Введение к работе
Актуальность проблемы. В рамках разработки идей Н.А. Берн-штейна (1947) требуется дальнейшее изучение физиологических механизмов участия в афферентном синтезе сенсорной информации, поступающей в высшие отделы двигательного анализатора по неспецифическим афферентным путям, в частности, ее роли в сенсорном обеспечении двигательной активности. Остаются не разработанными количественные характеристики, позволяющие оценить баланс составляющих общего афферентного притока в соматосенсорном анализаторе в условиях различных видов деятельности. Объединение специфической и неспецифической составляющих соматосенсорной аффереитации в процессе ассимиляции анализатором сенсорной информации было предложено обозначить термином «информационный синтез» (Иваницкий и др., 1984) и классифицировать различные виды нарушения сенсорного баланса по признаку недостаточности или избыточности специфической и неспецифической аффереитации. Колебания уровня сбалансированности сенсорных процессов лежат в основе широкого круга феноменов от кратковременных иллюзий восприятия состояния собственного тела (Гурфинкель и др., 1996) до ощутимых изменений функционального состояния (ФС) всей центральной нервной системы (ЦИС) (Алатырев, 1988; Мелзак, 1981).
Изучение роли специфического и неспецифического компонентов афферентацни осуществляется на клинических и экспериментальных моделях с естественным или искусственным избирательным стимулированием или блокирова1тем одного из них. Использование длительного дозированного растяжения тканей конечности при ее удлинении, изменяющего соотношение специфического и неспецифического компонентов общего афферентного притока позволяет получить модель, с разнонаправленными сдвигами активности в лемнисковой и экстралемнисковой проводящих системах без нарушения структуры нейронных сетей, что дает возможность комплексного изучения роли структуры общего афферентного притока в сенсорном обеспечении движений. Наиболее простой ситуацией локального, но длительного изменения структуры соматосенсорной аффереитации, является ситуация удлинения верхних конечностей при их одностороннем укорочении.
Комплексные исследования нейромогорного аппарата конечносгей показали его сложную многокомпонентную реакцию на длител>ное дозированное растяжение (Шеин и др., 1997). Хорошо изученными оказались процессы, протекающие непосредственно в зоне удлинения, її то вргмя, как центральный компонент реакции исследоган фрагментарно. Его описание остается во многом на уровне гипотез. Между чем, этот вопрос имеет не только теоретическое, но, в связи с внедрением (Шеин, Сайфутдинов, 1997) методов функционального био) правления (ФБУ), н практическое значение.
Эффективным инструментом изучения связей "периферийных процессов" с событиями в ЦНС и переработки информации в высших ее отделах является метод получения вызвалних потонциалов (ВП) (Иваниц-кий и др., 1984). Его конфигурация и значения параметров отражают состояние каждого из уровней перцептивной системы (Зенкоз, Роїшш, 1991). Это позволяет оценить функцию периферических и центра1ьных элементов, например, соматосеисорного анализатора при ел) тестировании с помощью соматосенсорных вызванных потенциалов (ССВП), в частности под воздействием длительного дозирсванпого расгяжения.
Цель работы: изучение влияния длительного дозированного растяжения тканей при удлинении верхних конечносаей на функциональное состояние соматосенсорного анализатора у человека.
Задачи исследования: 1 - разработать схему регистрации и анализа вызванной биоэлектрической активности соматосеисорной коры головного мозга у испытуемых с асимметрией длины вгрхних конечностей в условиях длительного дозированного растяжения т.<аней; 2 - провести анализ изменений параметров вызванной биоэлектричсской активности соматосеисорной коры головного мозга у ИСш. туемых с асимметрией длины верхних конечностей на разных стадиях воздействия длительного дозированного растяжения тканей и сравнить их с дашными контрольной группы (испытуемые с равной длиной конечностей),
Научная ноитиа. Предложена классификация по пяти типам
усредненной вызиапнсй биоэлектрнческой активности (ИБА) коркового отдела соматосенсорного анализатора. Получены новые данные, свидетельствующие о дисбалансе специфической и неспецифической актипносги в соматосеїшорной системе под воздействием длительного дозированного растяжения тканей верхней конечности, а также предложен количественный критерий степени смещ1ния баланса специфической и неспецифнческой активностн в соматосенсорном анализаторе.
Положения, выносимiле на laщиту:
1 - длительног дозированное растяжение тканей верхних конечностей
приводит к изменению соотношения специфической и неспецифической
составляющих общего афферентного притока в соматосенсорном анализа
торе;
2 - изменение соотношения специфической и неспецнфической
составляющих соматосеисорной афферентзцни проявляется в закономер
ной смене xарактера вызванной биоэлектрической активности первичной
проекционной коры соматосснсорного анализатора.
Практическая значижость. Предложены дополниельные колличествен-ные критерии оценки реакции афферентных нервных волокон и центральных структур соматосенсорного анализатора па воздействие длительного дозированногэ растяжения, которые могут быть положены в основу разработки методов прогнозирования появления гипертракциопных поЕреждений нервных стволов. Результаты исследований позволяют рекомендовать метод тестирования соматосенсорного анализатора в качестве дополнительного метода контроля эффективности применения приборов ФБУ Б реабилитационном комплексе больных при удлинении верхних коне4H0Cтей методом дистракционного остеосинтеза.
Апробация мгтериалов раПоты; материалы исследования обсуждались на Всесоюзном симпозиуме «Теоретические основы и новые методы функциональной диагностики заболеваний нервно-мышечной передачи и
периферических нервов», г. Боржоми, 1989; IV областной медико-биологической конференции молодых ученых и специалистов, г. Курган, 1989; XXV юбилейной научно-практической конференции врачей Курганской области, посвященной 50-летию Курганской области, г. Курган, 1992; II Всесоюзной конференции по биомеханике, г. Нижний Новгород, 1994; итоговой научно-практической конференции научно-исследоЕательского центра Татарстана «Восстановительная трэвматологня и ортопедия», г. Казань, 1994; юбилейной международной конференции «Перспективные направления чрескостного остеосинтеза в реконструктивно-восстановителыюй хирургии: теория и практика», г. Курган, 1996; итоговой научно-практической конфереиции РНЦ «ВТО» г. Курган, 1995; XXIX областной научно-практической конференции, г. Курган, 1997; XXXI областной начно-практическон конференции врачей Курганской области, г. Курган, 1999.
Публикации: по материалам диссертации опубликовано 27 печатных работ.
Структура диссевтацин: диссертация изложена на 150 страницах (включая приложения), и состоит из введения, обзора литературы, изложения материалов и методов исследования, главы с изложением результатов собственных исследований, обсуждения полученных результатов, заключения, выводов и списка цитируемой литературы, содержащего 202 работы, из них иностранных авторов- 23. Диссертация иллюстрирована 20 рисунками и 13 таблицами.
До операции, в процессе лечения, а также в течение первых двух лет после снятия аппарата Илизарова обследовано 50 испытуемых 11-42 лет (29 - мужского, 21 - женского пола) с односторонними укорочениями 3-15 см верхних конечностей (справа - 24 случая, слева - 26 случаев). После проведения предоперационных обследований испытуемого начиналось уд-
линение верхней укороченной конечности. Суммарный темп дистракции (пролонгированного дозированного разведение костных отломков оперированного сегмента) плеча колебался от 0,75 до 1,6 мм/сутки, а предплечья - 0,75 - 1,0 мм/сутки. Плечо удлиняли 15 испытуемым, предплечье - 7, плечо и предплечье одновременно - 28. После достижения запланированных величин удлинения (4-14,5 см на плече и 1,2-4,5 см на предплечье, что составило, соответственно, 13,0-85,0% и 5,7-21,0% исходной длины сегмента) днстракция прекращалась. Продолжительность периода фиксации костного регенерата варьировала в пределах 2-5 месяцев. В качестве контроля использованы результаты обследования восьми здоровых испытуемых (четверо мужчин, четверо женщин) в возрасте 18-40 лет.
Получение путем быстрого усреднения, регистрация и первичная* обработка ВБА осуществлялись с помощью анализатора биоэлектрической активности «BASIS-2381» (фирма «BIOMEDIKA», Италия). Испытуемого помещали в кресло, установленное в свето-звуконепроницаемой экранированной камере. Электрические импульсы прямоугольной формы, длительностью 0,1 мс, вдвое превыщающие по амплитуде сенсорный порог, подавались на кожу испытуемого через биполярный электрод типа 13-L-22 (фирма «DANTEC», Дания) с фиксированным межэлектродным расстоянием 15 миллиметров. Цифровое усреднение осуществлялось с помощью программы S05-«EVOKED POTENTIALS PACKAGE», входящей в комплект анализатора «BASIS-2381». При первом тестировании с целью определения типа ВБА и получения поздних компонент частота стимуляции составляла 1 импульс в две-три секунды, в случайной последовательности при количестве усредняемых реализаций 50. В процессе усреднения испытуемому предлагалось считать количество раздражающих импульсов. Затем при повторном тестировании для регистрации ранних компонент стимуляция проводилась с частотой 3 импульса в секунду при количестве усредняемых реализаций 200-1000. Скорость развертки составляла в первом случае 50 мс/делепие, а во втором - 20 мс/деление. Зоны размещения стимули о уюіііих электтзодов - область соответствующая рецептивному полю 1 ГРГТ-1^ - кожа допчолатепяльной поверхности плеча
иннервируется п. cutaneus brachii posterior (ветвь п. radial is от plexus brachials), рецептивному полю 2 (1'П-2) - кожа дорзалыюй поверхности предплечья, иннервируется п. cutaneus antebrachii posterior (ветиь п. radia-lis), рецептивному полю 3 (РП-3) - кожа лучевой половины тыла кисти между основаниями первого и второго пальцев, иннервируется г. superfi-cialis manus п. radialis (ветвь п. radialis от plexus brachialis). В случаях одновременного удлинения плеча и предплечья электроды накладывались в области РП-1, РП-2 и РП-3. В зависимости от г.ыбора сегмента удлинения у разных испытуемых РП-2 могло гаходигьсл в зоне дистракцни или дистальнее по отношению к ней. Для дифференциро1анного анализа данной ситуации в первом случае второе рецептивное поле мы обозначали как PП-2*. Таким образом, РП-1 и РП-2* образуют группу рецеативных полей, относящихся непосредственно к зоне удпннения а РП-2 и РП-3 группу т.н. дистальных (относительно зэньг удлинения) 1ецептивных полей.
Отведение ОБА осуществлялось транскраниалыю с помощью поверхностных монополярных электродов тина i.3L29 производства той же фирмы. Активный полюс электрода разм2щался над первичной проекцией верхней конечности соматосенсорной коры коитрлагерального, по отношению к тестируемой конечности, полушария (на '' см латеральпее средней сагиттальной линии головы и на 1-2 см юадн от аурикулярной вертикали), референтный - на мочке уха v соответсгвующей стороны.
Поскольку выборки аначизированных параметров имели объем, недостаточный для окончательного заключения о харосгерс их статистического распределения и степени его отличия от нормального, для сгатисгической оценки наблюдаемых изменений мы использовали неиараме1риче-ский критерий Манна-Уитни.