Журнал неврологии и психиатрии / 2010 / NEV_2010_08_041

Травматические невропатии составляют существенную долю (15—35‰) в структуре заболеваний периферической нервной системы. Они отличаются длительностью стационарного лечения пострадавших в медицинских учреждениях различного профиля с частой (свыше 29%) инвалидизацией больных, что определяет медикосоциальную значимость проблемы [5].

Одно из ведущих мест в структуре травматических невропатий по частоте (40—60%) и показателям продолжительности лечения занимают компрессионно-ишеми- ческие повреждения [1]. Несмотря на очевидные успехи в изучении патогенетических механизмов травматических повреждений периферической нервной системы (ПНС), результаты комплексного лечения пациентов с данной патологией достаточно скромны [9]. Остаются в значительной степени не раскрытыми факторы, влияющие на формирование нарушений невральной проводимости возбуждения и естественное ее восстановление в резуль-

© Коллектив авторов, 2010

Zh Nevrol Psikhiatr Im SS Korsakova 2010;110:8:41

тате нейропластичности. Прикладные задачи этой проблемы не могут быть решены без фундаментальных исследований нейрофизиологических механизмов терапевтической модуляции компенсаторно-восстановительных процессов при травмах нервов. Поэтому изучение патогенеза и наиболее эффективных путей коррекции нарушений невральной проводимости при компрессионноишемических невропатиях в клинических и экспериментальных наблюдениях представляется важной и актуальной научной проблемой современной неврологии.

Целью настоящего исследования было изучение патогенетических механизмов формирования и восстановления невральной проводимости возбуждения при моделировании экспериментальной компрессионно-ишеми- ческой невропатии на кроликах, а также анализ особенностей терапевтической эффективности антихолинэстеразного препарата нейромидин (ипидакрин) в лечении компрессионно-ишемических невропатий в клинических условиях.

Тел.: 542-72-97

Материал и методы

Исследование было проведено на базе кафедры нервных болезней Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова (Санкт-Петербург). Протокол экспериментального и клинического исследования, в соответствие с методикой описанной ниже, был одобрен этическим комитетом академии.

Для решения поставленной задачи были проведены опыты на 4 беспородных половозрелых кроликах самцах весом 3,5—4,5 кг, содержащихся в стационарных клетках в виварии на обычном пищевом рационе при смешанном типе кормления.

Методика эксперимента заключалась в следующем: после снятия фоновых параметров, характеризующих исходное состояние нервно-мышечного аппарата по данным вызванной электромиографической активности камбаловидных мышц — М-ответ и Н-рефлекс, вызванным потенциалам спинного мозга (ВПСМ) и головного мозга (ВПГМ) на конечность наносилось компрессионное воздействие. Животным накладывался узкий проволочный «артериальный» жгут, снабженный специальным хомутом, на верхнюю треть бедра выше стимулирующих электродов. Сразу после наложения жгута и через каждые 30 мин проводилась регистрация перечисленных выше электрофизиологических параметров в течение 2 ч. По окончании времени компрессии на протяжении 3 ч наблюдали восстановление проводимости седалищного нерва и оценивали функциональную активность сегментарного аппарата спинного мозга, а также соответствующих проекционных зон коры головного мозга.

Для осуществления измерений выполнялись следующие подготовительные процедуры. Животное, анестезированное начальной дозой гексенала (60—90 мг/кг массы тела), фиксировали в станке в положении лежа на животе. Далее осуществляли препаровку задних лап, в процессе которой выделяли седалищные нервы на уровне средней трети бедра. На них накладывали пенальчиковые биполярные серебряные электроды для стимуляции. Рану послойно ушивали. В камбаловидные мышцы симметрично вводили биполярные концентрические игольчатые электроды фирмы DISA (тип I3К82). На уровне позвонков L2—L4 животным эпидурально вводили копьевидные игольчатые электроды того же изготовителя (тип I3K63). Аналогичные электроды вводили в скальп в зоне точки «вертакс».

Подготовленное к опыту животное подсоединяли к установке для электронейромиографии (ЭНМГ), состоящей из аппарата Nicolet Viking-IV, 2-координатного самописца Н-36 и шлейфного осциллографа H-117 [6]. При проведении электрофизиологических исследований анализировали динамику вызванных потенциалов (ВП) мышцы (М-ответ), спинного и головного мозга в ответ на стимуляцию седалищного нерва на стороне компрессии и контралатеральной стороне у экспериментальных животных до и после наложения жгута на лапу.

Нейроморфологические исследования проводили при помощи электронной микроскопии. Взятие материала у экспериментальных животных производилось по методу Б.С. Дойникова в модификации Г.А. Акимова и В.В. Семеновой-Тян-Шанской [2]. Изучались различные отделы периферической и центральной нервной системы. Материал для электронно-микроскопических исследова-

ний фиксировали 2% осмиевой кислотой с какодилатным буфером, заливали в эпон-812 и контрастировали в азотнокислом свинце по Рейнольдсу. Предварительную оценку материала проводили на полутонких срезах толщиной 1 мкм, окрашенных толуидиновым синим по Нисслю. Ультратонкие срезы изучали в электронном микроскопе УЕ-100 СХ. Всего было исследовано 200 электронограмм.

Для определения механизма действия нейромидина в лечении компрессионно-ишемических невропатий было проведено нейрофизиологическое обследование 10 здоровых и 10 больных с компрессионно-ишемическими невропатиями (7 человек с поражением лучевого нерва, 3 — малоберцового). Обследованные были одного пола и возраста. В зависимости от клинической картины и результатов проведенных ранее исследований все пациенты были разделены на 2 группы в соответствии с патогенетическим вариантом повреждения нервов — неврапраксией и аксонотмезисом.

Для обследования использовалась методика оценки соматосенсорных вызванных потенциалов (ССВП). Исследование заключалось в следующем: в начале снимались фоновые показатели ССВП, затем внутримышечно вводилось 15 мг нейромидина и через 30 мин проводилась многократная регистрация ССВП по стандартной методике [6]. При исследовании ССВП с верхних конечностей для регистрации периферического сенсорного ответа от плечевого сплетения первый электрод размещался в точке Эрба, находящейся в средней части ключицы. Следующий электрод размещался на шейном уровне позвоночника в зоне проекции С7 (или С6). Для регистрации корковых сенсорных ответов (оценка компонентов N10, N13, P14, N18, N20) электроды размещали на 2 см сзади от электродов С3 или С4 по международной системе отведений. При исследовании ССВП с нижних конечностей первый электрод размещался над третьим поясничным позвонком, последующие — аналогично с верхних конечностей (оценка компонентов N22, N30, P38, N46). Измеряли амплитуды и латентности пиков и межпиковых латентностей: в точке Эрба — пик N10, в отведении шеяскальп — компоненты N11, N13, N14 и P14, пиковые латентности P9, Р13-14, а также N18, N20, определяли скорости проведения (м/с) на различных уровнях.

Результаты, полученные при исследовании здоровых и больных с компрессионно-ишемическими невропатиями, сравнивали между собой.

Статистическая обработка результатов исследований проводилась с использованием пакета прикладных программ STATGRAPHICS фирмы «Manugistuics, Inc» (STSC) в соответствии с рекомендациями по обработке результатов медико-биологических исследований [4]. Выбор соответствующих методик проводили с учетом общепринятых правил системного анализа и моделирования динамических исследований. Заключение о статистической значимости давалось при уровне вероятности ошибочного заключения p<0,05.

Результаты

Экспериментальные исследования

В опытах на кроликах было выявлено, что форма М-ответа после наложения жгута на лапу и его снятия менялась существенным образом на стороне компрессии (рис. 1). Наряду с резким уменьшением амплитуды, вплоть

компонента N20 ВПСМ при стимуляции седалищного нерва экспериментальной лапы 6ыло зарегистрировано через 1,5 и 2 ч после наложения жгута на лапу, а также сразу после снятия жгута (р<0,05). Уже через 30 мин после снятия жгута различие по сравнению с исходным уровнем было статистически незначимым. Через 2 ч после наложения жгута имело место достоверное различие величин латентных периодов для контрольной и экспериментальной лап (р<0,05).

Амплитуда N20 при наложении и снятии жгута подвергалась изменениям, аналогичным динамике латентного периода. Резкое достоверное (р<0,05) уменьшение амплитуды при стимуляции седалищного нерва экспериментальной лапы зарегистрировано через 1,5 и 2 ч после наложения жгута на лапу (от 46,0±5,4 до 15,0±2,5 и 18,0±2,1 мкВ соответственно) и особенно сразу после снятия жгута (до 12,0±1,9 мкВ). Различие в показателях амплитуды компонента N20 ВПСМ при стимуляции седалищных нервов контрольной и экспериментальной лап было достоверно через 1 ч после наложения жгута и дальше на весь период исследования, что отражало торможение афферентной импульсации на уровне спинного мозга.

Анализировали изменение формы, амплитуды и латентных периодов ряда компонентов ВПГМ: PN 7,8; PN 13; PN 20. Форма ВПГМ в результате экспериментальных

исследований подвергалась существенным изменениям (рис. 3 и 4), что отражало реактивные нейродинамические процессы в надсегментарных структурах. Так, через 30 мин после наложения жгута на лапу кролика можно было отметить уменьшение амплитуды и удлинение латентных периодов основных компонентов ВПГМ. В дальнейшем амплитудно-временные параметры ВПГМ были стабильно изменены. Через 30 мин после снятия жгута отмечалась тенденция к восстановлению ВП. Амплитуда всех компонентов ВПГМ, как правило, нормализовалась в течение первого часа. Латентные периоды в большинстве наблюдений восстанавливались к концу обследования (через 1,5—2 ч после снятия жгута).

При статистическом анализе амплитудно-временных параметров РN7 ВПГМ выявлены некоторые особенности. Так, латентный период компонента PN7 ВПГМ при стимуляции седалищного нерва экспериментальной лапы увеличивался через1 ч после наложения жгута (от 7,2±0,44 до 8,8±0,18 мс; р<0,01), был максимальным через 1,5 ч (10,3±0,71 мс; р<0,001), несколько уменьшался через 2 ч (8,8±0,44 мс; р<0,05) и восстанавливался до нормальных величин сразу после снятия жгута (7,9±0,6 мс). Величина латентного периода компонента PN7 ВПГМ при стимуляции седалищного нерва контрольной лапы была без динамики в течение всего опыта.

По-иному изменялись показатели амплитуды ВПГМ. При стимуляции седалищного нерва экспериментальной лапы достоверное, выраженное уменьшение амплитуды РN7 отмечалось только через 2 ч после наложения жгута (р<0,01). Сразу после снятия жгута и в дальнейшем величина ВПГМ не отличалась от исходной. Интересным и необычным было изменение амплитуды РN7 ВПГМ при

Рис. 3. Изменение формы ВПГМ при стимуляции седалищного нерва после наложения жгута на заднюю лапу кролика.

Здесь и на рис. 4—6: толстая линия (1) — при стимуляции седалищного нерва экспериментальной лапы, тонкая линия (2) — контралатеральной лапы. Объяснения в тексте.

Рис. 4. Изменение формы ВПГМ при стимуляции седалищного нерва после снятия жгута.

Обозначения (см. рис. 3). Объяснения в тексте.

филаментами и микротрубочками. В аксоплазме обнаруживаются гипертрофированные, набухшие митохондрии с резко выраженной дезинтеграцией и исчезновением крист. Периаксональные изменения проявляются в незначительном разрыхлении миелина. На уровне продолговатого мозга выявляются нервные волокна, находящиеся на разных стадиях дегенерации. Наблюдается разрыхление, искривление миелина с образованием везикул или вакуолей. Встречаются резко истонченные миелиновые пластинки. Аксоны деформированы, в аксоплазме наблюдаются набухшие митохондрии с измененной конфигурацией, с исчезновением или дезинтеграцией крист. Реже встречаются погибшие нервные волокна с истонченной миелиновой оболочкой и исчезновением аксоплазмы.

Обнаруженные изменения свидетельствуют о трансганглионарной дегенерации проводящих путей, возникающей как реакция на аксонотомию, что лежит в основе ретроградных изменений нервной системы, описанных при травматических поражениях ПНС [3, 5, 7]. Данные патоморфологические сдвиги объясняют обнаруженные нами нейрофизиологические феномены (обратимый многоуровневый диашиз).

Исследование больных

В ходе проведения нейрофизиологического исследования здоровых и пациентов с компрессионно-

ишемическими невропатиями было выявлено, что параметры исследуемых компонентов у здоровых лиц были в пределах нормы, тогда как у больных они достоверно отличались от нормативных показателей в зависимости от тяжести и локализации повреждения нерва.

Межпиковые интервалы считаются более надежным показателем, чем абсолютные значения латентностей, поскольку не зависят от длины конечностей. Межпиковый интервал N9 — N13 отражает время проведения стимула между плечевым сплетением и дорзальными рогами спинного мозга, а интервал N9 — N20 — время проведения стимула между плечевым сплетением и первичной соматосенсорной корой.

Увеличение межпиковой латентности больше, чем на 2,5 сигмы по сравнению с нормой, может рассматриваться как патологическое и отражает торможение афферентной импульсации между соответствующими структурами нервной системы, являясь нейрофизиологическим маркером диашиза надсегментарного уровня. Наиболее важное диагностическое значение имеют межпиковый интервал N13 — N20, отражающий время проведения стимула между дорзальными рогами спинного мозга и первичной соматосенсорной корой (время центрального проведения), и амплитуда коркового ответа (N20 — P25).

При повреждениях нервов по типу невроапраксии отмечалась умеренная дисфункция проводящих путей на

уровне «плечевое сплетение — шейное утолщение спинного мозга» (5 больных) и на уровне «поясничнокрестцовое сплетение — поясничное утолщение спинного мозга» (2 больных), выражавшаяся в увеличении латентного периода и межпиковых интервалов (параметры N9, N9—13, N22, N22—30).

Повреждения нервов по типу аксонотмезиса характеризовались выраженной дисфункцией проводящих путей на тех же участках (соответственно 2 пациента и 1 больной): увеличение латентного периода и межпиковых интервалов при одновременном снижении амплитуды изучаемых ВП.

После введения нейромидина (ипидакрин АО «OlainFarm») в двух группах отмечалось статистически достоверное изменение всех исследуемых параметров: уменьшение латентного периода, межпиковых интервалов, увеличение амплитуды потенциалов, наиболее выраженное на 40-й минуте эксперимента. Данные изменения сохранялись в течение 2—3 ч (см. таблицу).

Обсуждение

В результате экспериментальных исследований обнаружена генерализованная реакция нервной системы на острую компрессию конечности со сдавлением седалищного нерва. Удалось показать прямое механическое действие жгута на нервный ствол в месте перетяжки, которое приводит к локальной демиелинизации и аксонотмезису части нервных волокон, что было основной причиной формирования блока невральной проводимости возбуждения. Травма нерва у экспериментальных животных являлась триггером различных гистофизиологических процессов, которые влияли на центральные отделы нервной системы и приводили к выраженным в той или иной степени структурным преобразованиям, сочетавшимся со значительными функционально-динамическими нарушениями по типу обратимого диашиза.

Несмотря на наличие отчетливых признаков демиелинизирующего (периаксонального) и аксональноосевого типов поражения, а также гибели части нервных волокон, что было выявлено по результатам гистологического исследования поврежденного нервного волокна, через 30 мин после снятия жгута на стороне повреждения происходило значительное восстановление амплитуды суммарного М-ответа, которая оставалась в дальнейшем постоянной. Характерны изменения ВПСМ — уже через несколько минут после наложения жгута на стороне повреждения регистрировались асимметричные кривые

КОМПРЕССИОННО-ИШЕМИЧЕСКИЕ НЕВРОПАТИИ

ВПСМ, а в дальнейшем отмечалось, с одной стороны уменьшение амплитудных параметров всех компонентов, с другой, — увеличение времени регистрации Р10 и N20. После снятия жгута амплитудные и временные параметры ВПСМ в течение 2 ч достигли исходного уровня. В динамике изменения ВПГМ прослеживались следующие особенности: через 30 мин после наложения жгута отмечалось уменьшение амплитуды и удлинение латентных периодов основных компонентов ВПГМ, которые в дальнейшем были стабильно изменены. Через 30 мин после снятия жгута наблюдалась тенденция к восстановлению ВП, а амплитуда и латентные периоды всех компонентов ВПГМ, как правило, нормализовались в течение первых 1,5—2 ч. Результаты исследования позволяют утверждать, что в короткое время после изменения потока афферентной информации, сигнализирующей о значимых модификациях состояния рецепторного аппарата на периферии, происходит активизация процесса реорганизации соответствующих нейрональных сетей, первично, по всей вероятности — на уровне спинного мозга, происходящая по двум основным механизмам. Одним из них является изменение баланса тормозных и активизирующих связей на уровне заинтересованного сегмента спинного мозга, что происходит за счет высвобождения нейротрансмиттеров, модуляции мембранной проводимости и увеличения плотности постсинаптических рецепторов [11]. Второй механизм включает усиление или ослабление синаптических связей за счет долговременной потенциации и депрессии, основанных на активизации NMDA-рецепторов и повышении концентрации внутриклеточного кальция, что приводит к значимым изменениям синаптической активности в короткий срок и на длительное время [12]. В результате, с одной стороны, происходит повышение эффективности функционирования «активных» нейрональных сетей, а с другой — включение в работу «молчащих» ансамблей нейронов. Полученные нами экспериментальные данные подтверждают развитие при компрессионно-ишеми- ческих невропатиях феномена диашиза (транссинаптического функционального торможения, локализованного гетеротопично от очага повреждения и формирующегося вследствие нарушения модулирующего влияния различных нейротрансмиттерных систем), имеющего, как известно, прогностически неблагоприятное значение [10]. Скорейшее разрешение этого состояния является одним из ключевых этапов стимуляции нейропластичности структур центральной и периферической нервной систем и, как результат, восстановления утраченных функций. В нашем случае компрессионное воздействие на седалищ-

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ

ный нерв кролика было кратковременным, однако уже этого срока было достаточно для развития диашиза в структурах сегментарного аппарата спинного мозга и в соответствующих им центральных проекционных зонах коры головного мозга. В случаях длительно текущих компрессионно-ишемических поражений периферических нервов, например, у пациентов с туннельными невропатиями, мы вправе ожидать стойкого диашиза, в значительной мере ухудшающего восстановление утраченных функций и увеличивающего сроки лечения таких больных.

Таким образом, клинические и морфологические исследования экспериментальных животных выявили высокую корреляцию клинического и нейрогистологического паттерна компрессионного повреждения нерва. Полученные данные позволяют предположить необходимость поиска и применения в лечении пациентов с гетерогенными травматическими невропатиями потенциально новых групп препаратов, позволяющих не только восстанавливать проводимость возбуждения в поврежденных периферических нервах, но также и улучшать трансмиссию нервных импульсов в соответствующих структурах сегментарного звена нейромоторного аппарата и выше, вплоть до центральных проекционных зон коры головного мозга.

В свете вышеизложенного среди множества препаратов, используемых для стимуляции спрутинга и регенерации периферических нервов при их повреждениях, особое место занимает препарат нейромидин, в основе действия которого лежит ингибирование ацетилхолинэстеразы, а также блокада калиевых и натриевых каналов мембраны. В ходе ряда исследований были выдвинуты предположения о, возможно, значимом влиянии нейромидина на улучшение периферической и центральной проводимости

возбуждения, лежащей в основе стимуляции нейропластичности при различных заболеваниях и травмах нервной системы [8].

Полученные во второй, клинической, части исследования данные полностью подтверждают положительное влияние нейромидина на проводящие пути комплекса «сплетение-головной мозг». Анализ результатов исследования центральной проводимости и возбудимости продемонстрировал отчетливую положительную динамику в разрешении явления диашиза у пациентов с компрессионно-ишемическими невропатиями после введения нейромидина, достоверно отличающуюся от таковой у пациентов контрольной группы. Данный эффект может быть объяснен восстановлением проведения по поврежденным и активизацией передачи импульсов по сохранным волокнам, а также вовлечением резервных синаптических образований «нервной сети».

На основании вышеизложенных данных становится очевидно, что использование традиционных препаратов, таких как прозерин, в качестве основных средств восстановления невральной проводимости существенно ограничивает возможности консервативной терапии, поскольку последние оказывают влияние исключительно на периферическое звено нейромоторного аппарата. Использование же препарата нейромидин с двойным эффектом (центральным и периферическим) позволяет с одной стороны восстановить активность периферической части нейромоторного аппарата, а с другой — купировать явление распространенного диашиза. Тем не менее необходимы дальнейшие клинические и экспериментальные исследования для уточнения наиболее оптимальных схем применения нейромидина при гетерогенных травмах ПНС.

патологическая характеристика, диагностика и лечение (обзор). Рос мед журн 1999; 3: 49—53.

2.Акимов Г.А., Семенова-Тян-Шанская В.В. Исследование патоморфологических изменений в нервной системе по методу Б.С. Дойникова. Арх патол 1953; 15: 5: 82—86.

3.Акимов Г.А., Одинак М.М., Живолупов С.А. и др. Современные представления о патогенезе, диагностике и лечении травматических поражений нервных стволов конечностей (обзор). Журн невропатол и психиат 1989; 89: 5: 126—132.

4.Григорьев С.Г., Перфилов А.М., Левандовский В.В., Юнкеров В.И. Пакет прикладных программ STATGRAPHICS на персональном компьютере практ. пособие по обраб. результатов мед.-биол. исслед. СтПетербург: БИ 1992; 104.

5.Живолупов С.А. Травматические невропатии и плексопатии (патогенез, клиника, диагностика и лечение): Автореф. дис. … д-ра мед. наук. Ст-Петербург 2000; 43.

6.Живолупов С.А. Клиническая электронейромиография. Учебное пособие. Ст-Петербург: ВМА 2007; 152.

ные пластические изменения нервной системы при острой компрессии седалищного нерва (экспериментальное исследование). Вестн Рос ВМА 2009; 1: 52: 549.

8.Катунина Е.А. Применение ипидакрина в восстановительном периоде ишемического инсульта. Рус мед журн 2008; 16: 12: 1633—1638.

9.Одинак М.М., Живолупов С.А. Заболевания и травмы периферической нервной системы (обобщение клинического и экспериментального опыта). Ст-Петербург: СпецЛит 2009; 367.

10.Butefisch C.M., Netz J., Webling M. et al. Remote changes in cortical excitability after stroke. Brain 2003; 126: 470—481.

11.Chen R., Cohen G. Nervous system reorganization following injury. Neuroscience 2002; 111: 4: 761—773.

12.Li C.Y., Song Y.H., Higuera E.S. et. al. Spinal dorsal horn calcium channel alpha2delta-1 subunit upregulation contribute. J Neurosci 2004; 24: 8494— 8499.