Особенности декасекундных биоритмов спинного мозга у больных поясничным остеохондрозом и их динамика в результате лечения

Исследована посекундная динамика H-рефлекса у больных с неврологическими проявлениями поясничного остеохондроза. Выделено 3 компонента биоритмической активности спинного мозга, близких к аналогичным диапазонам вариабельности ритма сердца. Сделан анализ их динамики относительно нормы и результатов лечения. Обсуждена патофизиология изученного явления.

Ключевые слова: H-рефлекс, поясничный остеохондроз биоритмы, спинной мозг.

Per second dynamics of a H-reflex at patients with neurologic syndromes of a lumbar osteochondrosis is investigated. It is allocated 3 components of biorhythmic activity of a spinal cord, relatives to similar ranges of variability of a rhythm of heart. The analysis of their dynamics concerning norm and results of treatment is made. The pathological physiology of the investigated phenomenon is discussed.

Key words: H-reflex, lumbar osteochondrosis, biorhythms, spinal cord.

В настоящее время при решении медико-биологических проблем широко привлекается научная информация о ритмичности биологических процессов.

Биоритмы (БР) - это регулярные количественные и связанные с ними качественные изменения, происходящие на разных уровнях организации живого: молекулярно-генетическом, клеточном, тканевом, органном, организменном, популяционно-биосферном [1]. Обычно в сложном многоклеточном организме установлена иерархия ритмов, синхронизирующихся между собой.

Доказано, что практически все патологические проявления сопровождаются временной дезорганизацией физиологических функций [13], как правило, подобные десинхронозы обусловлены дисбалансом между периодами нескольких взаимосвязанных БР одного уровня [4]. Закономерности биологических ритмов учитывают при профилактике, диагностике и лечении заболеваний [5].

Согласно представлениям В.А. Илюхиной [7], физиологические процессы в отдельных структурных подразделениях головного мозга характеризуются собственными амплитудно-временными характеристиками, иерархически соподчиненными друг с другом и лежащими в частотной полосе от 0 – 0,5 Гц. Аналогичный тип ритмической организации был обнаружен во внутренних органах (сердце, лёгкие, печень, почки), мышцах, коже и в биологически активных точках [8]. Всё это позволяет сформулировать положение об информационной роли флюктуаций декасекундного диапазона в межорганных и межсистемных взаимодействиях [6]

В настоящее время наиболее изучены и широко применяются в клинике показатели вариабельности ритма сердца (ВРС) [29, 32]. В 1996 г. рабочая группа Европейского кардиологического общества и Североамериканского общества стимуляции и электрофизиологии предложила рекомендации по анализу и интерпретации ВРС с подразделением их на частотные диапазоны [32]: HF (high frequency) - 0,18 – 0,5 Гц; LF (low frequency) - 0,04 - 0,17 Гц; VLF (very low frequency) - 0,0033 - 0,07 Гц и ULF (ultra low frequency) – менее 0,0033 Гц [29].

Высокочастотные гармоники (HF) отражают состояние периферической нервной системы и характеризуют вагоинсулярные влияния. Ритмы низкой частоты (LF) связаны с сегментарным уровнем нервной регуляции и сосудисто-гемодинамическими процессами. Отношение LF/HF можно рассматривать как показатель баланса симпатической и парасимпатической систем. Сверхнизкочастотные колебания (VLF) имеют преимущественное отношение к церебральным проявлениям и по своей клинико-физиологической значимости отражают энергетическую сторону состояния или процесса. При значительном увеличении мощности данной области спектра он может характеризовать включение высших церебральных управляющих и регуляторных структур [28, 11,]. Генез колебаний сердечного ритма в ULF-диапазоне мало изучен. Имеются данные об их связи с активацией адаптационных механизмов [2].

Соотношение спектров ВРС также сопряжено и с эндокринно-метаболической регуляцией. Преобладание HF наблюдается у лиц с низкой массой тела или тенденцией к её снижению (эрготопные процессы). Наоборот, быстрое накопление жировой ткани (трофоторопные процессы) наблюдается при низких показателях HF и значительном преобладании VLF [30].

Наши предыдущие публикации [20, 21, 22 , 23, 24] посвящены изучению ритмической активности нейронного аппарата поясничного утолщения спинного мозга (СМ) у клинически здоровых добровольцев путём посекундной регистрации Н-рефлекса в течение 360 секунд (6 минут).

Методом «Гусеница» [3], основанным на анализе временных рядов (программа «Caterpillar-1.0»), было выделено 3 компонента спинального БР, которые оказались близки к показателям ВРС. При этом Сверхнизкочастотный компонент(СНЧ), имеющий период 44,67+2,005 сек (0,022+0,001Гц) соответствует VLF (0,004 - 0,07 Гц). Его удельный вес в спектре биоритмов СМ составляет 60,19+3,77%. Низкочастотный компонент (НЧ) с периодом 9,17+0,16 сек (0,109+0,002 Гц) и удельным весом 11,35+1,87% близок к LF (0,04 - 0,17 Гц). Высокочастоный компонент (ВЧ), характеризующийся периодом в 3,19+0,0378 сек (0,313+0,004 Гц) и удельным весом 26,27+2,89%, приближается к показателям HF (0,18 - 0,5).

Сходство параметров спинальных и сердечных БР, полученных при помощи различных методов исследования, подчёркивает общеорганизменное значение этих флюктуаций.

Настоящее исследование посвящено изучению особенностей биоритмов СМ у больных поясничным остеохондрозом (ПОХ) в стадии обострения по сравнению с нормой, а также их динамики после проведения стандартных для нашей клиники методов лечения.

Всего было обследовано 20 больных (13 мужчин и 7 женщин) в возрасте от 23 лет до 71 года (средний возраст 43,1 года). Все пациенты проходили стационарное лечение в неврологическом отделении.

По данным клинико-рентгенологических и МРТ-исследований в 7 (35 %) случаях ведущим патоморфологическим субстратом ПОХ [32] были грыжи дисков, в 5 (25%) - эластические протрузии, ещё в 5 (25%) – спондилоартроз и в 2 (10 %) – эпидурит. У 8 (40%) пациентов в качестве дополнительного усугубляющего фактора выявлялась нестабильность позвоночно-двигательных сегментов.

У всех больных диагностировались клинически актуальные компрессионные корешковые синдромы, в 7 (35%) наблюдениях имелся ишиальгический сколиоз 1 - 2 степени [18]. Четвёртую степень выраженности клинических проявлений [12] имели 18 (90%) больных, третью – 2 (10%).

Лечебно-реабилитационные мероприятия включали медикаментозную терапию (нестероидные противовоспалительные, сосудистые, витаминные, антихолинэстеразные препараты и т.д.); лечебно-медикаментозные блокады (паравертебральные и по триггерным точкам); физиопроцедуры (лекарственный электрофорез, амплипульс, магнито-, лазеро- и/или микроволновая терапия, ультразвук, массаж, лечебная гимнастика).

Клиническая эффективность проведенного лечения оценивалась по степени

восстановления приспособительной активности [12]. В 2 (10%) случаях удалось достигнуть первого предельного уровня реабилитации, что рассматривалось как выздоровление; первый непредельный уровень (значительное улучшение) определен у 7 (35%) больных, второй непредельный (улучшение) – у 10 (50%); у 1 (5%) пациента был констатирован третий непредельный уровень реабилитации (отсутствие эффекта).

Таблица 1. Величина отношения Н/М*100% в норме и у больных поясничным остеохондрозом до лечения

Методика посекундного тестирования Н-рефлекса и особенности статистической обработки материала подробно описывались нами ранее [23]. Полученные результаты сравнивались с аналогичными данными из группы здоровых добровольцев, численностью в 55 человек [21].

Во всех случаях изучалась только амплитудная характеристика Н-рефлекса (отношение Н/M*100%). У больных с обострением ПОХ этот показатель оказался достоверно сниженным по сравнению с нормой более чем на 20% (таблица 1), причём у женщин эти различия были значительнее (на 30%) чем у мужчин (на 16,5%).

При анализе возрастных зависимостей отношения Н*М/100%, у больных ПОХ во всех возрастных группах наблюдалась его депрессия по сравнению с аналогичными данными нормы. Причём с возрастом эта тенденция усиливалась (таблица 2).

Таблица 2. Величина отношения Н/М*100% в различных возрастных группах в норме и у больных пояс-ничным остеохондрозом до лечения

Сравнение амплитуды Н-рефлекса до и после лечения показывает неоднородные результаты: у 3 из 13 мужчин и 4 из 7 женщин (35% от всех наблюдений) отмечалось возрастание отношения Н*М/100% после проведённых терапевтических мероприятий; в остальных 75% случаев (10 мужчин и 3 женщины) имелось его снижение. Анализ этого же материала по усреднённым значениям (таблица 3) демонстрирует статистически достоверное снижение Н-рефлекса на 9,9% у мужчин и его возрастание на 12,2% у женщин. В общей же выборке амплитуда Н-рефлекса достоверно возросла в результате лечения на 5,5 %.

Таблица 3. Сравнение амплитуды Н-рефлекса (отношение Н/М*100%) у больных поясничным остеохондро-зом до и после лечения

Математический анализ посекундной динамики Н-рефлекса в исследуемом контингенте больных, также как и в группе здоровых испытуемых [23], позволил выделить 3 основных частотных компонента спинального БР (таблица 4). При этом наблюдалось убедительное увеличение периода ВЧ компонента (рисунок 1-С) по сравнению с нормой, в среднем на 15,6% (у женщин – на 22%, у мужчин – на 11,05%). Средняя длительность СНЧ компонента (рисунок 1-А) также возрастала на 8,9%, однако надёжность этого отклонения находится на грани статистической достоверности (Р = 0,054). Продолжительность периода НЧ (рисунок 1-Б) компонента напротив снижалась, в среднем на 3,8% (у женщин - на 30,86%, у мужчин – на 1,18%).

Таблица 4. Сравнение периодов частотных компонентов биоритмической активности спинного мозга у здоровых ис-пытуемых и больных поясничным остеохондрозом в стадии обострения до лечения

У больных ПОХ в стадии обострения наблюдалось значительное увеличение удельного веса НЧ (рисунок 2-Б) компонента (на 39,65%) и снижение ВЧ (рисунок 1-С) компонента (на 17,65%) по сравнению с нормой; достоверная динамика удельного веса СНЧ (рисунок 1-А) компонента отсутствовала (таблица 5).

Таблица 5. Сравнение процентных соотношений (удельных весов) частотных компонентов биоритмической активности спинного мозга у здоровых испытуемых и больных поясничным остеохондрозом до лечения общепринятыми методами

В результате проведённых терапевтических мероприятий отмечалась отчётливая тенденции к нормализации периодов спинального БР в виде сокращения увеличенного ВЧ (рисунок 1-С) и удлинения укороченного НЧ (рисунок 1-Б) компонента (таблица 6). При этом различия в длительности ВЧ и НЧ компонентов с нормой в среднем не превышают 3,6% (ВЧ компонента для женщин - 7,4%).

Таблица 6. Сравнение периодов частотных компонентов биоритмической активности спинного мозга у здоровых испытуемых и больных поясничным остеохондрозом после лечения общепринятыми методами

Что касается СНЧ (рисунок 1-А) компонента, то его нормализации не наблюдалось, длительность его периода ещё больше возрастала и превышала норму на 12,2% (для женщин – на 16,9%).

Таблица 7. Сравнение процентных соотношений (удельных весов) частотных компонентов биоритмической активности спинного мозга у здоровых испытуемых и больных поясничным остеохондрозом по-сле лечения общепринятыми методами

После лечения также отмечалась нормализация удельного веса ВЧ компонента (рисунок 2-С), однако процентное содержание НЧ компонента (рисунок 2-Б) в спектре БР спинного мозга сохраняло тенденцию к уменьшению, его различия с нормой достигало 7,1% (таблица 7); также наблюдалось возрастание удельного веса СНЧ (рисунок 2-А) компонента (на 11,1% относительно нормы),

Изучение нейрофизиологической литературы показывает, что у больных с клиническими проявлениями остеохондроза позвоночника имеются признаки повышения функциональной активности продолговатого, среднего мозга и диэнцефальной области. Перечисленные образования, являясь зоной конвергенции разномодальных афферентных сигналов [15, 25], могут способствовать угнетению спинальных мотонейронов. Прежде всего, это проявляется уменьшением амплитуды Н-ответов [10, 27, 9]. Степень подавления спинальной активности, как правило, коррелирует с выраженностью болевого синдрома [27, 14,19]. После адекватного лечения рефлекторных синдромов остеохондроза позвоночника указанные явления, как правило, регрессируют [16].

Рисунок 1. Динамика периодов биоритмов спинного мозга в норме и у больных поясничным остеохонд-розом до и после лечения общепринятыми методами

Таким образом, наши данные о 20-процентном снижении отношения Н/М*100% у больных ПОХ в стадии обострения и почти 6-процентном его росте после купирования болевого синдрома в общей выборке полностью согласуются с литературными данными.

В тоже время, остаётся необъяснённым дальнейшее снижение амплитуды Н-рефлекса после лечения у мужчин. Возможно, это связано с тем, что при тяжёлом хроническом течении заболевания начинают преобладать стойкие процессы торможения во всех отделах центральной нервной системы.

Согласно нашим исследованиям, обострение ПОХ с выраженным болевым и корешковым синдромами характеризуется увеличением длительности периода ВЧ и снижением НЧ компонента спинального биоритма по сравнению с нормой. Процентное же соотношение этих компонентов имеет обратную зависимость: удельный вес ВЧ компонента снижается, а НЧ - возрастает.

Рисунок 2. Динамика процентных соотношений (удельных весов) биоритмов спинного мозга в норме и у больных поясничным остеохондрозом до и после лечения общепринятыми методами

После проведения адекватных терапевтических мероприятий отмечается явная тенденция к нормализации временных параметров и удельного веса ВЧ компонента. Период НЧ компонента также приближается к норме, однако его удельный вес в спектре спинальных биоритмов продолжает расти. Нормализации СНЧ компонента не происходит – его длительность и удельный вес сохраняют тенденцию к увеличению.

Мы не нашли в литературе работ, посвящённых как спектральному анализу временной динамики Н-рефлекса, так и ВРС у больных ПОХ. Однако, учитывая определённую близость спинальных и сердечных БР, была сделана попытка, использовать имеющиеся данные по вариабельности кардиоритма при других заболеваниях периферической нервной системы для сравнения с полученными результатами. При этом следует учесть, что показатели ВРС дают оценку главным образом метаболическому и вегетативному обеспечению организма, а амплитуда Н-рефлекса отражает состояние сегментарной и надсегментарной регуляции мотонейронного аппарата поясничного утолщения СМ.

Известно, что у больных с шейным остеохондрозом спектральная мощность (удельный вес) высокочастотного компонента меньше низкочастотного на 20% (LF/HF = 0,8) [17]. При острых полиневритах (типа Гийена-Барре) также отмечается отсутствие в спектре ВРС волновых пиков, характерных для HF; регресс же симптоматики сопровождается появлением медленных волн (LF, VLF) [28]. Таким образом, обследованные нами больные ПОХ, имеющие близкий со сравниваемым контингентом характер поражения нервной системы, демонстрировали однонаправленные с ним тенденции в спектральных соотношениях Н-рефлекса.

• Поражение структур позвоночно-двигательного сегмента и корешков у больных ПОХ характеризуется снижением активности спинальных мотонейронов, проявляющееся уменьшением амплитуды Н-рефлекса, которая коррелирует с выраженностью болевого синдрома.
• При этом в спектре ритмической активности поясничного утолщения СМ начинает преобладать НЧ компонент с укороченным по сравнению с нормой периодом. Одновременно наблюдается удлинение и снижение процентного содержания ВЧ компонента.
• На фоне купирования основных клинических проявлений заболевания сохраняется тенденция к росту процентного вклада НЧ компонента, а также повышается удельный вес СНЧ компонента. Период НЧ и ВЧ компонентов начинает возвращаться к норме, а СНЧ компонента - увеличивается.
• Учитывая общеорганизменный характер биоритмов декасекундного (околоминутного) диапазонов, можно предположить, что при обострении ПОХ преобладают симпатические и сосудисто-гемодинамические реакции преимущественно спинально-сегментарного уровня с одновременным угнетением парасимпатических и эрготопных влияний.
• Положительный результат, достигаемый в процессе лечения данного контингента больных общепринятыми методами – не есть возвращение к исходной норме. Он является следствием формирования нового уровня динамического равновесия функциональных систем, связанного в значительной степени, с их большим напряжением (включение церебральных структур регуляции, активация трофоторопных процессов).
• Полученные данные служат убедительным обоснованием для разработки перспективных методов биосинхронизированной физиотерапии при вертеброгенных болевых и мышечно-тонических синдромах, основанных на навязывании нервно-мышечному аппарату «нормальной» ритмической активности.

Страница от 04.10.2024 03:06