CC BY
13
Карта основных маршрутов транспортировки героина из Афганистана в Россию
«ЧЕРНАЯ СМЕРТЬ» пришла в Европу из центральной Азии по «шёлковому пути», достигнув в 1347 г. Каффы. Отсюда она была перевезена кораблями в главные порты Европы и Северной Африки. Большая часть Европы была поражена эпидемией, которая затихла в 1352 г. К этому времени она, пройдя по кругу, достигла мест, откуда началась. Милан, один из крупнейших городов, избежал чумы; как полагают, это объясняется тем, что он удален от моря.
Из книги «Наркомании в Свердловской области» (Екатеринбург, 2003).
Список литературы
1 Кветков В.П. Экологические и медико-биологические
мотивы современного образования. Курган: Изд-во Курганского гос. пед. ин-та, 1995. 61 с.
2 Кветков В.П. Противостояние наркомании, алкоголизму и
СПИДу. Курган: Изд-во Кург. гос. ун-та, 2003. 152 с. 3. Кветков В.П. Общее медико-биологическое образование в условиях современной России (От кризиса к возможному возрождению и развитию). Курган: Изд-во Кург. гос. ун-та, 2003. - 152 с. 4 Кветков В.П. Теория и практика медико-биологического образования вообще и здорового образа жизни в частности // Вестник курганского университета, 2013. № 1. С. 110-115.
УДК 612.15:612.82:616.717/.718-001 В.А. Щуров
Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» имени академика Г.А. Илизарова Минздрава России
РЕАКЦИЯ МОЗГОВОГО КРОВОТОКА НА ФИЗИЧЕСКУЮ НАГРУЗКУ ПРИ ЗАБОЛЕВАНИЯХ И ТРАВМАХ КОНЕЧНОСТЕЙ
Аннотация. С помощью ультразвуковой доппле-рографии исследована скорость кровотока по средней мозговой артерии у нескольких групп больных (43 с переломами костей конечностей, 35 с отставанием одной из конечностей в росте) и 38 больных с последствиями инсульта. В процессе лечения больных по Илизарову выявлено существенное ускорение кровотока на поврежденной конечности и по сосудам контрлатеральной стороны мозга. Установлена зависимость реакции от силы повреждения, возраста больных, длительности лечения, этиологии укорочения конечности. Показано, что дополнительные физические нагрузки на интактной стороне стимулируют мозговой кровоток в период до начала лечения и угнетают при оперативном удлинении конечности.
Ключевые слова: кровоснабжение средняя мозговая артерия, метод Илизарова, вазомоторная реактивность.
V.A. Schurov
Russian Ilizarov scientific Center for restorative Traumatology and Orthopaedics
REACTION CEREBRAL BLOOD FLOW TO PHYSICAL STRESS IN DISEASES AND LIMB INJURIES
Annotation. Using Doppler ultrasound study the rate of blood flow in the middle cerebral artery in several groups of patients (43 with bone fractures , 35 with a lag of one limb growth ) and 38 patients with stroke. In the treatment of patients by Ilizarov showed a significant acceleration of blood flow to the injured limb and the contralateral side of the middle cerebral artery. The dependence of the reaction force from the damage , the age of patients , duration of treatment , the etiology of limb shortening. It is shown that the additional physical stress on the intact side stimulates cerebral blood flow in the period prior to treatment and oppress the surgical limb lengthening.
Keywords: middle cerebral artery, the Ilizarov method, vasomotor reactivity.
Ауторегуляция кровотока — одно из фундаментальных свойств мозгового кровообращения. Она имеет принципиальное значение для адекватного кровоснабжения головного мозга и характеризуется способностью мозговых сосудов сохранять относительно неизменной объемную скорость кровотока при изменении в широких пределах перфузионного давления и высокую чувствительность к изменениям напряжения углекислого газа [8; 10]. У здоровых лиц за счет ауторегуляции церебральная гемодинамика остается стабильной во время физической работы [7].
В то же время у пожилых людей, имеющих сниженные показатели скорости локомоции, по мере снижения чувствительности к углекислоте скорость мозгового кровотока становится меньше [13]. Как показали исследования последних лет, у здоровых обследуемых под влиянием относительно небольших физических нагрузок скорость мозгового кровотока возрастает на 25-30% и начинает снижаться при превышении максимального вентиляционного порога [1; 9; 11; 12].
Практически не исследованными остаются вопросы влияния на скорость мозгового кровотока травмы конечностей, изменения уровня соматической афферентации в зависимости от возраста и этиологии заболевания пациентов.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Обследованы группы больных разного возраста (от 5 до 70 лет) с закрытыми переломами ключи-
цы (19 чел.), плечевой кости (19), костей голени (9) и бедра (6) в условиях лечения по методу Илизарова. Кроме того, обследовано 35 больных с отставанием в продольном росте одной из конечностей на 3-7 см на разных этапах лечения: до операции, в процессе оперативного удлинения голени по Илизарову, после уравнивания длины конечностей. Дополнительно обследовано 38 больных в возрасте от 23 до 60 лет в различные сроки после инсульта мозга и в период лечения методом краниоостеопластики с помощью аппарата Илизарова.
У всех пациентов определялась линейная скорость кровотока по магистральным артериям конечностей и в зоне регенерата с помощью датчика на 8 МГц [4], а также линейная скорость кровотока по средним мозговым артериям (СМА) с помощью датчика на 2 МГц компьютеризированного диагностического комплекса «Ангиодин-2КМ» производственного объединения «БИОСС» (Россия). Исследование скорости кровотока по СМА проводилось в покое в положении лёжа на спине, при проведении функциональных проб с апноэ до отказа, а также пробы с сжиманием эластического эспандера последовательно правой и левой кистью. У всех больных проводилось психофизиологическое тестирование их состояния с помощью опросника SF-36.
Статистическая обработка результатов исследований проводилась с помощью пакета анализа данных Microsoft Ехсе!-2010. Для оценки достоверности различий результатов использовали t-критерий Стьюдента. Применяли методы корреляционного и регрессионного анализа.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
У пациентов с травмами конечностей скорость кровотока (СК) по средней мозговой артерии до операции зависела от их возраста. После 30 лет этот показатель неуклонно снижался (рисунок 1). Более того, после 30 лет проведение функциональной ги-поксической пробы не сопровождалось адекватным увеличением показателя (рисунок 2).
у = -0,78*+108,4
• 0,753
• • \ •
О 10 20 30 40 50 60 70
Возраст (годы)
Рисунок 1 - Возрастная динамика скорости кровотока по средней мозговой артерии
В процессе лечения больных существенно возрастала скорость регионарного кровотока на конечности. При этом оказалось возможным регистрировать скорость кровотока в зоне костного регенерата. В этот период становилась больше скорость
кровотока не только на поврежденной конечности, но и по СМА контрлатеральной стороны. Эта взаимосвязь носила нелинейный характер: после достижения пика значений скорости регионарного кровотока порядка 60 см/с его дальнейшее увеличение сопровождалось не приростом, а снижением СК по СМА контрлатеральной стороны (рисунок 3). Следовательно, избыточное увеличение скорости регионарного кровотока, которое наблюдается при тяжелых травмах, микроподвижности костных отломков, воспалительных осложнениях, неблагоприятно для избирательного перераспределения скорости мозгового кровотока.
Рисунок 2 - Возрастная динамика прироста скорости кровотока по средней мозговой артерии при проведении пробы Штанге
Рисунок 3 - Взаимосвязь скорости кровотока по регионарным артериям конечности и СК по СМА противоположной стороны мозга
Прирост скорости кровотока по СМА контрлатеральной стороны достигал максимума в течение 1-2 месяцев фиксации (рисунок 4). Чем тяжелее повреждение, тем позднее появлялся феномен ускорения мозгового кровотока.
Рисунок 4 - Динамика соотношения СК по СМА интактной и пораженной сторон при лечении больных с переломами костей конечностей
У больных с последствиями перенесенного инсульта соотношение СК на интактной и пораженной стороне зависело от давности поражения. Прирост СК на интактной стороне выявлялся через 6 мес. и исчезал через 7 лет после сосудистой катастрофы (рисунок 5).
5 S 14 21 35 48 84 84 144 Месяцы после инсульта
Рисунок 5 - Относительная скорость кровотока по СМА контрлатеральной стороны у больных после инсульта мозга
В первые две недели после наложения аппарата Илизарова на череп и краниоостеопластики на стороне поражения мозга скорость кровотока по СМА интактной стороны возрастала на 25%, снижалась до уровня нормы и вновь возрастала после окончания лечения больных (рисунок 6).
ОД 0,2 0,3 0,5 1,5 2,2 6 11
Срок после операции (мес.)
Рисунок 6 - Соотношение СК по СМА интактной и пораженной сторон в период после операции на костях свода черепа
Эффект прироста скорости кровотока у больных различных групп зависел также от возраста пациентов. Его прирост был наибольшим у больных первого взрослого возраста и в зависимости от локализации повреждения исчезал при переломах нижних конечностей в 35-45 лет, сохраняясь при повреждениях плеча и головы до 60-65 лет (рисунке 7).
Величина прироста СК по СМА в значительной степени зависела от массы поврежденной части тела (рисунок 8).
На реакцию мозговых сосудов оказывал влияние болевой фактор. Присутствие этого фактора выявляли при проведении психофизиологического тестирования пациентов различных групп. Оказалось, что фактор боли был одним из показателей, ограничивающих деятельность больных в период лечения. Именно в этот период относительная СК по СМА контрлатеральной стороны была на 40% выше, чем
в периоды до или после окончания лечения (рисунок 9).
У больных с отставанием в продольном росте одной из конечностей несомненное влияние на перераспределение мозгового кровотока в процессе лечения оказывала этиология заболевания. При врожденных укорочениях конечностей в отличие от посттравматических до лечения практически не наблюдалось прироста СК по СМА контрлатеральной стороны (рисунок 10). Этот факт позволяет заключить, что в основе врожденной патологии лежит не столько поражение тканей конечностей, сколько поражение мозговых структур, способности их адекватно реагировать на изменение объёма соматической афферентации.
Исходн. Дистракция Фиксация Отдален
Рисунок 10 - Прирост относительной СК по СМА контрлатеральной стороны в процессе лечения больных с врожденными аномалиями развития (ВАР) и посттравматическими укорочениями конечностей
У больных с укорочением одной из конечностей при проведении функциональной пробы с работой мышц кистевого схвата на стороне поражения и на интактной стороне выявлено, что в период до лечения СК по СМА контрлатеральной стороны существенно возрастает при работе мышц той же стороны. В период оперативного лечения больных работа этой группы мышц вызывает достоверное (на 15%) снижение скорости кровотока (таблица 1).
Этот факт показывает, что у больных дополнительная физическая нагрузка на непораженной стороне полезна в период до начала лечения больных и несомненно негативно сказывается на показателях мозгового кровотока в период оперативного удлинения конечности.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Впервые феномен положительного влияния работы мышц интактной конечности на работоспособность утомленных контрлатеральной стороны был обнаружен И.М. Сеченовым [5]. Его идея об актив-
Рисунок 7 - Максимальный возраст больных, при котором переставал выявляться феномен прироста СК по СМА контрлатеральной стороны
Рисунок 8 - Амплитуда прироста скорости кровотока по средней мозговой артерии при переломах различных сегментов конечностей и при инсульте мозга
Рисунок 9 - Зависимость относительной величины СК по СМА контрлатеральной стороны от степени отсутствия влияния на активность пациентов болевого фактора в период до лечения (I) и в процессе оперативного лечения (Н
Таблица 1 - Влияние работы мышц кистевого схвата на стороне поражения и на интактной стороне на показатели СК по СМА (М±т)_
Этап лечения СК по СМА пораженной стороны СК по СМА контрлатер. стороны
СК (см/с) Больная Интактная СК (см/с) Больная Интактная
До лечения (7 чел.) 81±15 3%±2 8%±2 84±9 5%±11 13%±4
Фиксация (16 чел.) 90±5 6%±2 0%±2 87±8 2%±3 -15%±1 p?0,01
ном отдыхе, а также представление о роли структуры двигательного акта и феномена перекрестного воспитания мышц в регулировании функционального состояния моторного аппарата людей разного возраста развил И.В. Муравов [4]. В дальнейшем, М.Р Могендович [3] предложил концепцию об охранительном возбуждении, согласно которой физическая и психическая активность пациентов способна оказать положительное влияние на процесс лечебной и функциональной реабилитации.
Практическое применение эти идеи нашли в разработанном Г.А. Илизаровым [2] учении о стимулирующем влиянии напряжения растяжения на процессы регенерации и роста. Внеочаговое проведение спиц аппарата Илизарова приводит к трансмиссии артериолярного давления в ткани конечности, повышению их гидратации и оказывает стимулирующее влияние на регенерацию концов костных отломков. В последующем этот же принцип стимуляции использован при лечении больных с облитери-рующими повреждениями артерий конечностей при лечении больных с остеомиелитом, гонартрозом и инсультом мозга. Основополагающими моментами учения Илизарова стали создание биомеханического покоя в зоне повреждения, адекватное регионарное кровоснабжение и ранняя функциональная нагрузка. Эти принципы с успехом применялись при лечении больных молодого возраста. Доказано, что при переломах костей у школьников сочетание лечебного процесса с учебными нагрузками способствует в последующем к повышению их успеваемости [6].
Однако при лечении тяжелых, осложненных повреждений у больных зрелого и пожилого возраста больше приходится ориентироваться на самочувствие самих больных, чаще создавая условия физического покоя.
В проведенном нами исследовании показано, что функциональное состояние мозга не остается безучастным к происходящим на периферии изменениям и отвечает избирательным перераспределением скорости собственного кровоснабжения. Эта реакция выражена у молодых пациентов при травмах конечностей. При оперативном удлинении голени реакции центральных структур мозга не наблюдается у больных с врожденных характером патологии. У больных в стадии ремиссии функциональная нагрузка мышц интактной конечности оказывает благоприятное влияние на перераспределение мозгового кровотока и неблагоприятна в острый период оперативного удлинения конечности.
ВЫВОДЫ
1 При травмах конечностей в процессе лечения наблюдается ускорение не только регионарного кровотока, но и кровотока по СМА контрлатеральной стороны. Реакция зависит от выраженности болевого фактора. С увеличением возраста больных реакция становится менее выраженной.
2 В процессе оперативного удлинения конечности при её врожденном отставании в росте адекватного
ускорения мозгового кровотока не наблюдается.
3 При дополнительной работе мышц предплечья неповрежденной стороны скорость кровотока по средней мозговой артерии на той же стороне адекватно увеличивается у больных до начала и после окончания лечения и становится достоверно ниже в период оперативного удлинения конечности.
Список литературы
1 Куликов В.П., Гатальский К.К. Реакция мозговой гемоди-
намики на максимальную физическую нагрузку // Физиол. ч-ка. 2006. 32. № 6. С. 68-73.
2 Илизаров Г.А. Общебиологическое свойство тканей
отвечать на дозированное растяжение ростом и регенерацией (эффект Илизарова). Диплом № 365. Заявка № 11271 от 25.12.85. Бюл. № 15. 1989. Опубл. 23.04.1989. Приоритет 24.11.70.
3 Могендович М.Р., Тёмкин И.Б. Физиологические основы
лечебной физической культуры. Ижевск: Удмуртия. 1975. 200 с.
4 Муравов И.В. Мышечная деятельность и активный
отдых в регуляции кровообращения, дыхания и энергетики // Кровообращение и старость. Киев, 1965. С. 40-53.
5 Сеченов И.М. Элементы мысли // Избранные труды
И.М. Сеченова, И. П. Павлова, И.Е. Введенского. М., 1952. 292 с.
6 Щуров В.А., Новичков С.И., Михайлина Е.В., Щуров И.В.
Травма как фактор стимуляции умственной работоспособности // Научный вестник Тюменской медицинской академии. 1999. № 3-4. С. 127.
7 Biys M., Brown C.M., Marthol H. et al. Dynamic cerebral
auturegulation remains stable during physical challenge in healthy persons // Am. J. Appl. Heart. Circ. Physiol., 2003. Vol. 285. P. 1048.
8 Fog M. Relationship between blood pressure and tonic
regulation of the pial arteries // J. Neurol. Psychiat., 1938. Vol. 1 -p. 187-197.
9 Jorgensen LG, Perko M, Secher N. Regional cerebral artery
flow velocity and blood flow during dynamic exercise in humans. //J Appl.Physiol., 1992. 73. -Р . 1825-1830.
10 Lassen N.A. Middle cerebral artery blood velocity and
cerebral blood flow and O2 uptake during dynamic exercise. J Appl Physiol., 1993. 74. -Р 245.
11 Moraine J, Lamotte JM, Berre J, Niset G, Leduc A, Naeije R.
Relationship of middle cerebral artery blood flow velocity to intensity during dynamic exercise in normal subjects. Eur J Appl Physiol., 1993. 67. -Р. 35-38.
12 Olson Th. P., Tracy J., Dengel D.R. Relationship Between
Ventilatory Threshold and Cerebral Blood Flow During Maximal Exercise in Humans //The Open Sports Medicine Journal, 2009. 3. -Р. 9-13.
13 Sorond F.A., Galica A., Serrador J.M., Kiely, Iloputaife I.,
Cupples L.A., Lipsitz L.A. Cerebrovascular hemodynamics, gait, and falls in an elderly population mobilize Boston Study // Neurology, 2010;74:1627-1633.
