Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Системный анализ и пути оптимизации восстановительных процессов у больных с повреждением спинного мозга

^ ¿зэС

АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК СССР ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИИ ИНСТИТУТ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МЕДИЦИНЫ

На правах рукописи

БУТУХАНОВ Владимир Васильевич

УДК 616.832.02: 616.711.55: 612.821.83: 612.014.421.4

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И ПУТИ ОПТИМИЗАЦИИ ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ У БОЛЬНЫХ С ПОВРЕЖДЕНИЕМ СПИННОГО МОЗГА

14.00.16 — патологическая физиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

уОб

Ленинград 1989

Работа выполнена в Иркутском институте травматологии и ортопедии ВСФ СО АМН СССР.

О фициа льн ы е оппонент ы:

доктор медицинских паук, профессор Д. К. Камбарова; доктор медицинских наук, профессор Н. Н. Петрищев; доктор биологических наук, профессор Л. М. Шнпицина.

Ведущая организация — ордена Ленина Военно-медицинская академия имени С. М. Кирова.

Защита состоятся «_» _ 19_г.

в_часов на заседании специализированного совета Д.001.23.03

но защите докторских диссертации при научно-исследовательском институте экспериментальной медицины АМН СССР (197022, Ленинград, ул. Академика Павлова, д. 12).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке НИИ ЭМ АМН СССР.

Автореферат разослан «__»_ 19-г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат биологических наук

Р. П. КУЧЕРЕНКО

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 н 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 биоуправления с обратной связью (БОС) и электростимуляции 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 и 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 дистальный 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 спинальных генераторов (Forsberg H. 1981; Koehler W.et. al., 1984: Fitzgerald M., 1985). Однако у приматов самопроизвольное восстановление автономной функции генератора практически невозможно (Eidelberg Е. et. al., 1981). Электростимуляцня 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 пидпвндуума и клинических характеристик заболевания с разработкой методов функциональной активизации компенсаторно-восстановительных процессов.

Задачи исследования.

1. Разработать адекватные методы оценки функциональных резервов адаптации организма и влияния клинических характеристик заболевания на течение адаптивных реакций.

2. Определить их роль в проявлении нервных, мышечных, сердечно-сосудистых и дыхательных компонентов адаптивных реакций у больных с повреждением сппнпого мозга.

3. На основании применения методов многопараметрического

о

адаптивного биоуправления разработать способ, оптимизирующий развитие восстановительных процессов у больных с повреждением спинного мозга.

4. Разработать экспериментальные и клинические показания применения прямой электростимуляцнп спинного мозга ниже места его повреждения в качестве нового приема активации восстановления двигательных п вегетативных функций у животных л человека. ■ •

Положения, выносимые на защиту.

1,- Повреждение 'сшитого мозга вызывает системные изменения в организме и приводит к формированию устойчивого патологп-ч'еского'состоянпя. . .

2. Особенности адаптивных реакций зависят не только от клинических характеристик заболевания, но и от функциональных резервов адаптации организма. ■ ' '.''...'

'3: Применение БОС является эффективным .методом лечения больных с повреждением спинного мозга. . .... .... ; '.

'.-4." Динамика физиологических показателей функций головного мозга, мышц, сердца,_ сосудов . н дыхания во .время. . применения БОС и- после его окончания зависит, от функциональных резервов адаптации организма. ..."'''.

5. Активация'автономных свойств епшшого мозга при его повреждении с помощью электростимуляцин ' увеличивает скорость восстановления двигательных н вегетативных реакций.

Научная новизна. Впервые установлены два типа реакций, одни 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 и дыхания, колебаний артериального тонуса сосудов. Особенно страдает межснстедшая организация функции. Нарушение временной структуры биопотенциалов головного мозга и мышц, изменение межсистемной организации функции 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 поврежедення («Способ лечения последствий повреждений спинного мозга», положительное решение по заявке № 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 пахрлогии.

Теоретическая и практическая значимость. Теоретическое значение работы состоит в том, что она позволяет с принципиально новых позиций подойти к изучению процессов компенсаций на 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 мшштремора мышц с поверхности тела человека». Отраслевое рацпредложение № 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. И.; «Способ восстановления двигательной активности при повреждении спинного мозга», заявка № 3948994/14. Приоритет от 12.05.86 г., автор Бутухапов В. В.).

Внедрение. Разработанные способы и 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 н 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.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Обобщены результаты клинико-физиологических исследований 74 здоровых и 79 больных с повреждением спинного мозга. У 36 человек применялся способ лечения с помощью систем с биологическими злектромиеграфическими и сосудистыми обратными свя-зях\№, у Девяти — способ лечебной эпндуральной электростимуляции пораженного спинного мозга. Роль электростимуляции спин ного мозга в активации «локомоторного генератора шагания» исследована на 54-х взрослых кошках (вес 2,0—3,5 кг).

В работе использовался комплексный подход к оценке состояния человека па разных стадиях компенсаторно-восстановительного процесса. У здоровых и больных регистрировались электроэнцефалограмма моторной, зрительной и лобной коры больших полушарий (692), электромиограмма мышц лица, верхней и нижней конечностей (966), минитреморограмма (468), кожно-гальваничес-кая реакция (279), электрокардиограмма (692), ппевмограмма (632), электроокулограмма (60), латентное время сенсомоториых реакций (530), рефлексы растяжения и разгрузки (219), Н-реф-лекс (255), М-ответ (245), медленноволповая электрическая активность мышц (109), применялись клинические методы исследования (280) (в скобках указано количество исследований). Всего выполнено 7200 исследований.

Роль функциональных резервов адаптации организма и клинических характеристик заболевания в течение компенсаторных процессов у больных с повреждением спинного мозга изучалась на 46 больных с использованием метода множественной регрессии (Плохннский Н. А., 1970).

Адаптивпые перестройки соматических и вегетативных функций у больных с повреждением спинного мозга в зависимости от давности заболевания и функциональных резервов организма изучались в четырех сериях, представленных в таблице 1.

В первых трех сериях'исследовалась реакция головного, спинного мозга, скелетных мышц и сосудов головы, нижних и верхних конечностей, сердца и дыхания в зависимости от давности заболевания. Контрольной группой в этих исследованиях служили 49 здоровых человек. В четвертой серии исследовалась реакция головного и спинного мозга, мышц и сосудов нижних конечностей, сердца и дыхания от функциональных резервов адаптация организма.

Функциональные методы лечения. В основу комплексного лечения больных с повреждением спинного мозга были положены две методики: методика применения БОС п электростимуляции.

При применении БОС, сигналом в обратной связи служили биоэлектрическая активность мышц и параметры регуляции артериального тонуса сосудов нижних конечностей.

При эпидуральнои электростимуляции спинного мозга: у животных, она проводилась импульсами колоколообразной формы длительностью 2 мс с частотой заполнения 5 кГц и частотой следования 4 имп/сек, сила стимуляции подбиралась индивидуально по видимому подпороговому сокращению мышц (0,06—1,0 В), у человека — импульсами колоколообразной формы длительностью 2 мс с частотой заполнения 5 кГц и частотой следования 8—10 Гц, амплитуда импульса составляла 12—15В. Электростимуляция спинного мозга производилась круглосуточно.

Л\етоды оценки функционального состояния организма оценивалось:

1 — по электроэнцефалограмме. В первой серии исследовалась ЭЭГ зрительной коры, во второй серии — ЭЭГ моторной коры в области проекции правой кисти, в остальных сериях — ЭЭГ коры лобнозатылочного отведения.

2 —по электромиограмме (ЭМГ), миннтреморограмме (МТГ) и электроокулограмме (ЭОГ). При регистрации ЭОГ использовалось лобно-височное отведение. При регистрации ЭМГ, в первой серии электроды размещались над жевательной' мышцей, во вто-рй серии — над первой межкостной мышцей правой кисти,'в третьей серии — над передней большеберцовой мышцей голени. Регистрация МТГ осуществлялась с помощью предложенного нами «Устройства для регистрации минитремора скелетных мышц».

Таблица 1

Клиническая характеристика больных с повреждением спинного мозга

Серия Индивидуальная характеристика больных Кол-во больных

1 Давность заболевания: до шести месяцев после шести месяцев Локализация повреждения: шейный отдел грудной отдел поясничный отдел Характер повреждения: частичное полное 7 12 4 7 8 И 8

2 Давность заболевания: до шести .месяцев после шести месяцев Локализация повреждения: шейный отдел • грудной отдел поясничный отдел Характер повреждения: частичное польгое 4 15 1 10 8 8 11

3 Давность заболевания: до шести месяцев после шести месяцев Локализация повреждения: шейный отдел грудной отдел поясничный отдел Характер повреждения: частичное полное И 31 15 28 12 26 19

4 Давность заболевания: до шести месяцев 1 после шести месяцев Локализация повреждения: шейный отдел грудной отдел поясничный отдел Характер повреждения: частичное полное 12 34 11 23 ¡2 27 19

3 — по моноеннаптическим рефлексам (рефлекс Гофмана — Н-рефлекс, рефлекс растяжения и разгрузки), а также с помощью М-ответа.

4 — по времени простой зрительно-моторной реакции (ВПЗМР) на приведение и отведение первого пальца кисти и на сгибание и разгибание голеностопного сустава.

5 — по электрокардиограмме, реовазограмме, пневмограмме и кожно-гальванпческой реакции. ЭКГ регистировалась из первого или второго стандартных отведении. РВГ регистрировалась от сосудов мозга (масто-мастондальное отведение), сосудов предплечья и сосудов голени. Запись дыхательных движений, пли пневмограм-му (ПГ) регистрировали с помощью датчика \V-301 (ГДР). Кож-но-гальваническая реакция отводилась при помощи угольных электродов по методике Тарханова с кисти (ладонно-тыльное отведение) и со стопы (подошвенно-тыльное отведение).

6 — по работоспособности испытуемых, которая оценивалась но качеству (ошибке) зрительно-моторного слежения за уровнем 1/3 от максимального ЭМГ мышцы при произвольном напряжении.

Методы регистрации. Усиление и запись физиологических показателей производилась на энцефалографах ЭЭГП4-02 и ВБТ (ГДР), миографе М41 (Венгрия), реографе РГ4-01, УФУ БК, осциллографе С8-11, самописце Н-338-6П, магнитофонах «Тембр-2» и «Тембр-2М». Запись ЭЭГ, МТГ, ПГ, РВГ, ЭКГ на магнитофон осуществлялась при помощи амплитудно-широтного модулятора БП-8 или частотного модулятора МДМ. Оба модулятора и УФУ БК выпускаются ЭПМ НИИЭМ АМН СССР.

Методы статистического анализа. В ЭЭГ, ЭМГ, МТГ, ЭОГ, ЭКГ, Г1Г и КГР определялась средняя частота, в РЭГ и РВГ — средняя амплитуда реографического индекса, в ОШ — среднее значение амплитуды отклонения кривой огибающей ЭМГ от заданного уровня слежения. Для всех показателей вычислялась ошибка среднего и вариационный ряд.

ЛАетоды анализа структуры биоритмов. В структуре биоритмов определялись следующие характеристики: среднее значение показателя (М), мода вариационного распределения (Мо), амплитуда моды (ЛМо) и ширина гистограммы (АХ).

Методы межсистемного анализа. Оценка взаимодействия физиологических функций. Известно, что временные взаимоотношения между различными функциями исследуются с помощью различных вариантов корреляционного анализа. Однако, для мозга было показано, что «когда ставиться задача исследования связей, а не соотношения активности различных зон мозга», то целесообразно использовать более тонкий анализ, основанный на совпадении раз-

рядов (Бехтерева Н. П. с соавт., 1984). Мы использовали этот принцип для изучения связей между биопотенциалами коры больших полушарий мозга и скелетных мышц, тонусом артериальных сосудов, ритмом сердца и дыхания.

Методы анализа моносинаптических рефлексов. В кривых рефлексов растяжения и разгрузки с верхней и нижней конечности определялись средние значения латентного периода. Для Н-рефлек-сов и М-ответов с верхних и нижних конечностей измерены латентные периоды, пороги их появления, длительность и форма, отношение максимальных значений Н/М.

Для изучения характеристики восстановления рефлекторной возбудимости спннальных нейронов применялся метод раздражения сдвоенными импульсами. Изучалась зависимость отношения величины Нг и Hi от частоты стимуляции. Применялись частоты 1, 2, 4, 8, 10, 12, 15, 20, 30, 35 и 40 Гц.

Методы анализа медленноволновой электрической активности (МВЭА) мышц, нервов и атрофии мышц у животных с повреждением спинного мозга. В МВЭА определялись средняя частота и амплитуда, ошибка среднего до повреждения спинного мозга и после еженедельно в течение месяца. Атрофия мышц регистрировалась измерением диаметра голени на уровне надколенного бугра конечности, где находились вживленные электроды.

Обработка полученных результатов производилась на многомерном анализаторе импульсов АИ-4096 и на вычислительных машинах МН-10М, «Наири-2», «Искра-226». При машинной обработке использовались математические программы, разработанные в отделе экологической физиологии Ленинградского НИИЭМ АМН СССР, и программы, созданные в лаборатории функциональных исследований Иркутского НИИТО. Достоверность отклонений изучаемых показателен во всех случаях определялась по Т-критершо

Стыодента.

/

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Рель функциональных резервов адаптации организма и клинических характеристик заболевания на течение компенсаторных реакций у больных с повреждением спинного мозга

Известно, что процессы адаптации к изменениям внешней и внутренней среды у здорового человека имеют свой «индивидуальный маршрут» (Казначеев В. П., 1977), который зависит от функциональных резервов адаптации организма. В то же время эти особенности адаптивных реакций в условиях нарушенных функций при той или иной болезни определяются давностью заболевания,

характером й локализацией повреждения. Поэтому перед нами стояли две задачи. Во-первых, определить, какая существует зависимость между функциональными резервами адаптации организма, давностью, локализацией и характером травмы у больных с повреждением спинного мозга и развитием комплекса реакций в нервной, мышечной, сердечно-сосудистой и дыхательной системах. Ви-нторых, определить какой вклад делает каждая из перечисленных систем в обеспечении адаптивных реакций.

Для решения первой задачи, используя метод множественной регрессии, изучались влияние клинических характеристик заболевания, представленных в таблице 2, на реакцию нервной системы (но данным ЭЭГ), мышечной системы (по данным ЭМГ), сердечной системы (по данным ЭКГ), дыхательной системы (по данным ПГ') и сосудистой системы (по данным РВГ).

В результате анализа были получены следующие уравнения регрессии:

У, = 5,84-2,69 ЭКГ + 0,95 ЭЭГ + 0,59 РВГ-0,41 ЭМГ-0,27 ПГ У2 = 3,03+ 3,43 ЭКГ-1,24 ЭМГ-0,60 РВГ-( 0,41 ЭЭГ + 0,07 ПГ У3 = 2,54 —0,5 ЭЭГ-0,33 ЭКГ—0,14 РВГ + 0,13 ПГ + 0,05 ЭМГ У4= 1,64-1,03 ЭЭГ + 0,38 ПГ-0,33 РВГ + 0,29 ЭКГ + 0,28 ЭМГ

Таблица 2

Характеристика больных с повреждением спинного мозга

Давность заболевания Кол-во больных Характер повреждения Кол-во больных Локализация повреждения Кол-во больных Функциональные резервы К<)Л-В( больных

0-2 м 4 ушиб 4 шейный высокие 13

3—4 м 1 отдел и

5—6 м 7 частичное грудной средине 15

7—12 м 9 23 отдел:

1,1—2 г 8 Д1-Д7 4 низкие 18

2,1—5 л 10 полное 19 Д8-Д12 19

5,1 г и выше 7

где, У1 — функция локализации повреждения; У2 — функция давности повреждения; Уз — функция степени повреждения; У4 —функция резервов организма;

ЭЭГ— среднее значение частоты биопотенциалов, ЭМГ — среднее значение частоты, ЭКГ — среднее значение ИЯ— интервала, ПГ — среднее значение периода дыхання и РВГ — среднее значение амплитуды реограммы.

Используя результаты пошаговой множественной регрессии в полученных уравнениях, переменные (ЭЭГ, ЭМГ, ЭКГ, ПГ, РВГ) ранжированы таким образом, что первый член уравнения имеет наибольший удельный вес в адаптивных реакциях организма, а последний — наименьший. Из уравнений видно, что по удельному весу участия исследуемых систем в адаптивных реакциях их можно объединить в две группы. Первая группа относится к локализации и давности повреждения спинного мозга и вторая — к характеру повреждения и функциональным резервам адаптации организма больного. Кроме этого уравнения показывают, что локализация и давность повреждения спинного мозга больше всего влияют на сердечную систему, а характер повреждения и функциональные резервы адаптации — на нервную систему.

Таким образом, установлены два типа адаптивных реакций, один из которых связан преимущественно с локализацией и давностью повреждения спинного мозга, а другой — со степенью его повреждения и выраженностью функциональных резервов адаптации. Локализация повреждения и давность заболевания оказывает более выраженное влияние на сердечную систему, а степень повреждения и уровень функциональных резервов адаптации — на нервную. '

Особенности адаптивных реакций организма у больных с повреждением спинного мозга в динамике заболевания

Установленные выше два типа адаптивных реакций организма больного позволило нам в дальнейших исследованиях, сосредоточить внимание на влиянии давности заболевания и функциональных резервов организма на нервную, мышечную сердечно-сосудистую и дыхательную систем. В настоящей главе приведены результаты исследований больных до и после шести месяцев после повреждения спинного мозга.

Характеристика физиологических показателей двигательной системы у здоровых и больных на разных этапах после повреждения спинного мозга. Функциональное состояние коры больших полушарий оценивалось по ЭЭГ затылочных, центральных и передних отделов мозга. В норме в покое и при выполнении зрительно-моторного слежения спектр ЭЭГ в лобных, центральных и затылочных областях состоит из ряда пиков, которые находятся в диапазоне от 5,0 до 44,6 Гц.

В амплитудном распределении ЭЭГ в этих же областях наблюдается концентрация спектра амплитуд в низкоамплитудной области с полугауссовым распределением и позитивной асимметрией. При этом асиметрия более выражена в затылочных областях коры. Средняя частота ЭЭГ в исследуемых областях коры представлена в таблице 3.

Таблица 3

Средние значения периодов ЭЭГ (мс) у здоровых и больных с повреждением спинного мозга

Группа больных

Отведение ЭЭГ Группа здоровых после шести

М±т до шести месяцев

М±т месяцев ,М±т

Затылочное 158,7+9,5 95,2±13,3 119,0±10,3

р <0,05 р<0,05

Центральное 48,0+3,8 58,0±11,4 47,7+2,4

р<0,05 р<0,05

Л обно-затылочное 92,8±2,7 80,0+6,2 86,0±3,2

р<0,05 р<0,05

Предполагается, что высокочастотные составляющие спектра ЭЭГ относятся соответственно к бета- и гамма- ритмам, являются суммарным отражением частоты импульсации в аксонах первого слоя коры (от афферентных путей, звездчатых клеток, коллатера-лей пирамид (Думенко В. Н., 1973; Humphry R. 1968), т. е. связаны с активностью верхних этажей коры больших полушарий, участвующих в ассоциативных и замыкательных функциях (Поляков Г. И., 1973). Выраженность альфа-ритма отражает силу тормозных процессов, определяемую активностью подкорковых структур (Небылицин В. Д., 1966; Зимкина Л. М, 1976). Низкие частоты (6—8 Гц) характеризуют нерегулярный характер воздействия тала мических осциллятов на кору больших полушарий и ведут к более четкому выявлению колебательных свойств коры (Осовец С. И. с соавт., 1983).

Показано, что отрицательные волны ЭЭГ коррелирует с ВПСП, а позитивные — ТПСП (Baldy К. Д., 1981). В то же время известно, что по суммарной усредненной активации ВПСП и ТПСП можно судить о возбудимости нервных клеток. Степень разброса амплитуд ЭЭГ характеризует нейрогенную гомогенность (по возбудимости) популяции, а изменение амплитудного распределения отражает перестройку внутрикоркового взаимодействия (Drohocki L., 1973).

У больных с повреждением спинного мозга в первые месяцы заболевания наблюдается увеличение средней частоты ЭЭГ в лобных и затылочных областях, что, с одной стороны, может указывать на повышение активности ретикулярной формации, а с другой — на расширение взаимодействия осцилляторов различных зон мозга (Осовец С. И., 1983). Средняя частота ЭЭГ передней центральной извилины снижается (таблица 3). Увеличивается электрическая активность в области гамма-ритма в лобно-затылочных отведениях и снижается в центральной области. Интенсивность альфа-ритма уменьшается в лобных и затылочных областях. Несколько увеличивается мю-ритм в двигательной области коры. Уменьшается асимметрия в амплитудном распределении ЭЭГ. Наблюдается изменение формы амплитудного распределения в лобных, центральных и зрительных областях.

В более поздние сроки (после шести месяцев) средняя частота ЭЭГ в центральных областях коры достоверно не отличается от частоты ЭЭГ у здоровых. Восстановление средней частоты ЭЭГ в этой области коры показывает, что ее специфическая активизация в проекции верхней конечности повышается. Неспецифическая активация коры сохраняется высокой, так как средняя частоты ЭЭГ лобных и затылочных областей остается повышенной (таблица 3). Бета-ритм сохраняется увеличенным во всех областях коры, и значительно возрастает его мощность в моторной коре, что говорит о повышении эмоционального напряжения, невротизации у больного ВегкИо^ I. е1 а!., 1969). Там же увеличивается и мю-ритм. Альфа-ритм, по прежнему, низкий, т. е. процессы саморегуляции мозга остаются нарушенными. Уменьшается гамма-ритм в лобной коре. Это указывает на то, что фронтальная кора уже не принимает участия в компенсаторном процессе. Восстанавливается разброс и асимметрия в амплитудном распределении ЭЭГ в этой области и, по-прежнему, сохраняются измененными в затылочных и центральных областях коры.

Функциональное состояние сегментов спинного мозга исследовалось с помощью таких моносинаптических рефлексов, как Н-рефлекс, рефлекс растяжения и разгрузки. Н-рефлекс, как было показано еще (Ма§1ас1егу с соавт. 1951), представляет собой мо-носинаптический рефлекс, возникающий при электрической стимуляции афферентов. Для оценки возбудимости мотонейронов предпочтительно сравнить отношения максимальной амплитуды Н-рефлекса и М-ответа. При повышении рефлекторной возбудимости это соотношение увеличивается (Бодалян Л. О. с соавт. 1986; Бан-кушев С. Т., 1974).

Показано, что этот показатель у здоровых равен 12,0+2,0% (при тестировании реакций с первой тыльной межкостной мыш-

цы), 48,0±11,0% (при исследовании рефлексов камбаловидной мышцы), что соответствует нормам, полученным другими исследователями (Горбачева Ф. Е. с соавт., 1986; Старобинец М. X. с со-авт., 1985).

Рефлекс растяжения является ответом на адекватную стимуляцию веретен растяжением мышцы. Его главный компонент'— активация афферентов — I однако в нем участвуют, по-видимому, и вторичные окончания, от которых эффект передастся по афферен-там — II (Вахрамеева И. А. с соавт., 1980; Коц Я. М., 1976; Персон Р. С., 1985; Teasdall R. D. et al., 1952). Укорочение латентного периода этого рефлекса отражает его облегчение. По нашим данным в группе здоровых он соответствует для этих же мышц соответственно: 13,3±2,0 мс и 75,4±7,8 мс. Рефлекс разгрузки вызывает паузу в импульсации афферентов la (Burke D. et. al., 1978). Мер-тон, который исследовал период молчания, считает, что его основой является разгрузка веретен (Mepton Р. А., 1951). В то же время возникновение периода молчания обусловлено не только прекращением фоновой активности афферентов 1а, но и активацией афферентов 16 сухожильных рецепторов. Последние, как известно., вызывают аутогенное иостсинаптическое торможение (Гранит.Р., 1973; Экклс Дж. 1966). Поэтому регистрация периода от момента разгрузки мышцы до появления электрической активности позволяет судить об аутогенном постсннаптическом торможении в' спинном мозге. В наших исследованиях у группы здоровых он равняется для тех же мышц — 28,0±2,7 мс и — 106,9± 12,7 мс.

Для изучения следовых явлений в сегментарном рефлекторном аппарате мы использовали анализ кривой восстановления Н-рефлекса, в которой выделено несколько периодов: период раннего облегчения, который объясняют возбуждением мотонейронов подпороговой каймы, период ранней депрессии — определяется интернейронными тормозными воздействиями и следовой невозбудимостью мотонейронов, период промежуточного облегчения, обусловленного активацией интрасегментарных и супраспинальных облегчающих влияний, и период поздней депрессии. Период поздней депрессии, как и ранней, связан с пресинаптическим торможением афферентов 1а (Баранов-Крылов И. Н., 1969; Персон Р. С., 1985; Бадалян Л. О. с соавт., 1986; Jshikawa К. et al., 1966). Низкочастотная депрессия обусловлена не только действием всего комплекса внутрпсегментарных факторов, но и супраспинальным пресинаптическим торможением (Костюк П. Б., 1973; Delweide P. I., 1973).

В наших исследованиях кривая восстановления Н-рефлекса была построена по средним значениям по группе здоровых лиц. Она содержала все периоды, которые были описаны ранее. Различи-

мый ответ Н2 после Hi проявляется при частоте 33,3 Гц, период возбуждения нейронов подпороговой каймы — при 67,0 Гц, период ранней деспрессии — до 83,0 Гц, период промежуточного облегчения— до 167,0 Гц и период поздней депрессии — начиная с 167,0 Гц и выше. Выявленные значения соответствуют норме, полученной другими исследователями (Персон Р. С., 1985; Бадалян Л. О. с соавт., 1986).

У больных до шести месяцев после повреждения спинного мозга наблюдали на нижней конечности повышение отношения Н-рефлекса к М-ответу до 125,0±53,0% (р<0,05). Латентный период рефлекса разгрузки увеличивается на верхней конечности до 39,8±9,6 мс (р<0,05) и на нижней до 173,6±34,5 мс (р<0,05). Следовательно, в сегментах спинного мозга, лежащих ниже повреждения, нарушаются процессы аутогенного возбуждения и торможения. В сегментах, лежащих выше повреждения, нарушается только аутогенное торможение. В кривой восстановления Н-реф-лекса у этих больных отсутствовали периоды возбуждения подпороговой каймы, ранней депрессии, более поздно наступает период поздней депрессии и увеличивается величина максимального отношения Н2 к Hi до 125,0±53,0% (р<0,05). Периоды депрессии связаны с пресинаптическим торможением, которое у больных нарушается как и постсинапгическое (по данным латентного периода рефлекса разгрузки). Увеличение максимальной амплитуды отношения Н2 к Hi говорит об облегчении Н-рефлекса.

В дальнейшем, т. е. от полугода и далее от начала заболевания, у больных в верхних конечностях регистрируется увеличение отношения Н/М (39,0±8,0%, р<0,05), латентных периодов рефлекса разгрузки (33,8±5,8 мс, р<0,05) и растяжения (21,1 ±4,2 мс, р<0,05). В нижних конечностях наблюдается относительное восстановление отношения Н/М (58,0±7,0%, р<0,05). Сохраняется повышенным латентный период рефлекса разгрузки (151,0± 3,7 мс, р<0,05). По кривой восстановления Н-рефлекса видно, что резко увеличивается следовая возбудимость мотонейронов, нет периода ранней депрессии и сохраняется увеличенным значение максимального отношения H2/Hi.

Функциональное состояние пораженных и непораженных мышц

определяли по ЭМГ жевательной, первой тыльной межкостной и передней большеберцовой мышц. У здоровых во всех исследуемых мышцах регистрируется интерференционная биоэлектрическая активность. Средние значения частот ЭМГ и ее огибающей представлены в таблице 4. Вариационное распределение частот ЭМГ находится в диапазоне от 40 до 60 Гц-. Эти же значения были получены и другими исследователями (Donnel R. D., 1973; Hagbarih et. al., 1983). В процессе зрительно-моторного слежения текущая частота ЭМГ изменяется, но эти изменения минимальны.

Таблица 4

Средние значения периодов ЭМГ (мс) у здоровых и больных с повреждением спинного мозга

Название мышцы Группа здоровых М+т Группа больных

до шести месяцев М±ш после, шести МССЯЦРП Л\±П1

Жевательная 02,5 ± 4,4 33,4± 1,8 51,0±3,С

р<0,05 р<0,05

Тыльная меж-

костная мышца

кисти 30,4±3,6 24,8±7,3 25,8± 1,7

р<0,05 р<0,05

Передняя боль-

шеберцовая 20,0 + 1,4 108,9±28,2 161,4±44,6

р<0,05 р <0,05

В раннем периоде повреждения спинного мозга ЭМГ мышц лица и кисти имеет интерференционный характер и относится к первому типу, т. е. записывается с мышц, очень легко пострадавших или полностью восстановившихся (Юсевич 10. С., 1963). Мода вариационного распределения сдвигается влево и снижается стабильность текущей частоты ЭМГ. ЭМГ нижних конечностей приближается к второму типу, в некоторых случаях она представлена высокоамплитудными осцплляциямн с частыми и изменчивыми по ритму колебаниями (26 тип). В других случаях это очень редкие низкоамплитудные колебания (2а тип). Установлено, что ЭМГ типа 2а отражает грубые повреждения мотонейронов, тогда как тип 26 соответствует менее тяжелым повреждениям (Юсевич Ю. С., 1963). Увеличивается разброс в распределении частот ЭМГ и мощность низкочастотных составляющих. Стабильность текущей частоты ЭМГ резко снижена.

Через шесть месяцев после травмы у больного наблюдается положительная динамика ЭМГ мышц лица, сохраняются изменения ее в мышцах кисти и наблюдается отрицательная динамика ЭМГ в паретичсских мышцах (таблица 4).

Состояние регулирующих систем организма на разных этапах после повреждения спинного мозга у человека. Структурной основой активной приспособительной деятельности организма является взаимодействие физиологических функций и колебательный характер физиологической активности (Казначеев В. П., 1974; Баев-ский Р. М„ 1977; Деряпа Н. Р. с соавт., 1985;). Благодаря колебательному характеру функциональной активности система способна поддерживать гибкое взаимодействие со средой и обеспечивать оптимальное поведение (Василевский Н. Н. с соавт., 1973). Струк-

тура биоритмов очень чувствительна к нагрузкам, стрессам, а ее оценка при патологии может дать важные сведения о патогенезе ряда заболеваний (Василевский Н. Н., 1975). Увеличение амплитуды бпорнтмических процессов, их трансформация, подчеркнутая выраженность свидетельствуют об активации адаптационного процесса (Степанова С. И., 1986). Особенно важным прикладным аспектом является прогнозирование возможностей адаптации (Баев-скнй Р. М„ 1977; Казначеев В. П., 1977; Сороко С. И., 1978; Деря-па Н. Р, с соавт., 1985).

Изучена временная структура колебания длительностей волн сгибающих ЭЭГ и ЭМГ, колебания амплитуды реографического индекса, ритма сердца и дыхания в течение трех минут, т. е. биоритмы, которые по классификации Н. И. Моисеевой и В. М. Сысуева (1981) относятся к ритмам высокой частоты. Структура биоритмов определялась с помощью статистических показателей: мода, амплитуда моды, ширина гистограммы. Оценка баланса между центральными и периферическими механизмами регуляции производилась по частоте ритмо- и амплитудограммы, по величине малого и большого диаметра скаттерграммы.

Характеристика биоритмов коры больших полушарий, скелетных мышц, сердечно-сосудистой и дыхательной систем здорового человека. Биоритмы огибающей ЭЭГ. У здоровых в состоянии покоя огибающая ЭЭГ зрительной, двигательной и фронтальной коры больших полушарий состоит из апериодических волн. Вариационное распределение ее периодов имеет несимметричный вид.

Биоритмы огибающей ЭМГ. Огибающие ЭМГ жевательной, первой тыльной межкостной и передней большеберцовой мышц состоят из разнообразных по длительности волн, вариационное распределение периодов ЭМГ несимметрично.

Биоритмы сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Вариационное распределение длительности ЯК-интервалов ЭКГ, длительности периода дыхания и амплитуды реографического индекса сосудов мозга, верхних и низких конечностей близки к' нормальному. Показатели вариационного распределения ритма сердца можно использовать для оценки состояния нервной и гуморальной регуляции (Баевскнн Р. М. с соавт., 1978), так как считается, что мода отражает гуморальную регуляцию, амплитуда моды — симпатическую, а ширина гистограммы — парасимпатическую.

Большое значение имеет и информация о состоянии автономных и центральных механизмов регулирования. Исходя из принципа автономной и центральной регуляции сердца, все виды волн, были разделены на два типа: первый — с периодом более двух сердечных циклов, объединяющий дыхательные волны и волны 1-го и 2-го порядков, отражающих центральную регуляцию; второй — с

периодом равным двум сердечным циклам связанным с участием автономных механизмов регуляции.

Величина центральной и автономной регуляции изучаемых показателен сердечно-сосудистой и дыхательной систем отчетливо выявляется по скаттерграмме, которая для сердца в норме имеет форму вытянутого круга (Березный ссоавт., 1978.). Скаттерграммы ритма дыхания и амплитуды реовазограммы в норме также имеет форму слегка вытянутого круга.

Динамика биоритмов коры больших полушарий, скелетных мышц, сердечно-сосудистой и дыхательной систем у больных с повреждением спинного мозга. Биоритмы огибающей ЭЭГ. В начале заболевания наблюдается увеличение средней частоты огибающей ЭЭГ в зрительной коре и ее снижение в лобных областях коры (р<0,05). В вариационном распределении достоверно изменяется мода, амплитуда моды и ширина гистограммы огибающей ЭЭГ лобно-затылочного отведения (р<0,05). Через шесть месяцев средняя частота огибающей ЭЭГ отклоняется от нормы уже во всех отведениях, причем в затылочных и центральных областях коры регистрируется учащение колебаний, а в лобных — их урежение. Во всех отведениях нарушается дисперсия, в лобно-затылочном — амплитуда коры. Отклонения от нормы нарастают (р<0,05).

Биоритмы огибающей ЭД\Г. У больных в течение шести месяцев после травмы увеличивается средняя частота огибающей ЭМГ мышц кисти п снижается на нижних конечностях; изменяется мода, амплитуда моды в мышцах голени и дисперсия в жевательной мышце. С продолжением болезни число достоверных отклонений показателей биоритмов мышц увеличивается: повышается средняя частота огибающей ЭМГ мышц лица и руки и уменьшается в мышцах нижних конечностей. Обнаруживаются отклонения амплитуды моды во всех мышцах, моды в мышцах кисти и голени, ширины гистограммы в мышцах нижних конечностей (р<0,05).

Биоритмы тонуса сосудов мозга, предплечья и голени. В остром периоде у больных были обнаружены достоверные отклонения ширины гистограммы и малого диаметра скаттерграммы в сосудах мозга, амплитуды моды, ширины гистограммы, средней частоты амплнтудограммы и большого диаметра скаттерграммы в сосудах верхних конечностей. В отдаленном периоде заболевания происходят отклонения амплитуды моды, ширины гистограммы и частоты амплнтудограммы в сосудах предплечья, ширины гистограммы в сосудах голени (р<0,05).

Биоритмы дыхания. В первые месяцы после повреждения спинного мозга у больных наблюдается увеличение частоты дыхания, которое затем нормализуется. Во всех периодах заболевания регистрируется уменьшение диаметров скаттерграммы (р<0,05).

Биоритмы сердца. У больных в течение шести месяцев выявляется увеличение средней частоты сердечных сокращений и моды, уменьшение ширины гистограммы, большого и малого диаметров скаттерграммы. Через шесть месяцев достоверно изменены мода, амплитуда моды и малый диаметр скаттерграммы (р<0,05).

Межсистемное взаимодействие функций у больных с повреждением спинного мозга в динамике заболевания. Изучалось взаимодействие физиологических функций, которое оценивалось по вероятности совпадения активности биопотенциалов головного мозга (ЭЭГ — лобных, центральных и затылочных областей) и мышц (ЭМГ жевательной, первой тыльной межкостной и передней боль-шеберцовой мышц), тонуса артериальных сосудов (РЭГ сосудов мозга, РВГ сосудов верхних и нижних конечностей), ритма сердца (ЭКГ) и дыхания (ПГ).

Установлено, что травма спинного мозга приводит к резкому снижению межсистемного взаимодействия во всех вариантах исследования. Особо следует обратить внимание на снижение взаимодействия между нервной, мышечной и сосудистой системами и между висцеральными системами.

Таким образом, установлено, что повреждение спинного мозга приводит к нарушению функций центральных и периферических звеньев двигательного анализатора, временной структуры биопотенциалов головного мозга и мышц, колебания тонуса артериальных сосудов, ритма сердца и дыхания, а также межсистемного взаимодействия функций. В динамике заболевания отклонения от нормы физиологических показателей увеличиваются в двигательной системе и уменьшаются в вегетативной и сохраняется нарушенным межсистемное взаимодействие исследуемых функций.

Роль функциональных резервов в адаптивных реакциях организма больных с повреждением спинного мозга

В основу определения функциональных резервов адаптации человека были взяты показатели взаимодействия нервной, мышечной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем. С этой целью был разработан способ оценки временной межсистемной организации по анализу вероятности совпадения активности биопотенциалов головного мозга (ЭЭГ лобно-затылочной области) и мышц (ЭМГ передней большеберцовой мышцы), тонуса артериальных сосудов (РВГ голени), ритма сердца (ЭКГ) и дыхания (ПГ). Показано, что по структуре временной организации перечисленных функций здоровых и больных людей можно разделить на три группы, характеризующихся выраженным взаимодействием нервной системы с сосудистой (группа А), равным взаимодействием нервной системы с сосудистой и дыхательной системам (группа Б) и выраженным взаимодействием нервной системы с дыхательной (группа В).

Нами было доказано, что первая временная структура мёж-системного взаимодействия определяется у лиц имеющие высокие функциональные резервы, вторая — у лиц со средними и третья — у лиц низкими (Бутуханов В. В. с соавт., 1988). Полученные данные хорошо согласуются с результами других исследователей (Ку-туев В. Б., 1983; Илюхина В. А., 1984; Сороко С. И., 1984; Деря-па II. Р., 1985).

Функциональные особенности нервной, мышечной, сердечно-сосудистой н дыхательной систем у больных различных групп (А, Б, В) с повреждением спинного мозга. Больные группы А. В отличии от зодоровых (группа А) у больных этой группы снижается длительность периода ЭЭГ до 88,2±4,7 мс и увеличивается мощность гамма-ритма. Уменьшается латентный период рефлексов растяжения до 60,0±23,7 мс (р<0,05). В кривой восстановления Н-рефлек-са незначительно снижается следовая возбудимость нейронов, ранняя депрессия п возбуждение подпороговой каймы. Существенно увеличивается период активации сегментарных и супраспинальных облегчающих влияний и более поздно наступает поздняя депрессия. Все это свидетельствует о нарушении пресинаптического торможения, связанного с супраспинальными влияниями и интерсегментарными механизмами. Механизмы аутогенного постсинаптического торможения не изменены. Средний период ЭМГ у больных группы А в два раза ниже, чем в норме (45,2± 12,0 мс, р<0,05). В распределении частот ЭМГ снижается мощность основного пика и увеличена дисперсия. Работоспособность незначительно отличается от работоспособности здоровых аналогичной группы и составляет 0,39 ±0,06 (р<0,05). Сенсомоторные реакции достоверно выше нормы (248,7±22,5 мс, р<0,05). Достоверно изменены: мода, амплитуда моды и дисперсия в вариационном распределении периода огибающей ЭЭГ (р<0,01); средний период в вариационном распределении огибающей ЭМГ п дисперсия (р<0,05); средняя продолжительность, мода, амплитуда моды вариационного распределения ИЯ-интервала ЭКГ (р<0,05); амплитуда моды и дисперсия в распределении амплитуды реографического индекса РВГ (р<0,05). Значительно уменьшено взаимодействие между нервной и сердечно-сосудистой системами.

Больные группы Б. У больных отмечается тенденция к увеличению средней частоты ЭЭГ, резкое выделение основных пиков частот, диспропорция в мощности ритмов — увеличение мощности гамма- и бета-ритмов и снижение альфа-ритма. Латентный период рефлекса растяжения уменьшается до 55,7±3,9 мс (р<0,05). В кривой воссстановления Н-рефлекса снижается следовая невозбудимость мотонепронов, возбуждение подпороговой каймы и ранней депрессии. Увеличивается период активации сегментарных и супраспинальных облегчающих влияний, но в меньшей степени, чем

у лиц первой группы. Регистрируется увеличение латентного периода рефлекса разгрузки (113,9±34,2 мс, р<0,05), что говорит о па-рушении интерсегментарного постсинаптического торможения. Средний период ЭМГ повышен (79,5± 12,8 мс, р<0,05). В отличии от здоровых в распределении частот ЭМГ больных резко выделяются поддиапазоны спектра частот и увеличивается дисперсия. Увеличивается время сенсомоторной реакции на сгибание голеностопного сустава до 251,9±8,б мс, (р<0,05). Изменяется мода и дисперсия в распределении периодов огибающей ЭЭГ (р<0,05). Наблюдается снижение взаимодействия между нервной и дыхательной, мышечной и сосудистой, сосудистой и дыхательной системами.

Больные группы В. У больных изменен период ЭЭГ (80,9±6,7 мс), который меньше нормы (р<0,05), активированы гамма- п бета-ритмы, снижен альфа-ритм. Латентный период рефлекса растяжения снижен (72,4±5,7 мс, р<0,05). В кривой восстановления Н-рефлекса следовая невозбудимость мотонейронов не изменена. Отсутствуют периоды возбуждения подпороговой каймы и ранней депрессии. Нет изменений в периодах активации сегментарных и супраспинальных облегчающих влияний и поздней депрессии. Латентный период рефлекса разгрузки уменьшен (153,8±38,2 мс, р< 0,05). Средний период ЭМГ передней большеберцовой мышцы увеличен до 96,8± 12,8 мс, (р<0,05), резче проявляется разделение спектра ЭМГ на поддиапазоны и сильно увеличена дисперсия. Работоспособность значительно ослаблена (0,88±0,06 мс, р<0,05). Латентный период сенсомоторной реакции существенно увеличен (411,9± 137,4 мс, р<0,05). Достоверно увеличен период, мода и амплитуда моды вариационного распределения периода огибающей ЭМГ (р<0,05); средний период, амплитуда моды и дисперсия вариационного ряда огибающей ЭЭГ (р<0,05); мода и дисперсия вариационного распределения периода дыхания (р<0,05); мода вариационного распределения амплитуды реографического индекса РВГ (р<0,05). Отмечается резкое снижение взаимодействия между нервной, сердечно-сосуднстой и дыхательной, мышечной и дыхательной системами. Таким образом, результаты исследования показали, что и с учетом индивидуальных реакций, повреждение спинного мозга, сопровождается системными изменениями в организме больного. Однако, особенности этих реакций определяются функциональными одаптацнонными резервами.

Активация резервных возможностей организма

посредством электромиографической и сосудистой обратных связей у больных с повреждением спинного мозга

С позиции теории об устойчивом патологическом состоянии, которое постепенно формируется у больного с повреждением спинного мозга, успешного лечения таких больных необходимо разру-

шить это состояние (Бехтерева Н. П., 1977; Крыжановский Г. Н., 1980). В этих целях используют методы биоуправления, электро-стимуляцип, создания артифициальных стабильных функциональных связей. Предложенный нами способ основывается на применении БОС, в которых в качестве сигнала обратной связи используется остаточная биоэлектрическая активность паретических мышц и колебания времени распространения пульсовой волны сосудов голени.

При анализе результатов лечения все 36 больных были разделены на три группы. Первая группа (А) состояла из больных, у которых определялись высокие, вторая (Б)—средние и третья (В) —низкие функциональные резервы. Клинические характеристики этих больных представлены в таблице 5.

Таблица 5

Клиническая характеристика больных с повреждением спинного мозга с высокими (А), средними (Б) и низкими (В) функциональными резервами

Группа Пол Давность повреждения Степень повреждения Уровень повреждения

мужчины женщины ДО 6 мес. через 6 мес. частичное полное шейный грудной поясничный

Л (%) 87 13 33 67 87 13 27 33 40

Б (%) 75 25 19 81 87 13 33 44 23

В (%)■ 72 28 78 22 17 83 72 72 11

В основе метода лечения было предложено два вида адаптивной саморегуляции функций: зрительно-моторное слежение за дозированным уровнем биоэлектрической активностью мышц (саморегуляция произвольной функции — СПФ) и зрительное слежение за дозированным уровнем изменения ВРПВ (саморегуляция непроизвольных функций — СНПФ). Реакция больного организма при первичном выполнении саморегуляции функций отражалась в следующих характеристиках.

У больных группы А выполнение обоих видов саморегуляции сопровождается увеличением гамма- и уменьшением альфа- и бета-ритмов ЭЭГ. При выполнении СПФ наблюдается увеличение ЧСС н ЧД снижение тонуса артериальных сосудов и повышение вероятности взаимодействия между нервной и сосудистой системами. При выполнении СНПФ наблюдается увеличение ЧСС и сни-

жения ЧД н тонуса артериальных сосудов. Изменений в межсистемном взаимодействии не происходит.

В группе Б во время выполнения обоих видов саморегуляции происходит увеличение гамма- и снижение бета- ритмов. При выполнении СПФ наблюдается увеличение ЧСС и тонуса артериальных сосудов, снижение ЧД. Увеличивается, вероятность взаимодействия между нервной и сосудистой системами. При выполнении СНПФ увеличивается ЧСС, уменьшается ЧД и тонус артериальных сосудов, увеличивается вероятность взаимодействия между сосудистой и дыхательной системами.

У больных третьей группы В выполнение СПФ вызывает увеличение гамма- и уменьшение бета- и тета- ритмов. Выполнение СНПФ приводит к увеличению альфа-, тета-, дельта- ритмов и снижению гамма- и бета- ритмов. При обоих видах саморегуляции у больных наблюдается увеличение ЧСС и ЧД, повышение вероятности взаимодействия между сосудистой и дыхательной систем. Тонус артериальных сосудов не изменяется в первом случае и снижается во втором случае управления.

При длительном применении саморегуляции выше перечисленных функций приводит к следующим изменениям в организме больных.

Результаты лечения больных с повреждением спинного мозга, имеющих высокие функциональные резервы организма. В результате проведенных тренировок у больных, имеющих высокие и средние функциональные резервы в 75—80% случаев увеличивается сила мышц и объем движений, улучшается координация мышц, чувствительность и функция тазовых органов.

Особенностью восстановления двигательной функции у больных первой группы являлось в среднем линейное нарастание биоэлектрической активности частично парализованных мышц и улучшение качества их координации. В середине лечения биоэлектрическая активность мышц увеличивается на 27%, координация на 15 %, а после окончания лечения эти показатели составляли соответственно 85% и 44%. Аналогичная закономерность наблюдается и в динамике латентного периода простой зрительно-моторной реакции на сгибание и разгибание голеностопного сустава.

У больных, этой группы после 10—15 сеансов лечения регистрируется уменьшение периода ЭЭГ до 84,0±5,0 (р<0,05). Гистограмма распределения частот достоверно (р<0,05) отличается от исходной. После окончания лечения, средние значения периодов ЭЭГ снижается до 82,9±3,6 мс (р<0,05). Показатели вариационного распределения частот ЭЭГ возвращаются к исходному состоянию и гистограммы достоверно не отличаются друг от друга. В

биопотенциалах передней большеберцовой мышцы значительно уменьшается среднее значение периода ЭМГ (53,6±3,9 мс, р<0,05); мода распределения частот сдвигается влево до 67,5 Гц, уменьшается дисперсия. После окончания лечения нарастает снижение дисперсий частот ЭМГ.

Показатели отражающие функциональное состояние сегментов спинного мозга, лежащих выше места его повреждения после лечения практически возвращаются к исходным значениям.

Показатели, отражающие состояние сегментов спинного мозга ниже места его повреждения, сохраняются повышенными (рефлекс растяжения 71,4±9,1 мс, рефлекс разгрузки 99,9+15,0 мс и отношение Н-рефлекса к М-ответу 114,0± 14,0%). По кривой восстановления видно, что у больных еще больше увеличивается следовая невозбудимость мотонейронов, отсутствует период ранней депрессии, значительно короче период промежуточного облегчения и отчетливо выражен период поздней депрессии.

В процессе лечения линейно улучшается время простой зрн-телыю-моторнон реакции на сгибание и разгибание голеностопного сустава и отведение первого пальца кисти (р<0,05).

Динамика в двигательной сфере сопровождается определенными сдвигами временной структуры биопотенциалов головного мозга н передней большеберцовой мышцы, тонуса артериальных сосудов, ритма сердца и дыхания. У больных наблюдаются достоверные измерения среднего периода огибающей ЭЭГ; моды и дисперсии; амплитуды моды и дисперсии частоты ЭКГ; средней частоты и моды Г1Г. У 31% больных от общего числа наблюдается увеличение межсистемного взаимодействия, у 35%—не изменилось и 34% —уменьшилось. Увеличивается вероятность взаимодействия между нервной и сосудистой системами.

Результаты лечения больных с повреждением спинного мозга, имеющих средние функциональные резервы организма. Хотя у больных группы Б в 87% случаев констатировано частичное повреждение спинного мозга, т. е. по степени повреждения спинного мозга они не отличались от группы А, лечебный эффект в этой группе был достигнут в 80,6% случаев. Клинически наблюдается та же положительная динамика, что и п первой группе.

В то же время у этой группы больных была отмечена особенность в нарастании биоэлектрической активности и улучшения координации парализованных мышц. Если в первой группе наблюдается прогрессивный рост ЭМГ активности мышц в процессе тренировок, то во второй группе активность в ЭМГ парализованных мышц вначале резко возрастает на 180% и координация улучшается на 290%, но к концу лечения биоэлектрическая активность

мышц превышает исходный уровень только в 44%, дальнейшего улучшения координации мышц не происходит.

Аналогичная закономерность наблюдается и по динамике латентного времени простой сенсомоторной реакции на сгибание и разгибание голеностопного сустава.

Анализ динамики показателей ЭЭГ показал, что к 10—15 сеансу у больных увеличивается период ЭЭГ. В частотном распределении уменьшается гамма-ритм н увеличивается альфа-ритм. При зрительно-моторном слежении резко блокируется бета-ритм. После окончания лечения восстанавливается мощность гамма-ритма, незначительно увеличивается мощность альфа-ритма и происходит выравнивание мощностей различных ритмов. Гистограмма отличается от исходной (р<0,05).

По данным ЭМГ передней болыиеберцовой мышцы в процессе лечения наблюдается уменьшение периодов биопотенциалов ЭМГ до 67,0± 16,9 мс (р<0,05), увеличивается мощность в диапазоне 40 —60 Гц и уменьшается дисперсия. После незначительных изменений, параметры рефлексов растяжения и разгрузки с верхней конечности возвращаются к исходным значениям, уменьшается отношения Н-рефлекса к М-ответу (р<0,05). Наблюдается увеличение следовой невозбудимости мотонейронов, уменьшение периода ранней депрессии и стала более выражена реакция периода поздней депрессии.

Практически отсутствует динамика времени простой двигательной реакции на отведение и проведение первого пальца кисти, сгибания и разгибания голеностопного сустава.

Отмечены изменения временной структуры в биопотенциалах головного мозга (средний период ЭЭГ, мода, амплитуда моды и дисперсия) и в ритме сердца (средняя частота). В 32°/о от общего числа больных происходило увеличение межсистемного взаимодействия, в 1% —не изменялось и в 67% — уменьшалось.

Результаты лечения больных с низкими функциональными резервами. У больных этой группы наблюдается значительное снижение исходной биоэлектрической активности парализованных мышц за счет грубого повреждения спинного мозга (в 89% случаев диагностировалось полное повреждение спинного мозга). По давности травмы и локализации повреждения они не отличались от больных групп А и Б. По данным клинического обследования, абсолютным значением биоэлектрической активности передней болыиеберцовой мышцы, точности слежения за дозированным уровнем ЭМГ, времени зрительно-моторных реакций с нижних конечностей установлено, что только в 47,3% случаев у больных удается получить минимальную положительную динамику. Тем

не менее в организме больного наблюдаются определенные перестройки физиологических показателей.

В ходе проводимого лечения у больных увеличивается длительность периода ЭЭГ. Изменяется характер распределения частот. Лечение завершается увеличением периода ЭЭГ до 94,6±11,2 мс (р<0,05). Значительно изменяется гистограмма распределения частот: в ней отчетливо выделяются пики, соответствующие основным ритмам коры головного мозга. По своему виду она практически не отличается от гистограммы второй группы больных до лечения, но достоверно отличается от исходной (р<0,01).

В ЭМГ нижних конечностей в ходе лечения у больных увеличивается среднее значение периода (140,7±35,9 мс, р<0,05) и изменяется распределение частот, уменьшается мощность низкочастотных составляющих ЭМГ и увеличивается мощность пика в диапазоне 40—60 Гц.

Для показателей, отражающих функциональное состояние сегментов спинного мозга, лежащих выше и ниже места его повреждения, характерно: уменьшение латентного времени рефлексов разгрузки и .растяжения первой тыльной межкостной мышцы; увеличение отношения Н-рефлекса и М-ответу этой же мышцы (р<0,05). Уменьшение латентного периода рефлексов растяжения и разгрузки икроножной мышцы, увеличение отношения Н-рефлекса к М-ответу этой же мышцы (р<0,05). Лечение приводит к увеличению времени следовой невозбуднмости мотонейронов, полному отсутствию периода поздней депрессии, изменению формы периода промежуточного облегчения и уменьшению периода поздней депрессии. После окончания лечения происходит дальнейшее снижение времени латентных периодов рефлексов растяжения (50,1± 7,4 мс, р<0,05) и разгрузки (97,1 ±15,9 мс, р<0,05) икроножной мышцы. Резко уменьшается отношение Н-рефлекса к М-ответу этой же мышцы (29,0±3,0%, р<0,05). В кривой восстановления Н-рефлекса икроножной мышцы характерно изменение периода поздней депрессии.

Отсутствует динамика времени простой двигательной реакции как на сгибание и разгибание голеностопного сустава и на приведение и отведение первого пальца кисти.

В ходе восстановительного лечения у больных изменяется временная структура биопотенциалов головного мозга (средний период ЭЭГ и дисперсия), ритма сердца (дисперсия) и ритма дыхания (мода и дисперсия) и колебания тонуса артериальных сосудов (амплитуда моды).

В 89% от общего числа больных наблюдается увеличение меж-

системного взаимодействия в 6%—не изменяются и в 5% — уменьшается. Повышается вероятность взаимодействия между нервной и дыхательной системами. Таким образом, динамика физиологических показателей во время адаптивной саморегуляции функций и конечный результат лечения зависит от функциональных резервов организма больного.

Клинико-физиологические основы восстановления соматических и вегетативных функций при направленной

активации резервных механизмов спинного мозга

В процессе компенсации функции, нарушенных в результате повреждения спинного мозга, может принимать участие часть спинного мозга лежащая ниже повреждения за счет пластичности и активации его автономных свойств. Хотя механизм, ответственный за автономное возбуждение, локализован в спинном мозге, но его включение зависит от супраспннального облегчения. В целях активации автономных механизмов спинного мозга была использована электростимуляция шейных или поясничных утолщений, поскольку установлено существование генераторов шагания отдельно для верхней и нижней конечности расположенных в соответствующих сегментах спинного мозга (ОеПа£та Т. е{. а1. 1983). В случаях, когда отсутствует возможность установить электроды в непосредственной близости от локомоторного генератора, они вводятся вдоль боковых и передне-боковых канатиков, по которым распространяется возбуждение от «бульбарной локомоторной полоски» и от локомоторной области мозгового ствола к центральным генераторам (Казенников О. В. с соавт., 1980; 51ее\'ез I. Э. е1. а 11980).

Экспериментальная часть исследования проведена на 54 кошках, имеющих повреждение спинного мозга на уровне Д11-Д12. У 29 животных осуществлялась электростимуляция спинного мозга, 25 — составляли контрольную группу. У контрольных кошек, которым не производилась электростимуляция, самопроизвольный эффект мочеиспускания обнаруживался к 15—18 дню после травмы. На 18—23 день появлялся рефлекс сгибания и разгибания. Ша-гательный рефлекс за период наблюдений не восстанавливался. В первый месяц тонус в мышцах практически полностью отсутствовал, при перемещении задние лапы «плетью» тянулись за животом. При попытках поставить кошку с опорой на все четыре конечности она падала. К 18—25 дню наблюдалось выпадение шерстного покрова в области промежности и появились пролежни. Быстро прогрессировала атрофия мышц, сопровождающаяся одновременным снижением исследуемых параметров МВЭА (таблица 6).

Под влиянием электростнмуляцип тонус мышц задних конечностей уже к концу первых, вторых суток повышался настолько,

Табцица 6

Динамика медленноволновой электрической активности и атрофии икроножной мышцы после повреждения спинного мозга (в % к исходным данным1)

Группа животных Время после травмы

1 неделя 2 педели 3 недели 4 педели

Амилнтуда мед- Контроль -1,0 -33,4 -63,0 —74,1

ленноволновой

электрической

активности мышцы Опыт + 45,0 +.15,0 +0,3 -1,0

Атрофия мышцы Контроль -9,3 -24,1 —28,8 —30,5

Опыт — 12,4 —22,0 —23,9 -26,7

что они могли удерживать вес тела «стоящей» кошки. В позе «сидя» конечности были вытянуты вперед и находились в положении разгибания. При активном перемещении они оставались в этом же положении. Опора тела производилась на передние конечности и таз. Рефлекс сгибания и разгибания появился на 7—8 день, шагательнын рефлекс на 15—21 день, самопроизвольное мочеиспускание на 7—10 день и пролежней не наблюдалось.

Клинические испытания метода были проведены на девяти больных, имеющих следующие характеристики повреждения спинного мозга (таблица 7).

Электростимуляцня спинного мозга производилась по разработанной нами методике. Во всех наблюдаемых случаях электростимуляция привела к положительной динамике клинических и элек-трофнзиологических показателей. Клинически это выражалось в увеличении силы мышц, объема движений, снижении силы патологических рефлексов, улучшении функции тазовых органов. В таблице представлены результаты интегральных значений ЭМГ передней большеберцовой мышцы до и после окончания лечения. Фактически у всех больных наблюдалось увеличение биоэлектрической активности мышц, которая является хорошим коррелятом силы мышц. В среднем она увеличилась в 3,0 раза.

Таким образом, эпидуральная электростимуляция спинного мозга активизирует автономные свойства нервных центров лежащих ниже места его повреждения, что сопровождается у животных и человека улучшением двигательных и вегетативных функций.

Таблица 7

Биоэлектрическая активность передней большеберцовой мышцы до и после электростимуляции спинного мозга

№ больные Характер повреждения До электростимуляшш мкВ ' После э.чсктростнму-| ляцип, мкВ

1. Р-ва частичное 657 701

2. Р-в частичное 33 938

3. Р-н частичное 36 992

4. Р-р частичное 14 • 170

5. Б-в полное 0 150

0. К-ва частичное 21 830

7. Д-в частичное 320 760

8. П-в частичное 690 692

9. С-в нолное 0 24

Среднее: 194,5 580,6

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основной задачей исследования явилось определение роли адаптационных возможностей человека в устойчивости, приспособляемости и на этой основе выяснения возможностей при разработке способов активации компенсаторных механизмов у больных с повреждением спинного мозга.

Как выяснилось, у больных с повреждением спинного мозга особенности реакций нервной, мышечной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем зависят с одной стороны от давности заболевания и локализации повреждения спинного мозга, с другой от характера его повреждения и выраженности функциональных резервов организма. Это послужило обоснованием проведения обследования в двух направлениях: изучения адаптивных реакций организма больного в зависимости от давности заболевания и от функциональных резервов адаптации и сравнить насколько эти реакции отличаются друг от друга.

Исследование мозговых механизмов адаптивных реакций организма во времени показало, что при повреждении спинного мозга в процесс вовлекаются передние, центральные и затылочные об-

ласти коры больших полушарий. Неспецифическая активация коры со стороны стволовой и талампческой систем, устойчивая блокада альфа-ритма свидетельствует об уменьшении коры больших полушарий и увеличении значения подкорковых образований в регуляции приспособительных реакций организма больных. В сегментах спинного мозга, лежащих выше места повреждения достоверно нарушаются механизмы аутогенного торможения, а в нижележащих— процессы аутогенного торможения и возбуждения. Выявление отклонения частотных характеристик ЭМГ в мышцах лица и верхних и нижних конечностей говорит о широком вовлечении в патологический процесс мышечной системы. Изменения временной структуры биопотенциалов мозга и мышц, ритма сердца и дыхания, колебания тонуса артериальных сосудов показывает, что у больных наблюдается внутренний десинхроноз, отражающий состояние нсспецнфического напряжения (Степанова С. И., 1986). Характерной особенностью для больных с повреждением спинного мозга является десинхронизация межсистемпых отношений, что, как показал Г. Н. Крыжановский (1980) свойственно больным с хроническими заболеваниями ЦНС. У больных резко изменяются механизмы саморегуляции функций. Т. е. повреждение спинного мозга вызывает в организме больного системные изменения.

Однако, развитие адаптивных и компесаторных реакций организма сугубо индивидуальны и определяются не только клиническими характеристиками заболевания, но потенциальными возможностями к адаптации отдельных систем и целого организма. В то же время оценка этих возможностей, пли как мы их обозначили, функциональные адаптационные резервы, продолжает оставаться сложной задачей (Бехтерева Н. П., 1982; Сороко С. И., 1983). Предложенный нами метод оценки функциональных адаптационных резервов организма базируется на определении структуры взаимодействия нервной, мышечной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Он позволил определить структуру взаимодействия физиологических функций, их временную организацию соответствующую лицам имеющим высокие, средние и низкие функциональные резервы у здоровых и больных с повреждением спинного мозга. Установить фоновые физиологические характеристики у здоровых, динамику этих же показателей у больных с певреждением спинного мозга в зависимости от функциональных резервов. Подтвердилось, что фоновые физиологические показатели у лиц имеющие разную выраженность функциональных резервов резко отличаются друг от друга. У лиц с низкими функциональными резервами, в отличие от лиц с высокими резервами, нарушается частотная модуляция ЭЭГ, увеличивается следовая невозбудимость мотонейронов и период промежуточной активации, уменьшается возбудимость мотонейронов подпороговой каймы и период ранней де-

прессни, запаздывает наступление поздней депрессии. Увеличиваются латентные периоды рефлекса растяжения и особенно рефлекса разгрузки. В 2,5 раза уменьшается частота биопотенциалов мышц нижних конечностей. Достоверно снижается работоспособность п имеется тенденция к уменьшению скрытого периода сенсо-моторных реакций. Реже на 8 ударов в минуту ЧСС и увеличена дисперсия длительности интервалов, чаще на три цикла в минуту дыхание п снижена дисперсия длительности периода дыхания, на 43,7% снижен тонус артериальных сосудов и преобладают парасимпатические реакции на нагрузку.

При анализе адаптивных реакций нервной, мышечной, сердечно-сосудистой п дыхательной систем у больных с повреждением спинного мозга с учетом их функциональных резервов, была получена принципиально разная динамика физиологических показателей, причем в некоторых случаях они были разнонаправлены. Поэтому при анализе физиологических механизмов адаптации и компенсации, при любом заболевании, необходимо учитывать индивидуальные возможности человека.

В целях повышения эффективности реабилитации больных успешно был применен метод БОС, направленный на увеличение биоэлектрической активности и координации движений, улучшения параметров кровотока. В подавляющем большинстве случаев его применения был получен положительный клинический результат. В то же время конечный результат лечения, динамика физиологических показателей во время тренинга БОС и после окончания лечения, определялись функциональными резервами организма больного.

Впервые применялась электростимуляцня спинного мозга с целью активации локомоторных генераторов, расположенных в шейных и поясничных утолщениях. В эксперименте установлено, что их активация закономерно минимизирует последствия повреждения спинного мозга и в восстановительном периоде способствует более быстрому, эффективному восстановлению двигательных и вегетативный функций. Применение разработанного'способа электростимуляции у больных с повреждением спинного мозга подтвердило его эффективность. Положительные лечебные результаты были получены даже в тех случаях, когда у больных практически отсутствовала дйнамика восстановления двигательных и вегетативных функций.

Таким образом, используя метод оценки влияние клинических характеристик на течение заболевания организма при повреждении спинного мозга удалось установить нейрофизиологические закономерности течения адаптивных реакций у больных. Определить роль функциональных резервов адаптации в приспособительных

реакциях организма. Доказать, что при повреждении спинного мозга можно эффективно применять БОС и электростимуляцию для восстановления двигательных и вегетативных функций.

ВЫВОДЫ

1. Разработана система анализа и оценки комплекса физиологических показателей в норме и при травме спинного мозга у людей, позволяющая судить о течении адаптивных процессов в нервной, двигательных и вегетативной сферах, функциональных резервах организма, их нарушении при спинномозговой травме, эффектах лечения больных.

2. Установлены два типа адаптивных реакций организма больного, один из которых преимущественно коррелирует с локализацией повреждения спинного мозга и давностью заболевания, другой— с характером повреждения и функциональными резервами адаптации организма.

3. Повреждение спинного мозга приводит к формированию устойчивого патологического состояния, которое характеризуется нарушением функции двигательной системы (на центральном и периферическом уровнях ее регуляции), временной структуры биопотенциалов головного мозга н мышц, колебания тонуса артериальных сосудов, ритма сердца и дыхания, межсистемного взаимодействия этих функций.

4. Оценка функциональных резервов адаптации организма, на основе определения межсистемного взаимодействия по данным биопотенциалов головного мозга и мышц, тонуса артериальных сосудов, ритма сердца и дыхания, выявила структуру взаимодействия исследуемых функций соответствующую высоким, средпнм и низким функциональным резервам адаптации организма у больных с повреждением спинного мозга и здоровых.

5. Лица (здоровые и больные с повреждением спинного мозга), имеющие высокие и низкие функциональные резервы значительно отличаются друг от друга по регуляции и взаимодействию нервной, мышечной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, которое отражается во временной организации биопотенциалов головного и спинного мозга, скелетных мыши, ритма сердца н дыхания, тонуса артериальных сосудов и вегетативных реакций на двигательную нагрузку.

6. Функциональные резервы организма определяют особенности развития адаптивных реакций у здоровых и больных с повреждением спинного мозга.

7. Разработан способ интенсификации восстановления послед-

ствий повреждения спинного мозга, основанный на применении адаптивного биоуправления биоэлектрической активностью мышц и тонусом сосудов с учетом их биоритмологических характеристик, применение которого приводит к повышению биоэлектрической активности парализованных мышц и координации движений у больных с высокими функциональными резервами адаптации соответственно на 85% и 44%, у больных со средними резервами — на 44% и 30%, у больных с низкими резервами адаптации на 15% и 10%. Лечение приводит к увеличению силы мышц, объема движений, появлению двигательных рефлексов, улучшению тактильной чувствительности и функции тазовых органов.

8. У лиц с высокими функциональными резервами применение БОС сопровождается усилением взаимодействия соматический и "симпатической нервной системы и изменением регуляции нервной, мышечной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, которое отражается в перестройке временной структуры биопотенциалов головного и спинного мозга, мышц, тонуса артериальных сосудов, ритма сердца и дыхания, реакции головного мозга на адаптивное бноуправление.

9. У больных со средними функциональными резервами, применение БОС приводит к уменьшению межсистемного взаимодействия и изменению регуляции нервной, мышечной и сердечно-сосудистой систем, реакции головного мозга и сосудов на адаптивное биоуправленне.

10. У лиц с низкими функциональными резервами применение БОС сопровождается увеличением взаимодействия соматической и парасимпатической нервной системы и изменением регуляции нервной, мышечной и дыхательной систем, реакции головного мозга, сердца и сосудов на адаптивное биоуправление.

11. При повреждении спинного мозга у кошек наибольшая динамика снижения медленноволновой электрической активности и дистрофии мышц наблюдается в первые две недели после травмы.

12. Разработан способ эпидуральной электростимуляции спинного мозга человека и животных, применение которого ведет к активации автономных свойств спннальных нервных центров. У животных и больных уменьшаются сроки восстановления двигательных и вегетативных функций. Электростимуляцпя спинного мозга у человека эффективна и в тех случаях, когда динамика восста* новительных процессов резко снижена.

13. Разработанные способы оценки выраженности функциональных резервов адаптации организма позволяют прогнозировать поведение человека в экстремальных условиях, эффективность применения различных методов лечения и нехода заболевания. Определение характера адаптивных реакций организма у больных дает возможность объективной оценки степени тяжести заболевания.

СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕЛ1Е ДИССЕРТАЦИИ

1. Использование амплитудной модуляции в цепи обратной связи при инструментальном обучении. //Фпзиол. ж. СССР. - 1977. — т. 63—№ 3. — С. 463— 466 (совместно с Александровым В. Р.).

2. Электрофизцологическне исследования функционального состояния скелетных мышц и нервов при выполнении супрасшшальных влиянии. // К конференции изобретателей и рационализаторов. — Иркутск: Изд-во ИГМИ, 1980. — С. 41 (совместно с К а у р о в о и Л. В.).

3. Устройство для исследования проприоцептивных рефлексов. // А. С. № 904665. Бюлл. открытия изобретения. Промышленные образцы. — М„ 1982., № И. — С. 210 (совместно с Соболевым С: Т., Масаковым Л. В., Е р оф е с в о й Н. П.).

4. Устройство для регистрации минитремора мышц с поверхности тела. // Физнол. ж. СССР, — 1982.— т. 68 - № 1, —С. 123—126.

5. Взаимодействие соматических и вегетативных систем в обычных и экстремальных условиях. // Тр. 14 съезда Всесоюзного физиологического общества им. И. П."Павлова. — Баку, 1983.— С. 300 (совместно с А р с е н ь е в о й Н. И., Соболевым С. Т., Д у б е ш к о В. Р.).

6. Способ хронической электростимуляшш спинного мозга при травме. //К конференции-рационализаторов и изобретателей. — Иркутск: Изд-во ИГМИ, 1983. — С. 57—59 (совместно с Кауровой Л. В., 3 н а м и р о в с к о й Т. В.).

7. Пространственная структура связен взаимодействующих систем при сенсорной депривацин. //Сенсорный дефицит н работоспособность организма. — Иркутск: Изд-во ИГУ, 1983.— С. 31-32.

8. Особенности регуляции сердечно-сосудистой и дыхательной систем у больных с травмой спинного мозга. //Ортопед., травматол. и протезир.. 1983. — С. 21—23.

9. Биоэлектрическая активность гладкой, скелетной мышц н нерва при повреждении спинного мозга. //Проблемы обшей и возрастной физиологии в педиатрических вузах страны. — Ставрополь, 1983. — ч. 2, С. 266—268 (совместно с К а у р о в ой Л. В., 3 п а м и р о в с к о и Т. В., 3 и а м и р о в с к о й А. В.).

10. Состояние функциональных систем в отделанные периоды травмы спинного мозга. //Травмы и ортопедические заболевания на БАМе и в лесопромышленных районах Сибири. — Л., 1984.—С. 90—91.

11. Электромеханические свойства мышечной и костной ткани. //Клинико-диагностическое использование изобретений в детской травматологии и ортопедии.— Л., 1984, —С. 101 —103 (совместно с Андриановым В. Л.).

12. Адаптивные реакции соматических и вегетативных систем у человека с травмой егшиного мозга. //Медицинский реферативный журнал. — ВНИИМП.— 1985. — Деп. № Д — 9718 (по реш. ред. ж. «Невропатология и психиатрия»).

13. Интегратпвное взаимодействие различных физиологических показателей у люден с травмой спинного мозга. //Патологическая физиология и экспериментальная терапия, — 1985. — № 2. — С. 41—44.

14. Формирование эфферентных двигательных возбуждений в норме и при поражении спинного мозга. //Соматосенсорная и кпнсстнческая чувствительность с норме и патологии. — Иркутск: Изд-во ИГУ, 1985__С. 114—116.

15. Способ определения взаимодействия физиологических функций. //Здоровье

и функциональные возможности человека. — М.: Изд-во Л1ИБ, 1985.— С. 75 (совместно с Арсентьевой Н. И„ Соболевым О. Т., Дубсшко В. Р.).

16. Электрографические методы в учебном практикуме по физиологии человека. //Методические указания по ИУРС для биологических факультетов педагогических институтов. — Иркутск, 1985. — С. 31.

17. Взаимодействие биоритмов и их статистических показателей в норме и при травме спинного мозга. //Проблемы хронобиологии, хронофармакологни и хрономедицнны. — Уфа: Изд-во БГМИ, 1985. — С. 72—73 (совместно с Арсентьевым Л. И.).

18. Взаимодействие физиологических функций при сенсорной депривашш. //Сенсорный дефицит и работоспособность организма. —- Иркутск: Изд-во ИГУ, 1986.-С. 105—117. . '

19. Автоматизированная система оценки функционального состояния человека по взаимодействию соматических и вегетативных функций. /'/Тез. докладов II Всесоюзной конференции., М.— 1986.— С. 395 (совместно с Азаровым Р. Г., Д убешко В. Р.).

20. Сенсомоторные и сосудистые реакции мозга на травму спинного мозга у человека. //ВНИИДШ. — 1986. — Деп. Д-10285 (по реш. ред. ж. «Невропатология и психиатрия»),

21. Электрическая активность коры больших полушарий и мышц нижних конечностей в зависимости от давности повреждения спинного мозга. //ВНИИТИ.

— 1987. — 6179 — В 86 (по реш. ред. ж. «Патологическая физиология и клиническая терапия»),

22. Взаимодействие физиологических функции как основа процессов адаптации и компенсации. //Тез. научн. сообщ. XV съезда Всесоюзного физиологического общества им. II. П. Павлова. Л.— 1987. — С. 331 (совместно с Арсентьевой И. И., Соболевым С. Т., Д убешко В. Р., Арсентьевым Л. И., А з а р о в ы м Р. Г., Ш к а р п е т о в о й И. Е.).

23. К взаимоотношению биоритмологических показателей соматических и вегетативных систем. //ВНИИМИ.— 1987. — Деп. № Д-12152 (по реш. ред. ж. «Невропатология и психиатрия») (совместно с Арсентьевым Л. И.).

24. Способ оценки функционального состояния человека. //А. С. № 1391624. Бюлл. открытия и изобретения. Промышленные образцы. — .М.— 1988. — № 16 — С. 14 (совместно с Арсентьевой И. И., Соболевым С. Т.).

25. Способ диагностики повреждения спинного мозга. //А. С. № 1389749. Бюлл. открытия и изобретения. Промышленные образцы. — М.— 1988. — № 15

— С. 14. (совместно с Д у б е ш к о В. Р.).

26. Устройство для исследования тонуса сосудов. //А. С. № 1367936. Бюлл. открытия и изобретения. Промышленные образцы. — М.— 1987.—№ 3 — С. 54 (совместно с Азаровым Р. Г.).

27. Реакция зрительной коры и двигательных бульбарных центров на травму спинного мозга человека. //ВИНИТИ. — 1987. — Деп. № 6175 — В' 86 (по реш. ред. ж. «Патологическая физиология и клиническая терапия»),

28. Индивидуально-типологическая пластичность взаимодействия физиологических функций как основа процессов адаптации и компенсации. //.Механизмы повреждения и восстановления целостного мозга. — Иркутск: Изд-во ИГУ, 1987.

— С. 27,

29. Роль спонтанных ритмических движений в микроциркуляции органов и тканей. //Гомеостатика живых и технических систем. — Иркутск, 1987__С. 100

— 102 (совместно с К а у р о в о й Л. В., К и н а ш И. Н., Н е д е л ь к о Н. Ф.).

30. Характеристика связей физиологических функций у здоровых и больных с осложненной травмой опорно-двигателыюго аппарата. //Актуальные проблемы физиологических и структурно-функциональных основ жизнедеятельности. — Новосибирск. — 1987.— С. 33 (совместно с Арсентьевой Н. И., Арсентьев и м Л. И.).

31. Особенности взаимоотношения соматических и вегетативных функций при травме опорно-двигателыюго аппарата у человека. //Изобретательство и новаторство в травматологии и ортопедии Восточной Сибири н Дальнего Востока. — Л.— 198G. — С. 41—44 (совместно с Арсентьевым Л. И., А р с е н ь ев о й Н. И.).

32. Способ лечения последствий повреждения спинного мозга. //Положительное решение от 28.07.88 г. Заявка № 4287782/14 (совместно с Кауровон Л. В., М у с и х и и ы м В. Н.).

33. Экспериментальное и клиническое обоснование метода электростимуляцпи при повреждении спинного мозга. //Невропатология и психиатрия. — 1988.— № 12.- С. 3-7.

31. Устройство для исследования сосудистой системы. //Сб. «Медицинская наука»— практике., Новосибирск, 1989.— С. 15 (совместно с Азаровым Р. Г.).

35. Способ определения функционального состояния человека. //Сб. «Меднение науки» — практике., Новосибирск, 1989. — С. 4 (совместно с Арсентьев о и Н. И., Соболевым С. Т.).

36. ЭЭГ — активность передней центральной извилины коры больших полушарий и ЭМГ — активность мышцы кисти человека с повреждением спинного мозга. //Соматосенсорная и кинестетическая чувствительность в норме и патологии. - Иркутск, 1988. — С. 181—188.