Введение к работе
Актуальность проблемы. Проблема компенсаций нарушенных функций занимает одно из важнейших мест в современной патофизиологии и медицине. В отечественной и зарубежной литературе накоплен немалый опыт по изучению особенностей течения восстановительных процессов при патологии ЦНС.
Известно, что индивидуальные особенности адаптивных и компенсаторных реакций определяют многообразие форм течения болезни и без их учета нельзя понять, почему, при прочих равных условиях, конечный приспособительный результат может быть разным. Поэтому не случайно концепция единства социальных, психических и биологических механизмов адаптации человека на индивидуальном уровне принята как основная в развитии исследований по программе «Адаптация человека» (Казначеев В. П., 1980). Отмечается явный недостаток в разработке методов изучения механизмов, контролирующих индивидуальную пластичность нейродинампческих процессов, что необходимо не только для понимания ее природы, по и для поиска новых эффективных способов преодоления патологических состояний.
С другой стороны необходимо отметить увеличение травм ЦНС и в частности количества больных с травмой спинного мозга, отличающихся исключительной тяжестью заболевания. Еще недавно считалось, что такие больные «бесперспективны», по новейшие достижения техники, биологии и хирургии позволяют во многих случаях подойти к решению задач их реабилитации. В последнее время усилилось внимание к функциональным методам лечения, которые безвредны, т. к. воздействие па организм происходит без применения фармакологических и других средств, вызывающих побочные эффекты. Среди них заслуживают внимания различные способы бпоуправления с обратной связью (БОС) и электростпмуляции ЦНС. Имеются данные о применении биоуправления для лечения больных с повреждением спинного мозга (осуществлялось направленное изменение кровяного давления и двигательной активности Birk 1., 1973; Старобинец М. X. с соавт., 1985). Авторы ограничились констатацией фактов применения БОС без изучения особенностей адаптивных и компенсаторных
реакций организма больного в ходе лечения.
Что касается электростимуляции спинного мозга, то следует подчеркнуть, что как ранее, так п теперь этот способ применяется для активизации процессов регенерации, снятия травматического шока (Вишневский А.А., с соавт., 1975; Лившиц А. В., 1977; Ро-моданов А. П., с соавт., 1983; Sharkley Р. С, 1981; Sherwood А., 1981; Медведев С. В. с соавт., 1989; Гурчин Ф. А., 1986; Sedan R., et al., 1974). В то же время, как известно, у животных дистальний отрезок спинного мозга после его освобождения от супраспиналь-ных влияний способен к осуществлению функций, связанных с ритмическими движениями, постановкой лапы на опору и выработкой инструментальных рефлексов. Формирование этих функций осуществлялось с помощью сшшальных генераторов (Fors-berg Н. 1981; Koehler W.et. al., 1984: Fitzgerald M., 1985). Однако у приматов самопроизвольное восстановление автономной функции генератора практически невозможно (Eidelberg Е. et. al., 1981). Электростнмуляцня структур спинного мозга, организующих стереотипные движения, может оказаться эффективным методом в восстановлении двигательной функции.
Таким образом, актуальность настоящего исследования определяется необходимостью разработки методов оценки изучения функциональных' резервов адаптации человека, анализа влияния клинических особенностей заболевания на адаптивные реакции организма, их роли в течении заболевания и проводимого лечения, определения нейрофизиологических компонентов реализации этих реакций, а также научного обоснования рекомендаций, направленных на мобилизацию резервов организма, оптимальное воздействие на течение восстановительного процесса при повреждении спинного мозга.
Цель исследования. Изучение нейрофизиологических основ адаптивных реакций организма при повреждении спинного мозга в зависимости от функциональных резервов индивидуума и клинических характеристик заболевания с разработкой методов функциональной активизации компенсаторно-восстановительных процессов.
Задачи исследования.
-
Разработать адекватные методы оценки функциональных резервов адаптации организма и влияния клинических характеристик заболевания на течение адаптивных реакций.
-
Определить их роль в проявлении нервных, мышечных, сердечно-сосудистых и дыхательных компонентов адаптивных реакций у больных с повреждением спинного мозга.
-
На основании применения методов многопараметрического
адаптивного бноуправлеїшя разработать способ, оптимизирующий развитие восстановительных процессов у больных с повреждением спинного мозга.
4. Разработать экспериментальные п клинические показания
применения прямой электростимуляцни спинного мозга ниже мес
та его повреждения в качестве нового приема активации восста
новления двигательных и вегетативных функции у животных и
человека.
Положения, выносимые на защиту.
1.-Повреждение спішного мозга вызывает системные изменения
в организме и приводит к формированию устойчивого патологн-
ч'еского'ерстояшгя. . .
2. Особенности адаптивных реакций зависят не только от кли
нических характеристик заболевания, но и от функциональных ре
зервов адаптации организма. ' '.'...'
'3: Применение БОС является эффективным .методом лечения
больных с повреждением спинного мозга. . .... .... ; . '.
'. 4." Динамика физиологических показателей функций головного
мозга, мышц, сердца, -сосудов. и дыхания во .время, .применения
БОС и-после его окончания зависит, от функциональных резервов
адаптации организма.
5. Активация'автономных свойств спинного мозга при его пов
реждении с помощью электростимуляцни " увеличивает скорость
восстановления двигательных и вегетативных реакций.
Научная новизна. Впервые установлены два типа реакций, один из которых связан преимущественно с локализацией и давностью повреждения, а другой — со степенью его повреждения п выраженностью функциональных резервов адаптации. Локализация повреждения и давность заболевания оказывает более выраженное влияние на сердечную систему, а степень повреждения и уровень функциональных резервов адаптации организма — на нервную.
Травма спинного мозга вызывает системные изменения в организме человека, проявляющиеся в нарушении функций головного и спинного мозга, скелетных мышц лица и конечностей. Изменяется временная структура биопотенциалов головного мозга и мышц, ритма сердца п дыхания, колебаний артериального тонуса сосудов. Особенно страдает меженстемпая организация функций. Нарушение временной структуры биопотенциалов головного мозга и мышц, изменение межсистемной организации функций усиливается в течение заболевания, что свидетельствует о формировании у больных устойчивого патологического состояния.
Предложенный способ оценки функционального состояния человека («Способ определения функционального состояния человека», А. С. № 1391624, Б. И. № 16, с. 5, 1988 г., авторов Бутухано-ва В. В., Арсентьевой Н. И., Соболева С. Т.) дал возможность определить функциональные резервы адаптации у здоровых и больных с повреждением спинного мозга и установить корреляцию между выраженностью функциональных резервов и особенностями адаптивных реакций организма.
Разработанный способ восстановления двигательной активности («Способ восстановления двигательной активности при повреждении спинного мозга», заявка № 3948994/14. Приоритет от 12.05. 86, автор Бутуханов В. В.) позволил повысить скорость восстановления двигательных и вегетативных функций у больных с повреждением спинного мозга. Впервые показано, что конечный результат лечения, динамика исследуемых физиологических показателей функций головного и спинного мозга, мышц, сердца, дыхания, сосудов во время тренинга БОС и после окончания лечения зависит от функциональных резервов организма больного.
Создана оригинальная методика электрических воздействий на спинной мозг ниже места поврежедения («Способ лечения последствий повреждений спинного мозга», положительное решение по заявке N 4287782/14 от 28.07.88 г. с приоритетом от 26.02. 87 г., авторов Бутуханова В. В., Кауровой Л. В., Мусихина В. Н.). На основании клинико-физиологического анализа выдвигается гипотеза о возможных механизмах восстановления функций человека и животных через снятие парабиоза и активизацию «локомоторного генератора шагания».
Детальное изучение перестроек физиологических показателей функций нервной, мышечной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, их системной организации позволило обосновать новую научную концепцию о ведущей роли функциональных резервов адаптации организма в формировании адаптивных и компенсатор-пых реакций организма в норме и патрлогии.
Теоретическая и практическая значимость. Теоретическое значение работы состоит в том, что она позволяет с принципиально новых позиций подойти к изучению процессов компенсаций па основе анализа функциональных резервов адаптации организма. Данные о ведущей роли функциональных резервов адаптации организма в развитии компенсаторных реакций и разработанные методы их оценки могут быть использованы для определения функционального состояния человека, контроля и направленной коррекции устойчивого патологического состояния, прогнозирования исхода заболевания.
Предложенные способы оценки функционального состояния человека, восстановления двигательной активности и лечения последствий повреждения спинного мозга легли в основу новых методов диагностики и лечения больных с повреждением спинного мозга. Они внедрены в клинике травматологии Иркутского ИТО ВСФ СО АМН СССР (зав. отделением к. м. п. Р. Е. Житницкий), нейрохирургическом отделении Иркутской областной больницы (зав. отделением В. П. Цемахович).
При оценке функционального состояния здоровых и больных использовался комплексный подход с применением новых оригинальных устройств и способов («Способ диагностики повреждения спинного мозга», А. С. № 1389749, Б. И. № 15, стр. 14, 1988 г. авторов Бутуханова В. В., Дубсшко В. Р.; «Устройство для исследования тонуса сосудов», Л. С. № 1367963, Б. И. № 3, стр. 54, 1988 г. авторов Бутуханова В. В., Азарова Р. Г.; «Устройство для проприо-цетивных рефлексов», А. С. Л 904665 от 12.02.81 г., авторов Бутуханова В. В., Масакова Л. В., Соболева С. Т. Ерофеевой Н. И.; «Устройство для регистрации мпнитремора мышц с поверхности тела человека». Отраслевое рацпредложение N 0-1792 от 22.10.82 авторов Бутуханова В. В., Соболева С. Т.; «Информационно-диагностическое устройство», заявка Дг 4459879. Приоритет от 13.07. 88 г., авторов Бутуханова В. В., Азарова Р. Г. Дубешко В. Р., Арсентьева Л. П.; «Способ восстановления двигательной активности при повреждении спинного мозга», заявка № 3948994/14. Приоритет от 12.05.86 г., автор Бутухапов В. В.).
Внедрение. Разработанные способы п устройства внедрены и используются в Иркутском ИТО ВСФ СО АМН СССР, Иркутской областной больнице, НИИ гигиены водного транспорта МЗ СССР. Теоретические положения диссертации используются при чтении лекционных курсов на кафедрах травматологии и ортопедии, медицинской физики Иркутского Государственного медицинского института, на кафедре физиологии человека и животных Иркутского Государственного университета.
Апробация диссертационной работы. Материалы работы докладывались на физиологических съездах (Баку, 1983; Кишинев, 1987), 1-ой Всесоюзной конференции по .хронобиологии с участием зарубежных специалистов (Уфа, 1985), всесоюзных конференциях «Здоровье и функциональные возможности человека» (Москва, 1985, 1986), 2, 3 и 4-м выездных пленумах Научного Совета по планированию и координации молекулярно-биологических исследований в области медицины при Президиуме АМН СССР, Научного Совета АН СССР по физиологии и Президиума АМН СССР (Иркутск, 1983, 1985, 1987), 1-м региональном съезде физиологов Сибири (Новосибирск, 1986), Республиканской проблемной комис-
сии по нейрохирургии (Ленинград, 1982), на заседании отдела экологической физиологии НИИЭМ АМН СССР (Ленинград, 1982, 1983, 1984, 1986), Иркутского отделения всесоюзных физиологического и патофизиологического обществ (1983, 1984, 1985, 1986, 1987 и 1989 г.г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 36 работ. Защищено 4 изобретения и отраслевое рационализаторское предложение, получено положительное решение на изобретение.
Структура диссертации. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и' методов исследования, 4 глав результатов исследования, обсуждения полученных результатов, заключения, выводов, указателя литературы и приложения, представленной в одном томе объемом 307 страниц (текст диссертации страниц). Иллюстрации представлены 52 рисунками, цифровой материал сгруппирован в 50 таблицах. Указатель литературы содержит 361 источник, из них—198 работ отечественных авторов.
