Русский English

Наумочкина Н.А., Никитюк И.Е.

Вовлечение спинного мозга в патологический процесс при родовых повреждениях плечевого сплетения (биомеханическое исследование)

Научно-исследовательский детский ортопедический институт им. Г.И. Турнера, г. Санкт-Петербург.

Введение. В настоящее время обсуждается в литературе вопрос, суть которого сводится к тому, что при родовых повреждениях верхней конечности (РПВК) не только определяются повреждения корешков плечевого сплетения, но и выявляются родовые травмы шейного отдела позвоночника и позвоночных артерий с ишемией сегментов шейного утолщения, распространяющиеся в ряде случаев на область ствола мозга и на боковые столбы спинного мозга [3]. Правоту положения о вовлечении спинного мозга в патологический процесс можно подтвердить биомеханическим исследованием стоп, в которых в случае поражения вышележащих отделов спинного мозга могут страдать их статика и кинематика. Поэтому биомеханическое обследование стоп у пациентов с РПВК может способствовать выявлению уровня поражения нервной системы при родовой травме. Основным выражением общих принципов классической нейрофизиологии является положение о функциональном единстве нервной системы [7]. Учёт межсегментарных взаимодействий выше – и нижележащих отделов нервной системы при исследовании нижних конечностей с использованием биомеханических методик (плантографии и стабилометрии) позволят понять механизмы, организующие развитие патологических процессов в верхних конечностях у пациентов с РПВК.

Цель исследования:

1) выявить, нет ли отклонений от нормы значений плантографических характеристик стоп у детей с РПВК.

2) выявить возможную корреляцию стороны отклонений плантографических характеристик на стопе со стороной поражения верхней конечности при односторонней локализации патологического процесса.

Материалы и методы. Для оценки степени функциональных нарушений стопы у пациентов с односторонним РПВК были определены плантографические характеристики стоп у 38 детей в возрасте от 10 до 17 лет, из них 20 пациентов с правосторонним поражением верхней конечности, 18 – с левосторонним. Для контроля были определены значения плантографических характеристик в норме, для этого было обследовано 23 здоровых ребёнка того же возраста. Для диагностики состояния стоп использовали метод компьютерной плантографии с использованием программно-аппаратного комплекса «Подоскан». Для оценки функционирования стопы в динамике использовали биомеханические тесты с различной весовой нагрузкой на стопу: нагрузка половиной веса тела на каждую стопу (плантография двуопорная) и весом всего тела на каждую стопу (плантография одноопорная). На полученных при данных тестах плантограммах были расставлены идентификационные точки (рис. 1), по которым были рассчитаны плантографические индексы. Также на плантограммах отображали линию поперечного свода стопы (ВС) и так называемые силовые лучи (ОР1) и (ОР5) (линии Дюкенджиева), по которым при ходьбе направляется силовая нагрузка на I и V пальцы стопы [2]. Были рассчитаны следующие плантографические индексы:

– передний индекс опоры – отражает состояние внутреннего свода стопы;

– показатель нагружаемости переднего отдела – отражает состояние поперечного свода стопы;

– «cavus» – индекс – отражает состояние наружного свода стопы.

Нарушение этих сбалансированных взаимоотношений может свидетельствовать о патологии нейромышечного аппарата нижних конечностей. С учётом предполагаемого вовлечения спинного мозга в патологический процесс у пациентов с повреждением плечевого сплетения необходимо было дополнительно оценить возможные нарушения функции нижних конечностей. Для этого было проведено стабилометрическое исследование у 39 пациентов с РПВК с целью выявления особенностей статической нагрузки на нижние конечности. Все обследованные пациенты были с односторонним поражением верхних конечностей: из них 21 – с правосторонним, 18 – с левосторонним. Для объективизации исследования предварительно провели обследование контрольной группы детей (28 человек) в возрасте от 10 до 17 лет без признаков ортопедической патологии, которые считались здоровыми.

 Идентификационные точки плантограммы здорового ребёнка: а) плантограмма при двуопорной нагрузке; б) плантограмма левой стопы при одноопорной нагрузке; в) плантограмма правой стопы при одноопорной нагрузке Идентификационные точки плантограммы здорового ребёнка: а) плантограмма при двуопорной нагрузке; б) плантограмма левой стопы при одноопорной нагрузке; в) плантограмма правой стопы при одноопорной нагрузке

Рис. 1. Идентификационные точки плантограммы здорового ребёнка: а) плантограмма при двуопорной нагрузке; б) плантограмма левой стопы при одноопорной нагрузке; в) плантограмма правой стопы при одноопорной нагрузке.

Устойчивость вертикальной позы оценивалась по следующим показателям [5]: X, Y (мм) – среднее положение центра давления (ЦД); x, y (мм) – девиации ЦД; S (мм²) - площадь статокинезиограммы; L (мм) - длина статокинезиограммы; V (мм/сек) - скорость колебаний ЦД; КР (%) – коэффициент Ромберга – выражается в процентном соотношении показателя площади статокинезиограммы при исследовании с закрытыми и открытыми глазами. Для того чтобы дать количественную оценку вариационным рядам, вычисляли средние арифметические рядов («М»), их среднеквадратические ошибки («m») и доверительные границы («М±L») по методике [6].

Результаты и их обсуждение. Результаты плантографического обследования пациентов с РПВК представлены в табл. 1 и 2. Анализ табл. 1 показал следующее. Средняя величина переднего индекса опоры у здоровых детей оказалась достоверно одинаковой на обеих стопах. При этом увеличение нагрузки на стопу в 2 раза в норме приводит к незначительному увеличению переднего индекса опоры с обеих сторон – в среднем на 1,4×10-2 (рис. 1). У пациентов с РПВК величина переднего индекса опоры на обеих стопах при нагрузке на обе стопы в среднем оказалась достоверно ниже аналогичных показателей здоровых детей: слева – на 3,4×10-2, справа - на 2,1×10-2. При этом наблюдалась асимметрия показателей переднего индекса опоры при двусторонней нагрузке: (19,7±0,5)×10-2 – слева (р<0,05) и (21,4±0,4)×10-2 – справа (р < 0,05), что не наблюдается в норме. При поочерёдной нагрузке контралатеральных стоп у пациентов с РПВК также наблюдалась патологическая асимметрия показателей переднего индекса опоры. Если на левой стопе его среднее значение соответствовало норме: 23,6±0,56 (р<0,05), то на правой стопе оно не только превышало на 1,9×10-2 нормальные показатели, но также в отличие от нормы достоверно отличалось от значений индекса контралатеральной стороны: 25,4±0,52 (р<0,05).

Таблица 1. Сравнительная оценка плантографических характеристик стоп здоровых детей и пациентов с односторонним РПВК.

Сравнительная оценка плантографических характеристик стоп здоровых детей и пациентов с односторонним РПВК

Примечания: * - достоверно изменяющиеся показатели с достоверностью не менее р<0,05 по сравнению с аналогичными показателями в норме; # - достоверно изменяющиеся показатели с достоверностью не менее р<0,05 по сравнению с аналогичными показателями на контралатеральной нижней конечности.

Таким образом, для пациентов с РПВК характерны отклонения от нормы значений переднего индекса опоры. При равномерной нагрузке на стопы он снижен, его значения асимметричны для контралатеральных стоп. При попеременной нагрузке стоп отмечается патологическая асимметрия индекса при его повышенном значении на правой стопе. Это может свидетельствовать о функциональной ригидности внутреннего продольного свода стопы на фоне мышечного дисбаланса у пациентов с РПВК. Средняя величина показателя нагружаемости переднего отдела стопы у здоровых детей оказалась одинаковой на обеих стопах и составила слева 94,9±0,42%, справа 94,6±0,36% (р>0,05) при двуопорной плантографии и соответственно 96,0±0,48% и 96,1±0,48% (р>0,05) – при одноопорной. Это достоверно свидетельствует о том, что в норме при увеличении нагрузки на стопу в 2 раза, она равномерно распределяется по всем отделам стоп и увеличивается очень незначительно, в среднем, всего на 1,3% с обеих сторон. У всех пациентов с РПВК величина показателя нагружаемости переднего отдела стопы при двуопорной плантографии в среднем оказалась заметно ниже, чем в норме: слева – на 8,0%, справа – на 5,6%. Поочерёдное нагружение контралатеральных стоп у всех пациентов с РПВК привело к значительно более выраженному по сравнению с нормой увеличению нагрузки на передние отделы стоп. При этом показатель нагружаемости достоверно увеличился слева на 7,8%, справа – на 7,3%. Таким образом, для пациентов с РПВК характерны выраженные отклонения от нормы показателя нагружаемости переднего отдела стопы. Это свидетельствует о функциональной ригидности поперечного свода стопы у пациентов с РПВК. При статистическом анализе «cavus»-индекса у пациентов с РПВК были выявлены наибольшие отклонения значений именно этого показателя среди других плантографических параметров. В то время как величина «cavus»-индекса у здоровых детей оказалась одинаковой при двуопорной плантографии и составила слева (4,1±1,8)×10-2, справа (4,5±1,4)×10-2 (р>0,05), при попеременном переносе веса всего тела на каждую стопу происходило снижение наружного свода стопы и, закономерно, уменьшение «cavus»-индекса на обеих стопах. В тоже время у пациентов с РПВК средняя величина «cavus»-индекса при двуопорной плантографии в разы превышала такой показатель у здоровых детей и составила (18,8±2,6)×10-2 – слева (р<0,05) и (24,0±2,9) × 10-2 – справа (р<0,05). То есть своды стоп у пациентов с РПВК оказались повышены с обеих сторон (рис. 2). Таким образом, для пациентов с РПВК характерны грубые отклонения от нормы значений «cavus»-индекса, что дополнительно подтверждает ригидность наружного свода их стоп. Так как при повышении нагрузки на стопы, они тем не менее сохраняют мобильность, ригидность стоп у пациентов с РПВК является функциональной, потому что обусловлена повышенным тонусом мышц нижних конечностей, в зависимости от условий стояния.

 Плантограмма стоп больной Г., 12 лет, с левосторонним РПВК: а) при двуопорной нагрузке; б) при одноопорной нагрузке – левой стопы; в) при одноопорной нагрузке – правой стопы. При повышении нагрузки на стопы наружные своды ригидны с обеих сторон Плантограмма стоп больной Г., 12 лет, с левосторонним РПВК: а) при двуопорной нагрузке; б) при одноопорной нагрузке – левой стопы; в) при одноопорной нагрузке – правой стопы. При повышении нагрузки на стопы наружные своды ригидны с обеих сторон

Рис. 2. Плантограмма стоп больной Г., 12 лет, с левосторонним РПВК: а) при двуопорной нагрузке; б) при одноопорной нагрузке – левой стопы; в) при одноопорной нагрузке – правой стопы. При повышении нагрузки на стопы наружные своды ригидны с обеих сторон.

Следует учесть, что различные виды гипертонуса мышц нижних конечностей могут быть обусловлены нарушением прямых и рефлекторных регулярных влияний со стороны вышележащих отделов центральной нервной системы на нижележащие сегментарные мотонейроны, что приводит к изменениям функционирования мышц нижних конечностей [8]. Таким образом, подтверждается сочетание вялого пареза верхней конечности и повышение тонуса мышц нижних конечностей, типичное для повреждения спинного мозга на уровне шейного утолщения [4]. Анализ табл. 2 позволяет ответить на вопрос, существует ли связь между стороной поражения плечевого сплетения и отклонениями в плантографических характеристиках стопы на одноимённой стороне. В целом отклонения плантографических характеристик на правой или левой стопе у пациентов с РПВК не коррелировали со стороной поражения верхней конечности и носили бессистемный характер.

Таблица 2. Сравнительная оценка плантографических характеристик контралатеральных стоп пациентов с РПВК.

Сравнительная оценка плантографических характеристик контралатеральных стоп пациентов с РПВК

Примечание: * - достоверно изменяющиеся показатели с достоверностью не менее р<0,05 по сравнению с аналогичными показателями в норме.

Таким образом, не было выявлено убедительной связи между поражённой верхней конечностью и стопой на одноимённой стороне, на которой зафиксированы отклонения плантографических характеристик. Это может свидетельствовать о том, что возможные нарушения в центральной нервной системе – спинном мозге носят не органический, а функциональный характер. По состоянию отпечатков стоп пациентов в случае значительных отклонений показателей можно косвенно судить о состоянии нервно-мышечного аппарата. Анализ табл. 1 и 2 показал, что при равномерной нагрузке на стопы характер и выраженность отклонений плантографических индексов от нормы у пациентов с РПВК свидетельствуют о ригидности их стоп. При различных условиях стояния пациентов с РПВК адаптационная способность их стоп к восприятию нагрузки нарушена, что может быть связано с дискоординацией функции мышечного аппарата нижних конечностей [1]. Вышеизложенное позволяет глубже понять механизм поражения нервных структур у пациентов с РПВК. Проведённые исследования указывают на отклонения в двигательных стереотипах в анатомических структурах стоп, удалённых от очага повреждения нервных волокон плечевого сплетения. Таким образом, при повреждении плечевого сплетения происходит нарушение кортикоспинального механизма реализации акта опоры. Это свидетельствует о том, что у пациентов с РПВК на фоне поражения плечевого сплетения также происходят патологические изменения в спинном мозге. В табл. 3 представлены основные показатели баланса вертикальной стойки всех пациентов с РПВК.

Таблица 3. Стабилометрические показатели у всех пациентов с односторонним поражением РПВК.

Стабилометрические показатели у всех пациентов с односторонним поражением РПВК

Примечание: О – проба с открытыми глазами; З – проба с закрытыми глазами.

Как видно из приведенных данных, в группе пациентов с РПВК не было выявлено каких-либо статистически достоверных различий проекции центра давления (ЦД) относительно среднего нормативного положения ЦД. Отсутствие смещения во фронтальной плоскости свидетельствует о симметричности нагрузки на нижние конечности в группе пациентов с РПВК. В сагиттальной плоскости отмечалось некоторое смещение ЦД вперед относительно среднего нормативного положения, как в контрольной группе здоровых детей, так и в группе пациентов. Значения Y – отклонения реального центра давления от абсолютного в этом случае составили, соответственно, 11,25 и 11,6 мм (р>0,05). Если учесть, что нормальная девиация ЦД в сагиттальной плоскости составляет 14,1 мм, то можно констатировать, что отклонение реального ЦД по оси Y не превышает допустимых значений. Таким образом, как в контрольной группе, так и в группе пациентов с РПВК проекция центра давления соответствует норме, что свидетельствует о стабильности поддержания баланса тела. Математическая обработка колебаний ЦД и последующее графическое построение пределов его колебаний у здоровых детей давало фигуру эллипса, который вытянут в переднезаднем направлении – свидетельство физиологической голеностопной стратегии управления вертикальной стойкой (рис. 3).

Рис. 3. Компьютерная статокинезиограмма здорового ребенка. Девиация колебаний центра давления в форме эллипса, более вытянутого в переднезаднем направлении с открытыми глазами, чем с закрытыми. Слева: проекция реального ЦД ребенка относительно среднего нормативного положения ЦД; справа: графическое изображение реальной статокинезиограммы

Рис. 3. Компьютерная статокинезиограмма здорового ребенка. Девиация колебаний центра давления в форме эллипса, более вытянутого в переднезаднем направлении с открытыми глазами, чем с закрытыми. Слева: проекция реального ЦД ребенка относительно среднего нормативного положения ЦД; справа: графическое изображение реальной статокинезиограммы

Рис. 4. Компьютерная статокинезиограмма пациента с правосторонним РПВК. Снижение эксцентриситета девиации центра давления от эллипса при открытых глазах до окружности – при закрытых. Слева: проекция реального ЦД ребенка относительно среднего нормативного положения ЦД; справа: графическое изображение реальной статокинезиограммы

 

Рис. 4. Компьютерная статокинезиограмма пациента с правосторонним РПВК. Снижение эксцентриситета девиации центра давления от эллипса при открытых глазах до окружности – при закрытых. Слева: проекция реального ЦД ребенка относительно среднего нормативного положения ЦД; справа: графическое изображение реальной статокинезиограммы.

Однако в группе пациентов с РПВК прослеживается тенденция снижения величины отношения длины эллипса к его ширине. Для сравнения: соотношение у/х в группе здоровых детей составила с открытыми глазами: 16,5 мм/11,5 мм = 1,43; с закрытыми глазами – 17,6 мм/13,8 мм = 1,27. В группе пациентов с РПВК соотношение у/х составило с открытыми глазами 17,0 мм/12,1 мм = 1,40, а с закрытыми глазами 15,03 мм/13,3 мм = 1,14, то есть фактически эксцентриситет девиации центра давления снижается от эллипса до окружности (рис. 4), что свидетельствует о равновероятности колебаний ЦД, как в саггитальной, так и во фронтальной плоскостях. Такая тенденция к патологической направленности колебаний во фронтальной плоскости является проявлением тазобедренной стратегии управления вертикальной стойкой, что может указывать на снижение адаптивных возможностей опорно-двигательного аппарата. Это предполагает дискоординацию работы мышц нижних конечностей вследствие нейромышечной дисфункции. В группе пациентов с РПВК также были выявлены достоверные отклонения от нормы показателей статокинетической системы – длины статокинезиограммы L и скорости колебаний V. Если длина L у здоровых детей составляет при открытых и закрытых глазах соответственно 673,1±27,1 мм (р<0,05) и 847,5±22,1мм (р<0,05), то у пациентов с РПВК эти показатели существенно увеличились соответственно до 838,6±33,2 мм (р<0,05) и 992,3±43,0 мм (р<0,05). Несколько повышены по сравнению со здоровыми детьми показатели скорости колебаний тела у пациентов с РПВК с открытыми и закрытыми глазами соответственно: до 16,5±0,6 мм/сек и до 19,5±0,8 мм/сек (р<0,05). Таким образом, параметры стабилометрии свидетельствуют о возможной перестройке нормальной моторной программы сложного акта стояния в организме пациентов с РПВК в патологические.

Выводы:

1. У пациентов с РПВК значения плантографических характеристик существенно отклоняются от нормальных значений, что может свидетельствовать о функциональном повышении тонуса мышц, формирующих все своды стоп, на фоне генерализации распространения патологических процессов с корешков плечевого сплетения на соответствующие структуры спинного мозга.

2. Возможные нарушения в спинном мозге у пациентов с РПВК носят не органический, а функциональный характер.

3. Предполагаемые изменения в спинном мозге позволяют углубить понимание патогенеза РПВК и соответственно обосновать предпосылки для рационального лечения пациентов с указанной патологией.


Список использованных источников:

1. Аничков Н.М., В.А. Кудрявцев, Минченко Н.Л. Клинико-морфологические параллели при распластанности переднего отдела стопы// Травматология и ортопедия России, 1995. - №1. – С. 15-18.

2. Огурцова Т. Метод обследования опорно-двигательного аппарата человека по отпечаткам стоп в динамике и синтез биологических стелек. Промоционная работа. – Рижский технический университет, 2006. – 87 с.

3. Омонова У.Т. Клинико-электромиографическая характеристика при сочетанных иродовых травмах спинного мозга и плечевого сплетения// Врач-аспирант. – 2010. – Т.42. – №5. – С. 63-73.

4. Ратнер А.Ю. Неврология новорожденных. - М.: Бионом, 2005. – С.22-71.

5. Скворцов Д.В. Клинический анализ движений. Стабилометрия. - М.: «Антидор», 2000. - 190 с.

6. Стрелков Р.Б. Статистические таблицы для экспресс обработки экспериментального и клинического материала. – Обнинск: АМН СССР, НИИ Медицинской Радиологии, 1980. – 18 с.

7. Bercht A.K., Häggquist G. Electromyographische Untersuchungen am Skeletmuskeltonus// Z. ges. exp. Med. – 1954. – № 124. – S. 106-117.

8. Bernhard C.G., Bohm E., Cortical representation and functional significance of the corticomotoneuronal system// Arch. Neurol. Psychiat. – 1954. - №72. – Р. 473-502.


04.02.2013 15:03:00