Функциональное состояние мышц спины и нижней конечности при деформациях позвоночного столба и одностороннем укорочении нижней конечности

15.09.2021

Функциональное состояние мышц спины и нижней конечности при деформациях позвоночного столба и одностороннем укорочении нижней конечности

Выявили, что одностороннее укорочение вызывает отклонения таза от срединной вертикали, ведет к перераспределению тонуса паравертебральных мышц и мышц нижних конечностей, а именно: на стороне укорочения выше тонус параспинальных мышц, задней группы мышц бедра и ниже – передней группы мышц голени.

Разновысокость ног, по мнению многих авторов, вызывает патобиомеханические изменения статического и двигательного стереотипа, проявляющиеся, в том числе, и в виде деформаций позвоночного столба [4]. Длительно существующие нарушения естественной структуры двигательной афферентации вызывают формирование в ЦНС системы патологических связей, изменений во всех шести уровнях двигательных координаций по Н.А.Бернштейну [1]. Так, по мнению В.Д. Дедовой и Т.И. Черкасовой, одной из причин асимметрии электромиографических параметров мышц при односторонних укорочениях нижних конечностей является «неправильная статика больного» [8]. Патологические моторные программы, функционируя, порождают вторичные нарушения структуры двигательной афферентации, что характеризуется О.В. Богдановым как «порочный круг» [2, 3].

При этом, по мнению К.П. Петрова, наличие миофасциальных триггерных точек (ТТ) является косвенным подтверждением незрелости механизмов регуляции позы [10,11].

С другой стороны, работами сотрудников РНЦ «ВТО» определено, что оперативное удлинение конечностей по методу чрескостного дистракционного остеосинтеза может служить адекватной клинической моделью для изучения роли специфической соматосенсорной афферентации в её взаимодействии с неспецифической активностью при формировании новой системы сенсорного обеспечения двигательных актов и дает уникальную возможность целенаправленной коррекции этих процессов [12].

Цель настоящего исследования: выявить отличия в состояние мышц у больных с деформациями позвоночного столба при одностороннем укорочением нижних конечностей и в отдаленном периоде после оперативной коррекции длины ног по методу чрескостного дистракционного остеосинтеза.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проведено на 26 больных с де- укорочением нижней конечности в возрасте от 12 формациями позвоночного столба и односторонним до 21 года (17±1,44 лет). У двух человек - укорочение правой ноги, у 24 - левой. Было выделено две группы. В первую группу вошли 12 больных с деформациями позвоночника в сроки от 1,5 до 6 лет после полной оперативной коррекции длины ног по методу чрескостного дистракционного остеосинтеза. Распределение выборки по этиологии укорочения: врожденная аномалия развития конечности -11 больных, последствие гематогенного остеомиелита - 1. Изначальная разница в длине конечностей составляла 2-7 (4,6±0,89) см. Удлинение производилось со скоростью: бедра - 0,5-1 (0,8±0,14) мм в сутки, голени - 0,5-1,17 (0,8±0,17) мм в сутки. Продолжительность дистракции составляла: бедра -45-47 (45,8±0,48) дней, голени - 21-45 (30±5,34) дней, фиксации: бедра - 34-99 (60,8±15,93), голени - 25-99 (53±16,97). Во вторую группу вошли 14 больных с разницей длины ног 1,0-1,5 см.

Рентгенологические и топографические отклонения в форме туловища и позвоночника соответствовали: у 2 больных - сколиотическим деформациям 3-й степени, у 14 больных - сколиотическим деформациям 2-й степени, у 10 больных - сколиотическим деформациям 1-й степени.

Биоэлектрическую активность мышц регистрировали при максимальном произвольном напряжении с помощью накожных биполярных электродов (диаметр электрода - 0,7 см, межэлектродное расстояние - 1,5 см) на электромиографе «DISA-1500» (фирма «Dantec», Дания). Измеряли среднюю амплитуду (СА) и частоту следования колебаний (ЧСК) интерференционной электромиограммы (ЭМГ) мышцы, разгибателя позвоночника (m. erector spinae), прямой (m. rectus fem.) и двуглавой (m. biceps fem.) мышц бедра, передней большеберцовой (m. tibialis ant.) и трехглавой (m. gastrocnemius (c.l)) мышц голени. Вызванную биоэлектрическую активность, включая применение траскраниальной магнитной стимуляции, регистрировали на цифровой системе ЭМГ и ВП Viking-IV (Nicolet, США), оборудованной магнитоимпульсным стимулятором типа Quadropuls-500 (Magstim, Великобритания). М-ответы получали в отведениях от m. rectus fem. (n. femoralis, область стимуляции - паховая складка), m. tibialis ant. и m. extensor dig. br. (n. peroneus, область стимуляции - подколенная ямка); m. gastrocnemius (c. lat.), m. soleus и m.flexor dig. br. (n. tibialis, область стимуляции - подколенная ямка); Н-рефлексы - m. gastrocnemius (c.l) и m. soleus. Регистрировали траскраниально вызванные потенциалы (ТВП) m. erect. spinae и m. tibialis ant. Область магнитоимпульсной стимуляции - 2 см кзади от vertex. Способ стимуляции -одиночный; интенсивность стимула - на 20 % выше пороговой величины (в среднем - 60 % от максимума выходной мощности стимулятора). Оценивалась амплитуда ТВП ("от пика до пика"), латентность, длительность и число фаз.

В качестве контроля использованы ЭМГ -показатели 32 неврологически здоровых испытуемых в возрасте от 15 до 24 лет.

Для выявления миофасциальных триггерных точек проводили сонографическое исследование на ультразвуковой установке «SONO DIAGNOST» -360 и «SONOLINE» SL-450 в режиме реального времени линейным датчиком 7,5 МГц.

Статистическая обработка данных производилась с помощью пакета анализа данных Microsoft EXEL-2000, дополненного разработанными И.П. Гайдышевым [6] программами непараметрической статистики и оценки нормальности распределения выборок AtteStat. Для оценки достоверности различия средних использованы t-критерий Стьюдента и непараметрические критерии Манна-Уитни для независимых и сопряженных вариант. Принятый уровень значимости - 0,05 [7].

Результаты исследования

У всех больных как первой, так и второй группы был зарегистрирован перекос таза, проявляющийся в асимметрии крыльев подвздошных костей, передних и задних верхних подвздошных остей во фронтальной и горизонтальной плоскостях. При этом с выпуклой стороны сколиотической деформации ямка, соответствующая задней верхней подвздошной ости, была расширена и выстояла, а с вогнутой стороны деформации - сужена и углублена. Определялось блокирование крестцово-подвздошного сочленения на стороне укорочения ноги. Следует отметить, что, по мнению Е.В. Неретиной с соавт., разница в длине нижних конечностей величиной 0,5-1 см вызвана именно блоком крестцово-подвздошного сочленения [9].

Обязательным симптомом сколиотической деформации у больных с односторонним укорочением нижней конечности являлось наличие мышечного валика - четко очерченного и хорошо контурируемого под кожей мышечного образования, расположенного паравертебрально с выпуклой стороны как первичной, так и вторичной дуг искривления. Приемами мануальной диагностики у этих больных выявили функциональные блоки позвоночно-двигательных сегментов: у всех - в пояснично-крестцовом переходе, у 14 человек - в поясничном отделе позвоночника, у 22 - в грудном отделе. Активные миофасциальные триггерные точки определялись как в мышцах паравертебральной области, так и в мышцах плечевого пояса, что согласуется с данными других авторов [5]. В мышцах здоровой нижней конечности, как правило, определялось большее количество активных ТТ.

Сонографически подтверждено наличие в паравертебральных мышцах триггерных точек -участков повышенной эхоплотности (рис. 1).

Следует отметить, что особенностью ТТ у обследуемых больных являлось отсутствие ир-радиирущей боли: при надавливании боль была только в границах пальпации ТТ. По визуально -аналоговой шкале пациенты оценивали уровень боли от 0 до 1 балла.

Анализ результатов вызванной и произвольной ЭМГ первой и второй группы выявил однонаправленные статистически достоверные различия по единичным признакам.

Значительно большее количество достоверных различий регистрировалось при сравнении мышц стороны укорочения и контралатеральной стороны: данные представлены в сводных таблицах 1-4.

Средняя амплитуда суммарной ЭМГ передней большеберцовой мышцы стороны укорочения даже через три года после полного оперативного выравнивания длины ног у больных с деформациями позвоночного столба достоверно отличалась от контрольных величин и составляла 0,47±0,03 мВ, а контралатеральной стороны -0,54±0,08 мВ. У больных с односторонним укорочением аналогичные показатели составляли 0,51±0,09 мВ и 0,56±0,07 мВ соответственно. В целом, по выборке произвольная биоэлектрическая активность передней группы мышц голени стороны укорочения статистически достоверно была меньше показателей контралатеральной стороны, а задней группы мышц бедра - статистически достоверно больше (табл. 1).

Показатель ЧСК оказался ниже контрольных величин в среднем (по всем отведениям слева и справа) на 7,5 %.

Вызванная биоэлектрическая активность мышц нижних конечностей во всех отведениях ниже возрастной нормы (табл. 2). При этом в отведении от короткого разгибателя пальцев как укороченной, так и контралатеральной стороны - статистически достоверно (p<0,05). Характерно также наличие статистически значимой асимметрии амплитуды М-ответа m. rectus fem., что, по-видимому, связано с хронической функциональной недогрузкой «антигравитационных» мышц бедра укороченной конечности.

Как известно, тест «максимальное произвольное напряжение» показывает долю мотонейронов, способных активироваться при произвольном напряжении мышцы, иначе говоря -характеризует уровень центрального торможения мотонейронного пула. Максимальный М-ответ количественно отражает число мышечных волокон, активно отвечающих на супрамаксимальное раздражение соответствующего нерва, т.е. характеризует состояние периферического звена части двигательных единиц, оставшихся не вовлеченными в реактивно-пластические процессы. Даже при сохранении целостности спинального мотонейрона высокий (т.е. максимально приближенный к соме нейрона) уровень травматизации его аксона стимулирует гиперсинтетическую активность нервной клетки, приводящей к ее быстрому истощению и гибели, что выражается в снижении амплитуды М-ответа.

Следствием повреждения кортикоспинальных трактов без нарушения целостности сегментарных мотонейронных ядер является умеренная гипотрофии мышц нижних конечностей, более выраженная в ее дистальных отделах (m. extensor dig. br. и m. flexor dig. br.), что также выражается в изменениях М-ответов в соответствующих отведениях.

Следовательно, наблюдаемая картина произвольной и вызванной биоэлектрической активности (табл. 1 и 2) свидетельствует о недостаточности функционирования нервных структур на стороне укорочения как центрального, так и периферического уровня.

Методику Н-рефлекса используют для получения сведений о сохранности элементов моносинаптической рефлекторной дуги и нарушениях нисходящих пресинаптических тормозных влияний на спинальные а-мотонейроны. Средние значения амплитуды максимальных по амплитуде Н-рефлексов (основного анализируемого показателя) m. gastrocnemius, зарегистрированных у здоровых испытуемых, составляют -7,24±0,41 мВ (22,1±0,9 % от соответствующего М-ответа), а для m. soleus - соответственно 9,66±0,47 мВ (37,6±1,8 % от М-ответа). Как видно из таблицы 3, у всех обследуемых наблюдалось достоверное снижение показателей Н-рефлекса тестируемых мышц укороченной стороны.

Показатели транскраниально вызванных потенциалов передней большеберцовой мышцы и мышцы-разгибателя позвоночника у больных с односторонним укорочением нижних конечностей не отличаются от показателей возрастной нормы (табл. 4). Однако наблюдается статистически достоверное увеличение амплитуды и длительности ТВП мышцы-разгибателя позвоночника на стороне укорочения, что свидетельствует о наличии у обследованных больных компенсаторной асимметрии в распределении фоновых тонических активирующих супраспинальных влияний на двигательные единицы мышц, обеспечивающих стабилизацию позвоночного столба при стоянии и ходьбе в условиях перекоса таза: на стороне укорочения тонус параспинальных мышц оказался заметно выше, чем на контралатеральной.

В целом полученные результаты согласуются с опубликованными ранее: в отдаленном периоде после снятия аппарата Илизарова моторные программы, возникшие в онтогенезе, восстанавливаются быстрее, чем формируются новые. Имеющиеся у больных с односторонним укорочением нижней конечности элементы функциональной недостаточности усугубляются после окончания лечения несоответствием прежних двигательных навыков новым анатомобиомеханическим условиям функционирования конечности. Данное обстоятельство затрудняет выработку новых двигательных навыков [12].

Отсутствие различий анализируемых нами признаков у больных первой и второй групп, свидетельствуют о том, что разработка системы целенаправленной коррекции имеющихся патологических знаков (устранение блокирования КПС, перекоса таза, блоков позвоночнодвигательных сегментов в патогенетически значимом регионе позвоночника, инактивация ТТ в паравертебральных мышцах, электростимуляция ослабленных мышц, а также обучение больного навыкам биомеханически правильной статики и походки, основанное, в частности, на применении методов функционального биоуправления) является перспективным направлением ортопедии и реабилитации.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бернштейн, Н. А. Физиология движений и активность / Н. А. Бернштейн. - М. : Наука, 1990. - 496 с.

2. Богданов, В. А. Биомеханика локомоций человека / В. А. Богданов, В. С. Гурфинкель // Физиология движений. - Л. : Наука, 1976. - С. 276-315.

3. Богданов, О. В. «Функциональное» биоуправление в лечебной физкультуре / О. В. Богданов // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физкультуры. - 1986. - № 6. - С. 26-30.

4. Васильева, Л. Ф. Мануальная диагностика и терапия (клиническая биомеханика и патобиомеханика) : рук. для врачей / Л. Ф. Васильева. - СПб. : Фолиант, 2001. - 400 с.

5. Витовский, И. А. Особенности миофасциальных триггерных точек у детей различных возрастных групп при сколиозах позвоночника / И. А. Витовский // Мануальная медицина. - 1994. - N° 6. - С. 22-23.

6. Гайдышев, И. П. Решение научных и инженерных задач средствами Excel, VBA и C/C++ / И. П. Гайдышев. - СПб. : ВХВ-Петербург, 2004. - 512 с.

7. Гланц, С. Медико-биологическая статистика / С. Гланц. - М. : Практика, 1999. - 459 с.

8. Дедова, В. Д. Оперативное удлинение укороченных нижних конечностей у детей / В. Д. Дедова, Т. И. Черкасова. - М. : Медицина, 1973. - 128 с.

9. Неретина, Е. В. Комплексное восстановительное лечение детей и подростков со структуральной асимметрией таза / Е. В. Неретина, В. Н. Кувина, Д. Д. Молоков // Актуальные вопросы детской травматологии и ортопедии : материалы науч.-практ. конф. -СПб.,2000. - С. 299-301.

10. Петров, К. Б. Некоторые неспецифические синдромы при патологии опорно-двигательного аппарата / К. Б. Петров // Мануальная медицина. - 1994. - № 6. - С. 10-16.

11. Петров, К. Б. Неспецифические рефлекторно-мышечные синдромы при патологии двигательной системы (патофизиология, клиника, реабилитация) : автореф. дис... д-ра мед. наук / К. Б. Петров. - Новосибирск, 1998. - 40 с.

12. Шеин, А. П. Локальные и системные реакции сенсомоторных структур на удлинение и ишемию конечностей / А. П. Шеин, М. С. Сайфутдинов, Г. А. Криворучко. - Курган : ДАММИ, 2006. - 284 с

Авторы:

А.В. Попков, И.А. Меньщикова, А.П. Шеин, Э.В. Ершов, Л.В. Мальцева

Федеральное государственное учреждение«Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" им. академика Г. А. Илизарова Росмедтехнологий», г. Курган (генеральный директор —заслуженный деятель науки РФ, член-корреспондент РАМН, д.м.н., профессор В.И. Шевцов)

Теги: сколиоз
234567 Начало активности (дата): 15.09.2021 19:28:00
234567 Кем создан (ID): 989
234567 Ключевые слова: разновысокость ног, функциональный сколиоз, электромиография
12354567899

Функциональное состояние мышц спины и нижней конечности при деформациях позвоночного столба и одностороннем укорочении нижней конечности