Condition of the soleus muscle center of the immobilized human limb

Full Text

 

Известно, что состояние локальной гипокинезии, вызванное иммобилизацией конечности, приводит к. развитию процессов торможения в нервных центрах [2], к изменению.,их. рефлекторной возбудимости — увеличению отношения амплитуд рефлекторного и моторного ответов мышцы в ходе иммобилизации [1]. Остается, однако, неясным, какие тормозные механизмы способствуют снижению рефлекторной возбудимости спинальных центров в этих условиях.
В ряде исследований, в том числе проведенных в лаборатории функциональной диагностики КНИИТО, были обнаружены изменения электромиографической картины у больных с иммобилизацией нижних конечностей: снижение биоэлектрической активности, появление патологических ЭМГ и др. Это дало основание предположить, что в условиях локальной гипокинезии изменения происходят как в центральном, так и в периферическом звене нервно-мышечного аппарата.
Мы исследовали влияние иммобилизации на рефлекторную возбудимость и интенсивность возвратного торможения мотонейронов камбаловидных мышц человека и на характеристики прямых моторных ответов этих мышц. В работе был использован метод моно синаптического тестирования (метод Н-реф- лекса). При раздражении смешанного нерва на миограмме соответствующей мышцы (в наших исследованиях,— большеберцовый нерв, камбаловидная мышца) регистрируются коротколатентный'моторный (М) и длиннолатентный рефлекторный (Н) ответы. Для оценки величины , возвратного торможения мотонейронов был использован метод парной стимуляции [3]. При этом на миограмме регистрируется рефлекторный ответ на второй стимул, отсутствующий при его изолированном применении. Ио величине такого ответа (Н'-ответа) можно судить о выраженности возвратного торможения. В качестве показателя интенсивности последнего использовалось отношение амплитуды Н'-ответа к амплитуде Н-ответа. Уменьшение этого отношения соответствует усилению возвратного торможения.
В 32 исследованиях на 16 здоровых испытуемых мы определяли методом парной стимуляции уровень симметрии возвратного торможения мотонейронов правой и левой камбаловидных мышц. Полученные данные использовали в качестве контрольных при обследовании больных. \
Рефлекторную возбудимость мотонейронов и характеристики моторного ответа исследовали у 6 больных,, перенесших длительную иммобилизацию в связи с различными травматическими повреждениями нижних конечностей, и у 2 больных, которым иммобилизация была проведена после оперативного лечения коксартроза. Уровень возвратного торможения мотонейронов определяли у 4 больных, перенесших ' травму, и у 2 подвергшихся оперативному лечению коксартроза. Исследование проводили в день снятия гипсовой повязки (лонгеты). Все обследованные больные — мужчины в возрасте 23 — 46 лет. Пациенты лежали в удобной позе, расслабившись. Раздражающие монополярные электроды мы располагали в подколенных ямках. Стимулы прямоугольной формы длительностью 1 мс подавали не чаще чем через 15 с поочередно на каждую конечность. Для отведения биопотенциалов использовали биполярные серебряные электроды, укрепляемые на симметричных участках камбаловидных мышц. Регистрацию потенциалов проводили при помощи трехкаиального электромиографа «Д113А».
В результате исследований у больных, перенесших иммобилизацию в связи е травматическими повреждениями, было обнаружено повышение порога появления Н-ответа на стороне иммобилизации в среднем на 53 ± 16% по отношению к интактной конечности, для которой соответствующие значения приняты за 100% (Р < 0,01). Отмечалось снижение максимальной амплитуды Я-ответа на 39,4 + 8% (+ < 0,05). Максимальная амплитуда М-ответа у всех обследованных на иммобилизованной конечности была ниже, разница составила 53,2=1=9% (Р < 0,05). В'качестве примера на рис. 1 и 2 представлены индивидуальные графики-динамики М- и Н-ответов 2 больных, у которых иммобилизация применялась в связи с травмой.
Иной характер имели изменения у больных, оперированных по поводу коксарт- * роза. Максимальная амплитуда Н-ответов иммобилизованной конечности превышала амплитуду ответов на интактной стороне в среднем на 235%. Максимальная амплитуда моторного ответа иммобилизованной камбаловидной мышцы составила в среднем 167% величины М-ответа интактной мышцы. На рис. 3 представлен* график динамики Н-и М-ответов больного, подвергавшегося иммобилизации конечности ввиду оперативного лечения левостороннего коксартроза. Можно предполагать, что описанные изменения рефлекторной возбудимости и моторного- ответа у больных с коксартрозами связаны с определенными компенсаторными явлениями, возникающими в результате ограничения подвижности в тазобедренном суставе.
При исследовании уровня возвратного торможения было’ обнаружено его достоверное отличие в центре камбаловидной мышцы иммобилизованной конечности. Средний показатель возвратного торможения для всех значений кондиционирующего стимула уменьшился (что соответствует усилению возвратного торможения), составив 67% от значения среднего показателя для интактной конечности. Такое усиление возвратного торможения после иммобилизации было особенно характерно для средних и больших значений кондиционирующего стимула. При значениях, близких к пороговым, в ряде измерений возвратное торможение в центре иммобилизованной мышцы было ниже, чем в центре интактной. Последнее отмечалось у 1 больного с коксартро- зом и у 1 с травматическим повреждением.
Различия данных, полученных при тестировании иммобилизованной и интактной конечности, могут быть отчасти связаны с увеличением нагрузки на интактную- конечность во время иммобилизации, однако основной их причиной является, по-видимому, длительная локальная гипокинезия. Снижение рефлекторной возбудимости мотонейронов камбаловидной мышцы иммобилизованной конечности является следствием изменения афферентации. В условиях иммобилизации в двигательные центры
перестает поступать поток обычных афферентных импульсов, что уже само по себе способствует развитию в них тормозного состояния. Кроме того, на развитии этого состояния могли сказаться ноцицептивные воздействия, связанные с травмой. Как показали наши исследования, одним из механизмов снижения рефлекторной возбудимости может являться усиление возвратного торможения мотонейронов мышц иммобилизованной конечности. Изменения моторного ответа подтверждают наличие дистрофических явлений в мышце в условиях гипокинезии.
ВЫВОДЫ
1.Иммобилизация нижней конечности в связи с травмой вызывает снижение биоэлектрической активности камбаловидной мышцы и рефлекторной возбудимости ее мотонейронов.
2.Возвратное торможение мотонейронов камбаловидной мышцы, подвергшейся иммобилизации, усилено по сравнению с торможением мотонейронов интактной мышцы.
3.Для повышения качества реабилитационной тактики следует при планировании лечебных мероприятий, учитывать наличие нарушения функций спинальных центров при иммобилизации нижних конечностей.

Рис. 1. График зависимости амплитуды Н- и. М-ответов от величины стимула. Больной И. Диагноз: резаная рана связок левого коленного сустава. Продолжительность иммобилизации 75 дней.

Рис. 2. График зависимости амплитуды Н- и М-ответов от величины стимула. Больной X. Диагноз: открытый оскольчатый перелом левого надколенника. Продолжительность иммобилизации . 28 дней.

Рис. 3. График зависимости амплитуды Н- и Л1-ответов от величины стимула. Больной М. Диагноз: левосторонний коксартроз. Длительность иммобилизации 21 день.

About the authors

I. N. Pleshchinsky

The functional diagnostics laboratory of the Kazan Research Institute of Traumatology and Orthopedics and the Department of Human and Animal Physiology at Kazan State University V. I. Ulyanov-Lenin

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation

V. I. Alatyrev

The functional diagnostics laboratory of the Kazan Research Institute of Traumatology and Orthopedics and the Department of Human and Animal Physiology at Kazan State University V. I. Ulyanov-Lenin

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation

S. A. Yunaleeva

The functional diagnostics laboratory of the Kazan Research Institute of Traumatology and Orthopedics and the Department of Human and Animal Physiology at Kazan State University V. I. Ulyanov-Lenin

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation

L. G. Khasanova

The functional diagnostics laboratory of the Kazan Research Institute of Traumatology and Orthopedics and the Department of Human and Animal Physiology at Kazan State University V. I. Ulyanov-Lenin

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation

M. S. Davydova

The functional diagnostics laboratory of the Kazan Research Institute of Traumatology and Orthopedics and the Department of Human and Animal Physiology at Kazan State University V. I. Ulyanov-Lenin

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation

V. G. Mortazina

The functional diagnostics laboratory of the Kazan Research Institute of Traumatology and Orthopedics and the Department of Human and Animal Physiology at Kazan State University V. I. Ulyanov-Lenin

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation

References

Supplementary files