CC BY
49
УДК 616.833.58-021.6-085-092.9
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТРАВМАТИЧЕСКОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ СЕДАЛИЩНОГО НЕРВА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
И.Л. Привалова, В.А. Липатов, И.Н. Гамазинов, C.B. Ключко
ГБОУ ВПО «Курский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации г. Курск, Россия, 305041
Аннотация. На модели компрессионного повреждения седалищного нерва и окружающих тканей исследовали электрофизиологические параметры состояния нервно-мышечного аппарата в период до 30 суток после травмати-зации. Динамика изменений параметров М-ответа икроножной мышцы крысы позволила выявить наиболее выраженное их угнетение на 14-е сутки после компрессии седалищного нерва, Максимальные значения амплитуды М-ответа составляли 38,6 ± 3,5% от контрольных (р < 0,01), а латентный период возникновения М-ответа максимальной амплитуды увеличивался до 192,2 ± 32,4% (р < 0,05). Максимальное угнетение рефлекторных реакций также наблюдалось на 14-е сутки эксперимента. Это проявлялось в увеличении времени, необходимого для воспроизведения Н-рефлекса максимальной амплитуды на 33,5% (р < 0,05). Исследуемая модель адекватно воспроизводит функциональное состояние периферического нервно-мышечного аппарата в начальный период после травматической компрессии седалищного нерва и окружающих его тканей. Обосновано проведение интегральной электрофизиологической оценки состояния периферического нервно-мышечного аппарата.
Ключевые слова: седалищный нерв, модель компрессионного повреждения, нервно-мышечный аппарат, М-ответ. Н-рефлекс.
Введение. Поражения периферических нервов характеризуются стойким комплексом сенсо-моторных, трофических, ноцицептивных проявлений, которые становятся причиной длительной утраты работоспособности лиц молодого возраста. В частности, в настоящее время травматические повреждения седалищного нерва встречаются в 0,84—94% случаев и имеют тенденцию к росту в связи с дорожно-транспортным, производственным и бытовым травматизмом [1]. Компрессионные повреждения седалищного нерва часто сопровождают спортивные травмы [2; 3], а также могут являться интраооперационными осложнениями [4]. Необходимость разработки новых средств и методов лечения травматических поражений периферических нервов предполагает проведение исследо-
ваний на животных. В связи с этим весьма актуальной является проблема адекватного выбора модели повреждения и оптимальных методов его оценки для решения клинических задач. Интегральные характеристики функционального состояния двигательных единиц на основе нейрофизиологического тестирования в различные периоды после компрессионного повреждения периферических нервов и окружающих его мышц в литературе представлены недостаточно, в то время как актуальность таких исследований для нейрохирургии признаётся отечественными и зарубежными исследователями [6; 7]. Цель данной работы — оценить функциональное состояние нервно-мышечного аппарата крысы после компрессионного повреждения седалищного нерва и окружающих тканей.
—--—
~ 125 ~
Материал и методы исследования. Проведено экспериментальное исследование на 56 половозрелых беспородных белых крысах-самцах массой 200—250 г, которые содержались в стандартных условиях экспериментально-биологической клиники КГМУ при одинаковой температуре, влажности и рационе кормления. Работа выполнена с соблюдением этических норм использования животных в медико-биологической практике в соответствии с приказом МЗ СССР от 12.08.77 № 755 «О мерах по дальнейшему совершенствованию организационных форм работы с использо-
ванием экспериментальных животных», приказом Министерства высшего образования СССР № 724 (1984) «Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных» и положениями Директивы 2010/63 Еи Европейского парламента и Совета ЕС по охране животных, используемых в научных целях. Животных наркотизировали внутрибрюшинным введением раствора хлоралгидрата в дозе 300 мг/кг. Доступ к седалищному нерву крысы производился путем разреза в области его проекции (рис. 1).
Рис. 1. Нанесение травматического повреждения на седалищный нерв крысы и окружающие мышцы
С помощью стимуляционной электронейро-миографии тестировали М-ответ икроножной мышцы и Н-рефлекс, позволяющий оценить возбудимость спинальных мотонейронов [6; 7]. Седалищный нерв крысы стимулировали с помощью специально изготовленных электродов в виде двух крючков с межэлектродным расстоянием 2 мм. Отведение потенциалов от икроножной мышцы крысы осуществляли с использованием игольчатого электрода, который размещали в центральной части мышцы, являющейся двигательной точкой [8]. Заземляющий электрод фиксировали на стопе животного. Стимулирующие электроды накладывали на седалищный нерв крысы проксимальнее места повреждения. Затем моделировали травматическое повреждение основного ствола седалищного нерва путем передавливания с использованием зажима «типа Москит» в течение 1 секунды (см.. рис. 1). Аналогичным образом травмировали латеральную и медиальную группы мышц на 5 мм выше, на 5 мм ниже травмы нерва и на ее уровне [9]. После оцен-
ки нейрофизиологических параметров травмированного нерва операционную рану ушивали. Крыс помещали в те же условия экспериментально-биологической клиники, а затем повторно проводили нейрофизиологическое исследование на 14-е сутки (группа 1) и 30-е сутки (группа 2) после моделирования травматического повреждения. Полученные данные проверяли на нормальность распределения с использованием '-критерия Шапиро-Уилка. Статистическую обработку данных проводили в парных выборках, применяя 1>критерий Стьюдента.
Результаты исследования и их обсуждение. Динамика изменений максимальных значений параметров М-ответа икроножной мышцы крысы позволила выявить наиболее выраженное их угнетение на 14-е сутки после моделирования компрессионного повреждения седалищного нерва. Следует отметить, что максимальные значения М-ответа статистически значимо снижались уже в начальный период после нанесения поврежда-
~ 126 ~
Since 1999 ISSN 2226-7425
Привалова И .Л. и др. Нейрофизиологическая оценка травматического повреждения седалищного нерва...
ющего воздействия (в течение первых 20—40 минут) (р < 0,05), а к 14-м суткам они составляли 38,6 ± 3,5% от контрольных (р < 0,01). Полученные результаты закономерно подтверждают поражение эфферентных нервных волокон и уменьшение
количества функционирующих двигательных единиц, инициированные травмой. Об угнетении рефлекторных реакций свидетельствовало изменение параметров Н-рефлекса (табл. 1).
Таблица 1
Изменения максимальных значений параметров Н-рефлекса икроножной мышцы крысы после моделирования компрессионного повреждения седалищного нерва
Параметры Н-рефлекса Состояние животных
Контроль После моделирования повреждения
20—40 минут (n = 56) 14 суток (группа 1, n = 28) 30 суток (группа 2, n = 28)
Максимальная латентность MC 45,58 ± 3,5 55,81 ± 6,1 60,86 ± 6,6 * 53,37 ± 6,2
% 100 122,4 ± 13,3 133,5 ± 14,4* 117,1 ± 13,6
Максимальная амплитуда мВ 2,28 ± 0,2 2,44 ± 0,3 2,56 ± 0,4 2,21 ± 0,2
% 100 107,01 ± 13,1 112,3 ± 17,5 96,9 ± 8,8
Примечания: статистическая значимость различий — * р < 0,05.
Наиболее выраженно подавлялись рефлекторные реакции на 14-е сутки, что проявлялось в увеличении времени, необходимого для воспроизведения Н-рефлекса максимальной амплитуды Латентный период возникновения М-ответа максимальной амплитуды статистически значимо увеличивался позднее — к 14-м суткам после повреждения — до 192,2 ± 32,4% от контрольных значений (р < 0,05). На 30-е сутки после моделирования нейромышечной компрессии начинала проявляться тенденция к восстановлению параметров М-ответа. В этот же период эксперимента параметры Н-рефлекса также приближались к значениям, зарегистрированным в контрольной группе (см. табл. 1). Можно считать, что полученные данные характеризуют восстановление двигательных единиц после компрессионного повреждения седалищного нерва и окружающих тканей.
Выводы
1. Исследуемая модель адекватно воспроизводит функциональное состояние периферического нервно-мышечного аппарата в начальный период после травматической компрессии седалищного нерва и окружающих его тканей.
2. После экспериментального моделирования травматического повреждения седалищного нерва и окружающих его тканей период максимального
угнетения рефлекторных реакций совпадает с максимальной латентностью М-ответа.
3. В нейрофизиологических исследованиях состояния нервно-мышечного аппарата после травматического повреждения периферических нервов и окружающих тканей целесообразно проводить интегральную электрофизиологическую оценку с целью количественного анализа состояния проводимости различных популяций нервных волокон, иннервирующих зону повреждения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Хамзаев Р.И., Берсенев В.П., Борода Ю.И. Оценка результатов хирургического лечения повреждений седалищного нерва // Травматология и ортопедия России. 2009. № 1(51). С. 96—98.
2. Davis G., Kline D.G., Spinner R.J., Zager E.L., Garberina M.J., Williams G.R., McCrory P. Clinics in neurology and neurosurgery of sport: peripheral nerve injury // Br. J. Sports Med. 2009. Jul;43(7):537—40.
3. Marla S.K., Mark E.D. Peripheral Nerve Injuries of the Proximal Lower Limb in Athletes // Nerve and Vascular Injuries in Sports Medicine. 2009. P. 161—170.
4. Winfree C.J., Kline D.G. Intraoperative positioning nerve injuries // Surg Neurol. 2005. Jan;63(1):5—18; discussion 18.
5. Архипова Е.Г., Гретен А.Г., Зевеке A.B., Крылов В.Н. Репаративная регенерация периферических
—--—
~ 127 ~
нервов при травме нервного ствола крыс // «Вестник Нижегородского университета им. НИ. Лобачевского». Н. Новгород: Изд-во ННГУ, 2005. Серия биология. Вып. 2(10). С.163—168.
6. Stipp-Brambilla E.J., Romao A.M., Garbino J.A., Salgado M.H., Viterbo F. The effect of surgical exposure of nerves and muscles in neurophysiologic tests on rats // Acta fisiatr. 2010; 17(3): 109—111.
7. Еремеев А.А., Плещинский И.Н., Бабынина T.B. Влияние односторонней травмы седалищного нерва
на характеристики моторных и рефлекторных ответов парных икроножных мышц крысы // Рос. физиол. журнал. 2001. Т. 87. № 12. С. 1673—1679.
8. Николаев С.Г. Атлас по электромиографии. Иваново: ИПК «ПрессСто», 2010.
9. Липатов В.А., Лазаренко В.А., Привалова И.Л., Гамазинов И.Н., Костиков Н.О., Быканова М.А., Бе-лаш М.Я., Гололобова В. А. Способ моделирования травмы периферического нерва и мышц // Патент России. № 2348985.2009. Бюл. № 7.
EXPERIMENTALE NEUROPHYSIOLOGICAL ASSESSMENT OF TRAUMATIC INJURY OF THE SCIATIC NERVE
I.L. Privalova, V.A. Lipatov, I.N. Gamazinov, S. V. Kljuchko
Kursk State Medical University Kursk, Russian Federation, 305041
Annotation. On the model of compression damage the sciatic nerve and surrounding tissues we examined the electrophysiological parameters of the state of neuromuscular complex in the period up to 30 days after injury. Dynamics of changes in the parameters of the M-response of rat gastrocnemius allowed to reveal their most pronounced inhibition on the 14th day after the compression of the sciatic nerve. The maximum amplitude of the M-response were 38.6 ± 3.5% from control (p < 0.01) and latent period of the M-response maximum amplitude increased to 192.2 ± 32.4% (p < 0.05). Maximum inhibition of reflex reactions as observed on the 14th day of the experiment. that was shown to increase the time required to play the H-reflex amplitude maximum of 33.5% (p < 0.05). The study model adequately reproduces the functional status of the peripheral neuromuscular apparatus in the initial period after the traumatic compression of the sciatic nerve and its surrounding tissues. Grounded conducting integrated electrophysiological assessment of the status of the peripheral neuro-muscular complex.
Key words: sciatic nerve, compression model damage, neuromuscular apparatus, M-response, H-reflex.
REFERENCES
1. Hamzaev R.I., Bersenev V.P., Boroda Ju.I. Ocenka rezul'tatov hirurgicheskogo lechenija povrezhdenij sedalishh-nogo nerva. Travmatologija i ortopedija Rossii, 2009, no. 1(51), pp. 96—98.
2. Davis G., Kline D.G., Spinner R.J., Zager E.L., Garberina M.J., Williams G.R., McCrory P. Clinics in neurology and neurosurgery of sport: peripheral nerve injury. Br. J. Sports Med, 2009. Jul;43(7):537—40.
3. Marla S.K., Mark E.D. Peripheral Nerve Injuries of the Proximal Lower Limb in Athletes. Nerve and Vascular Injuries in Sports Medicine, 2009, pp. 161—170.
4. Winfree C.J., Kline D.G. Intraoperative positioning nerve injuries. Surg Neurol, 2005, Jan;63(1):5—18; discussion 18.
5. Arhipova E.G., Greten A.G., Zeveke A.V., Kry-lov V.N. Reparativnaja regeneracija perifericheskih nervov pri travme nervnogo stvola krys. Vestnik Nizhegorodsko-go universiteta im. N.I. Lobachevskogo, N. Novgorod:
Izd-vo NNGU, 2005. Serija biologija, vyp. 2(10), pp. 163— 168.
6. Stipp-Brambilla E.J., Romao A.M., Garbino J.A., Salgado M.H., Viterbo F. The effect of surgical exposure of nerves and muscles in neurophysiologic tests on rats. Acta fisiatr, 2010; 17(3): 109—111.
7. Eremeev A.A., Pleshhinskij I.N., Babynina T.V. Vlijanie odnostoronnej travmy sedalishhnogo nerva na ha-rakteristiki motornyh i reflektornyh otvetov parnyh ikro-nozhnyh myshc krysy. Ros. fiziol. zhurnal, 2001, vol. 87, no. 12, pp. 1673—1679.
8. Nikolaev S.G. Atlas po jelektromiografii. Ivanovo, IPK «PressSto», 2010.
9. Lipatov V.A., Lazarenko V.A., Privalova I.L., Gamazinov I.N., Kostikov N.O., Bykanova M.A., Belash M.Ja., Gololobova V.A. Sposob modelirovanija travmy periferi-cheskogo nerva i myshc. Patent Rossii. № 2348985.2009. Bjul. №7.
