных широких мышцах, прямых мышцах бедра, медиальных головках икроножных, камбаловидных, передних большеберцовых мышц, коротких разгибателях и коротких сгибателях пальцев). Каждая пара электродов была установлена по центру над брюшком мышцы с ориентацией вдоль волокон. Для стимуляции катод располагали поверх кожи над межпозвоночной щелью 711—712 (уровень стимуляции, использовавшийся в ранее опубликованных статьях), 72—73 или 73—74 (данный уровень стимуляции соответствовал уровню компрессии спинномозговых нервов), а два больших анода располагали билатерально по передней поверхности подвздошных гребней. Для выбора оптимального расположения катода (72—73 или 73—74) перед началом регистрации определяли позицию, характеризовавшуюся наиболее широким вовлечением мышц с двух сторон в ответ на стимуляцию. Исследования проводились в помещении с комнатной температурой 25—27°С. Испытуемые находились в положении лежа на спине.
При обработке данных анализировали: максимальную амплитуду ММЯя от пика до пика при индивидуальных величинах раздражения каждой исследованной мышцы; латентные периоды ММ№, соответствующие времени пробегания луча от артефакта раздражения до первого отклонения от изолинии в начале ответа; пороги ММЯя, определявшиеся силой тока, вызывающей минимальные по амплитуде ответы. Для сравнительного анализа среднегрупповых результатов использован критерий Вилкоксона парных сравнений.
С целью определения природы мышечных ответов у двух испытуемых контрольной группы изучались изменения амплитуды ММЯя в ответ на парные стимулы одинаковой силы и длительности, наносимые с межстимульным интервалом в 50 мс. Дополнительно был изучен эффект влияния односторонней вибрации пяточного сухожилия на ответы мышц, получаемые при поверхностной стимуляции поясничного отдела спинного мозга единичными импульсами. Обследуемая нижняя конечность была расположена с покоящимся пяточным сухожилием на вибраторе. В таком положении 5 контрольных ответов (без вибрации) были получены при постоянной интенсивности стимула. Контрольные ответы сравнивались с пятью ответами, полученными в течение приложенного вибрационного воздействия.
Таблица 1. Среднегрупповые значения максимальной амплитуды ММ№ мышц нижних конечностей в исследованных группах (мВ)
Мышцы нижних конечностей/количество обследованных в каждой группе Здоровые лица Пациенты с поясничной радикулопатией
двуглавая бедра левая/п = 13 2.59 ± 0.83 2.15 ± 0.57
двуглавая бедра правая/п = 13 2.85 ± 0.72 1.95 ± 0.37
латеральная широкая бедра левая/п = 11 2.46 ± 0.75 0.87 ± 0.22*
латеральная широкая бедра правая/п = 11 1.22 ± 0.32 0.90 ± 0.19
прямая бедра левая/п = 11 1.32 ± 0.28 1.09 ± 0.25
прямая бедра правая/п = 11 1.18 ± 0.40 0.97 ± 0.22
медиальная головка икроножной левая/п = 13 6.59 ± 1.13 4.23 ± 1.14
медиальная головка икроножной правая/п = 13 6.51 ± 1.23 4.01 ± 0.75
камбаловидная левая/п = 13 8.41 ± 0.92 3.29 ± 0.94*
камбаловидная правая/п = 13 12.74 ± 1.55 4.95 ± 0.97*
передняя большеберцовая левая/п = 13 2.66 ± 0.63 2.05 ± 0.56
передняя большеберцовая правая/п = 13 2.89 ± 0.70 1.80 ± 0.49
короткий разгибатель пальцев левый/п = 11 0.40 ± 0.14 0.30 ± 0.15
короткий разгибатель пальцев
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.