Введение к работе
Актуальность темы
В России ежегодная заболеваемость инсультом составляет свыше 450 тысяч случаев [Кадыков А.С. и колл., 2002]. Около 80% больных, перенесших острое нарушение мозгового кровообращения становятся инвалидами. Наиболее частой причиной инвалидизации данной категории пациентов являются двигательные нарушения, представленные спастическим парезом.
Известно, что степень пареза может уменьшаться в течение первого года после инсульта, в то время как спастичность может нарастать. Так, по данным ряда иследований, через 3 месяца после перенесенного инсульта спастичность выявлялась у 19%, а через 12 месяцев - у 21-39% пациентов [Watkins C., 2000; Sommerfeld D. K., et al., 2004]. При одинаковой степени пареза функциональная активность пациентов выше в отсутствие спастичности [Ryu J. S. et al, 2010].
Патофизиологические механизмы постинсультной спастичности (ПС) остаются недостаточно изученными. Наименее изученным звеном патогенеза ПС является состояние скелетных мышц. Результаты нейрофизиологического и морфологического обследования свидетельствуют о наличии структурно-функциональных изменений скелетных мышц, формирующих биомеханический компонент спастичности, однако данные немногочисленных исследований в этой области нередко противоречивы и недостаточны для понимания патологических процессов, развивающихся в скелетных мышцах [Huang C. Y. et al, 2006].
На сегодняшний день ни один из способов лечения не позволяет решить проблему спастичности, что связывают, в том числе, со структурными изменениями скелетных мышц, поддерживающими и усугубляющими спастичность. Необходимы дальнейшие исследования с целью углубления имеющихся представлений о патогенетических механизмах церебральной спастичности и разработки патогенетически обоснованных методов коррекции.
Цель исследования
Изучить механизмы развития и роль структурно-функциональных нарушений скелетных мышц в патогенезе постинсультной спастичности.
Задачи исследования
-
исследовать функциональное состояние верхнего мотонейрона при ПС;
-
оценить возбудимость сегментарного аппарата спинного мозга при ПС;
-
оценить состояние основных сократительных и цитоскелетных белков миофибрилл в спастичной мышце;
-
оценить состояние внеклеточного матрикса и его роль в формировании ПС;
-
изучить особенности капилляризации мышечной ткани при ПС;
-
сопоставить полученные данные на разных сроках ПС.
Научная новизна
В работе впервые проведена комплексная оценка состояния нескольких уровней организации движений при ПС, в результате чего получены данные о нарушениях функции двигательных путей центральной нервной системы, сегментарного аппарата спинного мозга, а также структурно-функциональных изменениях скелетных мышц на разных сроках ПС.
Впервые выявлено, что в отдаленные сроки после инсульта происходит частичная компенсация изменений проводимости по корковоспинномозговым трактам; при этом изменения возбудимости спинного мозга носят стойкий характер.
Впервые показано, что уже на ранних сроках после инсульта происходит ряд структурных изменений скелетной мышцы, центральным звеном которых является трансформация миозинового фенотипа в «быструю» сторону, что значительно усугубляется со временем. Трансформация миозинового фенотипа сопровождается снижением капилляризации мышцы, в меньшей степени – нарастанием вариабельности размеров миофибрилл и централизацией ядер мышечных волокон. Впервые при церебральной спастичности исследованы матричные белки мышечного волокна, выявлена их частичная деструкция.
Практическая значимость работы
Установлено, что изменение структуры скелетных мышц при спастичности связано, прежде всего, с трансформацией фенотипа мышцы в сторону преобладания в ней «быстрых» волокон, что, по данным литературы, является обратимым при повышении активности мышцы. Полученные данные указывают на необходимость повышения работы мышц с введением в реабилитационную программу пациентов упражнений, направленных на активацию «медленных» волокон, прежде всего, концентрических физических упражнений.
Положения, выносимые на защиту
-
Двигательные нарушения при постинсультном спастическом гемипарезе обусловлены поражением как центральной нервной системы, так и самой скелетной мышцы.
-
В отдаленные периоды после инсульта происходит улучшение функции проводимости по корковоспинномозговому пути при сохраняющейся дисфункции сегментарного аппарата спинного мозга.
-
В ответ на повреждение корковостволовых и спинально-сегментарных уровней организации движений в скелетной мышце происходит прогрессирующая трансформация сократительного аппарата в виде увеличения доли легкоутомляемых волокон, которая сопровождается снижением капилляризации мышцы, что может усугублять двигательный дефект пациентов.
Апробация работы
Диссертационная работа была апробирована на совместном заседании кафедры нервных болезней лечебного факультета ГОУ ВПО Первый МГМУ им И.М. Сеченова Минздравсоцразвития России и лаборатории миологии ГНЦ РФ Института медико-биологических проблем РАН 24.05.2011 г., протокол №31.
Основные положения и результаты исследования были представлены в виде устных докладов и обсуждались на IX «Конференции молодых ученых, специалистов и студентов, посвященной Дню космонавтики» (Москва, 2010); 19-й Европейской конференции по инсульту (Барселона, 2010).
Личный вклад автора
Автору принадлежит ведущая роль в организации исследования, проведении клинического неврологического обследования, изучении биоптатов скелетных мышц, анализе и обобщении полученных результатов. Вклад автора является определяющим и заключается в непосредственном участии на всех этапах исследования: от постановки задач, их реализации до обсуждения результатов в научных публикациях и докладах.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 6 научных работ, из них 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура работы
Диссертация изложена на 107 страницах машинописного текста; состоит из введения, 4 глав (обзора литературы, характеристики обследованных пациентов и методов исследования, результатов исследования, обсуждения полученных результатов), заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, содержащего 24 отечественных и 121 иностранный источник. Диссертация иллюстрирована 5 таблицами и 17 рисунками.