Биоритмы спинного мозга при поясничном остеохондрозе

Диагностическая и прогностическая роль биоритмов спинного мозга при лечении больных поясничным остеохондрозом

Внастоящее 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 [10].

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 амплитудновременными характеристиками, иерархически соподчиненными друг с другом и лежащими в частотной полосе 0-0,5 Гц.

Аналогичный тип ритмической организации был обнаружен во внутренних органах (сердце, легкие, печень, почки), мышцах, коже и в биологически активных точках [8].

Все это позволяет сформулировать положение об информационной роли флюктуаций декасекундного диапазона в межорганных и межсистемных взаимо действиях [6].

В настоящее время наиболее изучены и широко применяются в клинике показатели вариабельности ритма сердца (ВРС) [17, 19]. В 1996г. рабочая группа Европейского кардиологического общества и Североамериканского общества стимуляции и электрофизиологии предложила рекомендации по анализу и интерпретации ВРС с подразделением их на частотные диапазоны [20]: HF (high frequency) – 0,18-0,5 Гц; LF (low frequ ency) – 0,04-0,17 Гц; VLF (very low frequency) – 0,0033-0,07 Гц и ULF (ultra low frequency) – менее 0,0033 Гц [17].

Высокочастотные гармоники

Высокочастотные гармоники (HF) отражают состояние периферической нервной системы и характеризуют вагоинсулярные влияния. Ритмы низкой частоты (LF) связаны с сегментарным уровнем нервной регуляции и сосудисто-гемодинамически ми 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 [5]. Генез колебаний сердечного ритма в ULF диапазоне мало изучен. Имеются данные об их связи с активаци ей адаптационных механизмов [1].

Соотношение спектров ВРС также сопряжено и с эндокринно-метаболической регуляцией. Преобладание HF наблюдается у лиц с низкой массой тела или тенденцией к ее снижению (эрготопные процессы).

Наоборот, быстрое накопление жировой ткани (трофотопные процессы) наблюдается при низких показателях HF и значительном преобладании VLF [19].

Наши предыдущие публикации [13] посвящены изучению ритмической активности нейронного аппарата поясничного утолщения спинного мозга (СМ) у клинически здоровых добровольцев путем посекундной регистрации Нрефлекса в течение 360 секунд (6 минут).

Методом «Гусеница» [2], основанным на анализе временных рядов (программа «Caterpillar 1.0»), были выделены 3 компонента спинального БР, которые оказались близки к показателям ВРС. При этом, сверхнизкочастотный компонент (СНЧ), имеющий период 44,67 ± 2,005 сек (0,022 ± 0,001 Гц) соответствует VLF (0,004 - 0,07Гц).

Его удельный вес в спектре биоритмов СМ составляет 60,2 ± 3,8%. Низкочастотный компонент (НЧ) с периодом 9,17 ± 0,16 сек (0,109 ± 0,002 Гц) и удельным весом 11,4 ± 1,9% близок к LF (0,04-0,17 Гц). Высокочастотный компонент (ВЧ), характеризующийся периодом в 3,19 ± 0,0378 сек (0,313 ± 0,004 Гц) и удельным весом 26,3 ± 2,9%, приближается к показа телям HF (0,18-0,5 Гц).

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

Материал и методы

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 обследованы 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 случаях (35%) ведущим патоморфологическим субстратом поясничного остеохондроза [18] были грыжи дисков, в 5 (25%) – эластические протрузии, еще в 5 (25%) – спондилоартроз и в 2 (10%) – эпидурит.

У 8 пациентов (40%) в качестве дополнительного усугубляющего фактора выявлялась нестабильность позвоночнодвигательных сегментов.

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

Лечебно-реабилитационные мероприятия

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

Методика посекундного тестирования Н-рефлекса и особенности статистической обработки материала подробно описывались нами ранее. Полученные результаты сравнивались с аналогичными данными из группы здоровых добровольцев численностью в 55 человек [13].

Результаты исследования

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

При анализе возрастных зависимостей отношения Н/М 100%, у больных поясничным остеохондрозом во всех возрастных группах наблюдалась его депрессия, по сравнению с аналогичными данными нормы. Причем с возрастом эта тенденция усиливалась.

Сравнение амплитуды Н-рефлекса до и после лечения показывает неоднородные результаты: у 3 из 13 мужчин и у 4 из 7 женщин (35% от всех наблюдений) отмечалось возрастание отношения Н/Мx100% после проведенных терапевтиxческих мероприятий; в остальных 75% случаев (10 мужчин и 3 женщины) имелось его снижение.

Анализ этого же материала по усредненным значениям 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%.

Математический анализ посекундной динамики Н-рефлекса в исследуемом контингенте больных, также как и в группе здоровых испытуемых [15], позволил выделить 3-основных частотных компонента спинального БР. При этом наблюдалось убедительное увеличение периода ВЧ компонента по сравнению с нормой, в среднем на 15,6% (у жен щин – на 22%, у мужчин – на 11,1%).

Средняя длительность СНЧ компонента также возрастала на 8,9%, однако надежность этого отклонения находится на грани статистической достоверности (Р = 0,054). Продолжительность периода НЧ компонента, напротив, снижалась, в среднем, на 3,8% (у женщин – на 30,9%, у мужчин – на 1,2%).

У больных поясничным остеохондрозом в стадии обострения наблю далось значительное увеличение удельного веса НЧ компонента (на 39,7%) и снижение ВЧ компонента (на 17,7%), по сравнению с нормой; достоверная динамика удельного веса СНЧ компонента отсутствовала.

Лечение спинальных болей

В результате проведенных терапевтических мероприятий отмечалась отчетливая тенденция к нормализации периодов спинального БР в виде сокращения увеличенного ВЧ и удлинения укороченного НЧ компонента. При этом различия в длительности ВЧ и НЧ компонентов с нормой не превышают, в среднем, 3,6% (ВЧ компонента для женщин – 7,4%).

Что касается СНЧ компонента, то его норма лизация не наблюдалась, длительность его периода еще больше возрастала и превышала норму на 12,2% (для женщин – на 16,9%). После лечения также отмечалась нормализация удельного веса ВЧ компонента, однако про центное содержание НЧ компонента в спектре БР спинного мозга сохраняло тенденцию к уменьшению, его различие с нормой достигало 7,1%; так же наблюдалось возрастание удельного веса СНЧ компонента (на 11,1% относительно нормы).

Обсуждение результатов

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 [9], могут способствовать угнетению спинальных мотонейронов.

Прежде всего, это проявляется уменьшением амплитуды Н-ответов [6, 15]. Степень подавления спинальной активности, как правило, коррелирует с выраженностью болевого синдрома [6, 7]. После адекватного лечения рефлекторных синдромов остеохондроза позвоночника указанные явления, как правило, регрессируют [11].

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

В то же время, остается необъясненным дальнейшее снижение амплитуды Н-рефлекса после лечения у мужчин. Возможно, это связано с тем, что при тяжелом хроническом течении заболевания начинают преобладать стойкие процессы торможения во всех отделах центральной нервной системы.

Согласно нашим исследованиям, обострение поясничного остеохондроза 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.

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, посвященных как спектральному анализу временной динамики Н-рефлекса, так и ВРС у больных ПОХ. Однако, учитывая определенную 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) [16, 17].

Таким образом, обследованные нами больные с поясничным остеохондрозом, имеющие близкий со сравниваемым контингентом характер поражения нервной системы, демонстрировали однонаправленные с ним тенденции в спектральных соотношениях Н-рефлекса.

Выводы

Поражение структур позвоночно-двигательного сегмента и корешков у больных поясничным остеохондрозом 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) диапазона, можно предположить, что при обострении поясничного остеохондроза 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.

Источник: журнал Медицина в Кузбассе

Статьи по теме

• Стеноз спинномозгового канала
• Поясничная грыжа
• Поясничный остеохондроз

Обсуждения в форуме:

• Остеохондроз или депрессия?
• Психоз или остеохондроз

Также стоит почитать: