Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ -4-
ГЛАВА 1-ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ - 14 -
I. АНАТОМО-ФИЗИОЛОГИЧПСКИЕ ОСНОВЫ НЕРВНО-МЫШЕЧНОГО АППАРАТА - 14 -
-
Двигательная единица - 14 -
-
Организация работы двигательной единицы в норме и патологии - 18 -
-
Спиральная регуляция работы двигательной единицы _ - 21 -
-
Надсегментарная регуляция двигательной единицы (нейрофизиологические механизмы формирования повышенного мышечного тонуса) -21 -
II. НПЙРО-ФИЗИОЛОГИЯ F-ВОЛНЫ СТОЧКИ ЗРЕНИЯ СОВРЕМЕННЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О
ФУНКЦИОНИРОВАНИИ НЕРВНО-МЫШЕЧНОГО АППАРАТА „ - 27 -
1.2.1. Механизм генерации F-волны - 27 -
1.2.2.Анализ F-волны -28 -
1.2.3. Классификация параметров Р-волны - 31 -
ІП. АНАЛИЗ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ НЕЙРОМОТОРНОГО АППАРАТА НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ У ДЕТЕЙ С ВРОЖДЕННЫМИ ДФОРМАЦИЯМИ СТ011 И ПЛОСКОСТОПИЕМ ... - 36 -
1.3-1. Аиатомо-биомсханнчсские особенности строения стопы - 36 -
1.3.2.Этиопатогсисз сегментарного уровня поражения нервной системы у да ей с врожденными
деформациями стон - 38 -
І.З.ЗОгиопатогенєз поражения центральной нервной системы у детей с врожденными деформациями
сгон - 39 -
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 41 -
2.1, Обы'к-i м исследования -41 -
2.2. Характеристика использованного оборулошіння и параметры регистрации - 46 -
23. Методика регистрация и анализа биопотенциалов нервно-мышечного аппарата - 49 -
ГЛАВА 3. ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ - 56 -
-
Амплитудные параметры М-ответа, полученные при стимуляции большеиерцового нерва - 56 -
-
Анализ амплитудных параметров Р-полны при стимуляции болыпеберцового нерпа - 59 -
3.2.(.Абсолютные показатели амшпгтуды F-волны -60 -
амплитуда F-вопны (мкП) - 64 -
3.2.2. Соотношение амплитуды Рмакс/М - 65 -
3.2.3. Соотношение амплитуды Fcp/M - 66 -
33. Анализ высокоамшштулных н гигантских F-волн - 68 -
ЗА Качественные феномены F-во.шы (блоки и повторные волны) у больных с деформаииими стоп
„ -71-
-
Блоки - -71 -
-
Повторные волны - 74 -
33. Определение интегрального показателя функциональной мотоненроюлыюй недостаточности.
-
Определение баллоз для повторных волн по их количеству (в %)..., -79 -
-
Определение баллол ЧИ блоков повеления импульса -79-
3.5.3- Определение баллов для парных волн: - 74 -
3.5.4. Определение баллов для волн>3 - 80 -
3.6. Обсуждение -83-
ГЛАВА 4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ - 96 -
ВЫВОДЫ -102-
ПРИЛ0ЖЕНИЕ1 -104-
СПИСОК СТАТЕЙ ОШИБКА! ЗАКЛАДКА НЕ ОПРЕДЕЛЕНА.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ - 105 -
Введение к работе
Актуальность темы
Прогресс в развитии медицинской науки способствует не только возникновению принципиально новых методов обследования, но и дает развитие традиционным диагностическим методикам. Значение электромиографии (ЭМГ) в клинической практике всегда было сложно переоценить [12, 3, 44, 14, 24, 62, 121, 138, 142, 149, 173, 106]. При этом метод электромиографин, позволяющей получать объективные характеристики функции нервно-мышечного аппарата, практически незаменим в дифференциальной и топической диагностике поражения нервной системы [62,123,56, 30,39,15,16,40].
Необходимость изучения состояния' нервно-мышечного аппарата ортопедических больных привело к более широкому использованию электромиофяфического метода. Основой ЭМГ .диагностики является стимуляционная миография [26, 49]. При воздействии на нерв-импульсным электрическим током в мышце, иннервируемой данным нервом, можно зарегистрировать несколько колебаний электрического потенциала (волн) [49.30,41,58,59,125,145].
Самой ранней волной- является М-волна, так называемый, моторный ответ мышцы. При увеличении эпохи анализа, (времени регистрации) и силы электрического стимула на 10-25% ог исходного максимального М- отвега, можно зафиксировать дополнительное отклонение потенциала- F-волну. RnepRbie* Я-йолна была зарегистрирована в 1950 г.' Maglaneri J.W., McDougal D.B [132], при электрической стимуляции малоберцового нерва, что нашло свое отражение в названии данного феномена (F- [foot] - нога). Затем было установлено, что F-волна регистрируется также в мышцах кисти, она вариабельна по форме и амплитуде, и при увеличении силы стимула не исчезает (в отличие от Н-волны), и даже отмечается увеличение амплитуды [121]. Исследования латентного периода F-волны дали авторам основание предположить рефлекторную природу ответа, афферентное звено которого обладает меньшей скоростью проведения, чем эфферентное [131]. Позднее Dawson G.D. и Merton Р.А. [82] показали, что в одних и тех же сегментах локтевого нерва скорость распространения возбуждения в моторных волокнах и в волокнах, ответственных за проведение F-волны, одинакова. По мнению данных исследователем. F-волна представляет собой результат антидромного возбуждения мотонейронов.
При стимуляции нервного ствола возникающее возбуждение распространяется как дистально, в сторону мышцы, так и проксимально. Считается, что при супрамаксимальной возбуждается максимальное количество двигательных единиц. При достижении мотонейрона волна антидромного возбуждения вызывает возбуждение [154] в самом чувствительном его месте — аксонном холмике. Благодаря особенностям строения мембраны аксонный холмик имеет минимальный порог возбуждения.
Несмотря на-то, что волна антидромного возбуждения приходит по всем аксонам данного нерва, F-волна возникает только в. тех альфа-мотонейронах, которые в данный момент не находятся в фазе рефрактерности. По данным некоторых исследователей мотонейроны-генерируют обратный ответ I раз на 10-100 стимулов [61], 1раз на 200-стимулов [146], в 1-5% антидромно возбужденных мотонейронах [121]
При приходе возбуждения в мышцу в ответе будут участвовать только мышечные волокна соответствующих двигательных единиц (ДЕ). Временная. дисперсия прихода возбуждения, а также характер антидромно возбужденных ДЕ будут определять форму и латенптость регистрируемой с мышцы F-волны. F-волна будет непостоянной по своим характеристикам при повторной стимуляции. Нерегулярность вызывания ответа объясняется тем; что антидромное возбуждение, приходящее по аксону к мотонейрону, может вызывать потенциал действия только в том случае, если уровень фоновой деполяризации мотонейроиа близок к критическому, что в свою очередь определяется в существенной степени случайным сочетанием синаптических тормозящих и возбуждающих влияний, оказываемых на этот мотонейрон [1]. В связи с этим, при каждом последующем раздражении нерва реагирует только небольшая часть его мотонейронов» обладающих разными характеристиками потенциала действия и скорости проведения по эфферентному волокну, что п приводит к флюктуации амплитуды, формы и латентных периодов F-ответов [3]. Степень вариабельности F-волиы зависит от их функционального состояния мотонейронов [71, 148]. Так, при боковом амиотрофическом склерозе (БАС) изменения F-волны достаточно характерны: вероятность выпадений F-волн достигает 80-90%, в ряде наблюдений-100%, большое количество повторных волн. Возможно появление одной и той же волны в течение всего периода стимуляции [49, 106]. Некоторые авторы [75] предлагают исследовать мышцу, отводящую мизинец, по двум методикам — регистрации М-ответа и F-волны и вычислять коэффициент для определения степени функционального поражения мотонейронов.
Имеется предположение, что амплитудные (количественные) характеристики F-волны отражают состояние супраспинальных структур и влияние надсегментарньтх структур на альфа-мотонейроны передних рогов спинного мозга [S0, 85, 90, 114, 1161- Комплекс качественных параметров (блоки, повторные волны) F-волны характеризует функциональное состояние сегментарного аппарата ЦНС [173].
Уровень функционирования определяется взаимоотношением управляющих сегментарных (спинальных) и надсегментариых (супраспинальных) систем, которое может нарушаться при различных формах патологии. Так, Shiller Н.Н. и Stalberg Е. [161] показали, что при спастическом параличе увеличивается антидромная возбудимость мотонейронов, способных к обратному ответу. Более значительное выпадение нисходящих влияний наблюдается при спинальном шоке, так как при этом исчезает воздействие не только нсйрональных систем головного мозга, но и всех супрасегментарных влияний [53].
Существенный интерес для теоретической и практическом медицины представляет изучение и инструментальная оценка состояния нервно-мышечного аппарата у ортопедических больных с деформациями стоп.
К настоящему времени выявлено более 120 отдельных нозологических единиц заболеваний и деформаций стоп. Из них наиболее часто встречающимися в практической ортопедии являются плоскостопие и врожденная косолапость.
Плоскостопие у детей является распространенным заболеванием и его частота колеблется от 17 до 81% [28, 29]. По материалам ЦИТО, плоскостопие составляет 18-20% всех ортопедических деформаций, [2S. 31] до 40% [56] от 15-95%, [9] от 14 до 42 %. Врожденная косолапость выявляется в 5-Ю случаях па 1000 новорожденных [9,23]. Научных работ по диагностике и анализу состояния нервно-мышечного аппарата у детей с деформациями стоп в современной медицинской литературе крайне мало.
По теоретическому предположению некоторых авторов*^ 150, 19, 21] причиной возникновения плоскостопия является нарушение координации мышц при их укорочении пли растянутости в условиях дисбаланса их тонуса и силы. Если учесть различные морфофизиологические особенности мышц стопы, мышц-двигателей и их синергиетов, мьшщ-фиксаторов и нейтрализаторов с различными свойствами их упругих соединительнотканных элементов, можно предположить, что рассогласованность в этой системе происходит на всех уровнях от периферии до сегментарно-надсешентарных механизмов.
Согласно нервно-мышечной теории [23]. косолапость возникает в результате нарушения иннервации пли сдавлеиия нервных стволов, иннервирующих малоберцовые мышцы. Близкой к нервно-мышечной теории является гипотеза P.P. Вредеиа [11], считавшего, что причиной косолапости является запаздывание в развитии перонеальной мышечной группы. Ряд авторов [7, 9. 34] высказали предположение о том, что ведущим звеном патогенеза врожденных деформаций стоп являются различные неврологические нарушения.
Таким образом, до сих пор патогенез различных деформаций стоп неясен.
Так как по своей природе F-волна является возвратным разрядом альфа-мотонейронов спинного мозга [140, 44, 97], мы решили исследовать F-волны у больных с ортопедической патологией, проанализировать их характеристики и определить возможность использования различных параметров F-волны для оттенки функционального состояния сегментарного аппарата спішного мозга, оценить влияние надсегментарных структур на мотонейроны спинного мозга, а также определить степени функционального повреждения спинного мозга на уровне поясничного утолщения, возмоїкность дифференциального анализа сегментарного и иадсегмеитарного уровней поражения ЦНС.
ОСНОВНАЯ ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
Цель исследования:
Сравнительное изучение амплитудно-частотных параметров F-волны у детей в норме и у детей с деформациями стоп. Задачи:
Провести сравнительный анализ параметров F-волны, полученной при исследовании нижних конечностей у здоровых детей различных возрастных групп.
Определить нормативные параметры F-волны при исследовании нижних конечностей у здоровых детей.
Сравнить закономерности изменений амплитудных параметров F-волны (AFcp., AF„aKC.) и М-ответа у здоровых и у детей с деформациями стоп, оценить нейрофизиологическую значимость изменений амплитудных параметров F-волны.
Провести комплексный анализ качественных параметров F-волны (блоки, повторные волны) при исследовании нижних конечностей у здоровых детей и у детей с деформациями стон.
Разработать критерии, отражающие степень выраженности функциональной недостаточности мотонейронов передних рогов спинного мозга.
Научная новизна исследовании
1. Впервые проведен сравнительный анализ амплитудно-частотных параметров F-волны у здоровых детей в различных возрастных группах и определены нормативные показатели F-волны у здоровых детей.
Впервые проведено исследование закономерностей изменений амплитудных параметров F-волны у детей с различными вариантами плоскостопия. Показано, что у детей с плоскостопием, имеющих полые стоны, плоские стопы, эквино-варусную деформацию стоп имеется повышение абсолютных (AFcp., AFmukc) и относительных (Fmqkc/M, Fcp/M) амплитудных параметров F-волн.
Впервые показано, что амплитудные параметры F-волны (гигантские и высокоамплитудные F-волны) отражают влияние надсегмеитарных структур центральной нервной системы на сегментарный аппарат периферической нервной системы.
Выявлено патологическое влияние надсегментлрньгх структур центральной нервной системы на состояние мышечного тонуса нижних конечностей у детей с плосковальгусной деформацией стоп, с продольно-поперечным плоскостопием, имеющих варусную установку переднего отдела стоп и у больных с полой деформацией стоп.
Впервые на основании анализа качественных параметров F-волн (блоков, повторных волн) разработан интегральный индекс функциональной сегментарной недостаточности на уровне поясничного утолщения 6. Впервые проведен сравнительньш анализ показателей F-волны у больных с врожденной косолапостью, имеющих различные варианты поражения надсегментарных и сегментарных отделов ЦНС. Показано, что для детей с врожденной косолапостью и сопутствующей миелодисплазиеіі характерны блоки проведения возбуждения, низкам амплитуда F-вслн, большое количество повторных волн, парных (дуплеты, триплеты) волн, для детей с врожденной косолапостью, имеющих поражение центральных отделов нервной системы, характерны гигантские (> 1000м В) ивысокоамплитудные (>500мВ) F-волны.
Практическая значимость:
1. Исследование антидромной возбудимости пула мотоиейронов по F- волне позволяет использовать ее как неинвазивный метод оценки функционального состояния спинальных- мотерных центров и влияние на них надсегментарных сгруктур.
Качественные параметры (блоки, повторные полны) позволяют диагностировать функциональную недостаточность мотонейронов передних рогов спинного мозга.
С помощью комплексного анализа амплитудных параметров F-волны появилась возможность инструментального определения поражения надсегментарных структур у больных, имеющих плосковальгусную, зквино-варусную, полую деформацию стоп, а у части больных с врожденной косолапостью как сопутствующее осложнение.
4. У детей, имеющих деформацию стоп в виде врожденной косолапости и сопутствующие неврологические нарушения, характеристики F-волны могут стать значимыми для определения дальнейшей тактики оперативного лечения (сухожильно-мышечная пластика, либо костио-суставного артродеза), а также для дифференцированного подхода в консервативном лечении. 5. Разработанный интегральный коэффициент для определения степени выраженности функционал і. ной недостаточности мотонейронов передних рогов спинного мозга, позволяет инструментальным методом подтвердить клинический диагноз миелодисплазии.
Теоретическое значение ^Проанализированы нейрофизиологические параметры F-волн, отражающие функциональное состояние мотонейронов передних рогов спинного мозга на уровне V поясничного -I крестцового (L5-S1) позвонков у детей с деформациями стоп.
II Учитывая тот факт, что функциональное состояние мотопейронов отражает несколько параметров F-волны, и только по количеству блоков проведения возбуждения нельзя судить о степени выраженности патологии мотонейронов,. выведен интегральный индекс функциональной недостаточности мотонейронов (ИФНМ), который включает следующие показатели:
1.Количество блоков проведения импульса (нереализованных F-волн). 2.Процент повторных волн (идентичных по форме и амплитуде F-волн) к общему числу реализованных
З.Количество дуплетов (две повторные F-волны, следующих при электростимуляции подряд).
4.Наличпе более трех одинаковых F-волн (по амплитуде и форме) при 20-ти стимуляциях).
Ш.Выявлено, что снижение тормозных влияний со стороны иадсегментарных структур на альфа- мотоиенроны передних рогов спинного мозга проявляется повышением амплитуды М-отиета, наличием высокоамплитудных (>500мВ) и гигантских F-волн (>1О0ОмВ), повышением - її-
относительных показателей соотношения амплитуд F/M, выраженное в процентах.
Внедрение результатов исследования. Результаты исследования и основные рекомеидятщи, вытекающие ич них, внедрены в клиническую практику Московской областной детской ортопедохирургической больницы (МОДОХБ)» используются в учебном процессе соответствующих разделов на кафедре травматологии и ортопедии факультета социальной медицины ГКА ' им. Маймонида.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на конференции областных специалистов травматологов-ортопедов МОДОХБ (Москва 2005, 2006, 2007, 2008г.), на Международной научно- пракгаческой конференции, посвященной памяти Маймонида (Москва, 2005г.), на научно-практической конференции детских травматологов- ортопедов России (Саратов, 2005г.), на Первой международной конференции по хирургии стопы и голеностопного сустава (Москва, 2006г.), на научно-практической конференции детских травматологов- ортопедов России с международным участием (Екатеринбург, 2007г.), на Всероссийской научно-практической конференции «Современная реабилитация детского церебрального паралича: медицинские и социальные аспекты» (Москва, 2009г.).
Работа апробирована на совместном заседании Ученого Совета кафедры нормальной физиологии РГМУ и сотрудников кафедры физиологии ГКА им. Маймонида (28.12.09г.)
Публикации По-материалам* диссертации опубликовано 18 работ в отечественных и зарубежных изданиях, в том числе 2 статьи в журналах, рецензируемой ВАК.
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ
Диссертационная работа изложена на 118 страницах, включая обзор литературы. Она состоит из введения, 4-х глав, заключения, выводов, одного приложения. Обзор литературы включает 178 источника, из них 57 на русском языке. 121 иностранных. Всего представлено 15 таблиц, 36 рисунков.
![Физиологическое обоснование стабилометрии в оценке статического равновесия у детей младшего школьного возраста в норме и при нарушениях двигательной функции [Электронный ресурс]](/i/i/4601/182665.png "Физиологическое обоснование стабилометрии в оценке статического равновесия у детей младшего школьного возраста в норме и при нарушениях двигательной функции [Электронный ресурс] Савельев Михаил Юрьевич")
