Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Функциональное состояние двигательных центров спинного мозга в условиях изменения супраспинальных влияний

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Функциональное состояние двигательных центров спинного мозга в условиях изменения супраспинальных влияний"

На правах рукописи

Яфарова Гузель Гульусовна

ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ДВИГАТЕЛЬНЫХ ЦЕНТРОВ СПИННОГО МОЗГА В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЕНИЯ СУПРАСПИНАЛЬНЫХ ВЛИЯНИЙ

03 00.13- физиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Казань - 2007

003160870

Работа выполнена на кафедре физиологии человека и животных Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Казанский государственный университет им В И Ульянова-Ленина» и в Государственном учреждении «Научно-исследовательский центр Татарстана «Восстановительная травматология и ортопедия».

Научный руководитель — доктор медицинских наук,

профессор Плещинский Илларион Николаевич

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук,

профессор Волков Евгений Михайлович, ГОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет»,

доктор биологических наук, профессор Лысов Виктор Федорович, ФГОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины»

Ведущая организация - ФГУ «Российский научный центр

«Восстановительная травматология и ортопедия» им акад. Г.А Илизарова Росмедтехнологий» (г Курган)

Защита состоится «ЪО» октября 2007 г в «| у» часов на заседании диссертационного Совета Д 212 078.02 по присуждению ученой степени доктора биологических наук по специальности 03.00 13. - физиология при ГОУ ВПО «Татарский государственный гуманитарно-педагогический университет» по адресу 420021, г Казань, ул. Татарстана, 2

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Татарский государственный гуманитарно-педагогический университет» по адресу 420021, г Казань, ул Татарстана, 2

Автореферат разослан сентября 2007 г

Ученый секретарь диссертационного Совета, доктор медицинских наук, профессор

Т Л Зефиров

Актуальность исследования Вопрос контроля движений является кардинальным для понимания природы и механизмов двигательного поведения человека Известна нисходящая управляющая роль двигательных отделов головного мозга в согласовании работы мышц через изменение активности соответствующих им спинальных мотонейронов Исследование механизмов двигательных нарушений и их коррекции при повреждении спинного мозга, когда имеет место изменение нисходящих влияний на спинальные двигательные центры, возможно с использованием различных электрофизиологических методов Это способствует лучшему пониманию патогенеза травматической болезни спинного мозга и причин недостаточной эффективности существующих подходов к диагностике и лечению пациентов с данной патологией Определение динамики двигательной функции в условиях повреждения спинного мозга затруднено, особенно в поздний постгравматический период Электрофизиологические паттерны, вызванные непроизвольной и произвольной активацией мышц, модуляцией рефлекторных реакций, обнаруживают изменения в характере управления двигательной системой, не всегда выявляемые при клиническом обследовании В целом ряде случаев изменения состояния нейромоторного аппарата вначале диагностируются электрофизиологически, а уже затем клинически Одной из причин изменения состояния спинальных центров и отношений между ними является исчезновение (или ограничение) супраспинальных влияний Характеристика процессов, возникающих в спинальных двигательных центрах, в том числе оценка изменений рефлекторной возбудимости мотонейронов спинного мозга, расположенных ниже уровня травмы, способствует пониманию сущности восстановительного процесса Разработка моделей повреждения спинного мозга на животных расширяет возможности оценки изменения функционального состояния спинного мозга в отсутствии нисходящего контроля, что может способствовать совершенствованию лечебно-реабилитационных мероприятий при данной патологии у человека

Цель и задачи исследования. Целью работы явилась оценка состояния спинальных двигательных центров человека и животных в условиях ограничения супраспинальных влияний В соответствии с этой целью были поставлены следующие задачи

1 Изучить изменение проводниковой и рефлекторной функций спинного мозга, а также состояние периферической части нейромоторного аппарата крысы после вертебротомии

2 Дать оценку состояния спинальных двигательных центров икроножной мышцы крысы после спинализации

3 Исследовать состояние спинальных двигательных центров человека после травматического повреждения спинного мозга

4 Сопоставить характер изменений рефлекторной и проводниковой функций спинного мозга после травматических повреждений спинного мозга у животных и человека

Основное положение, выносимое на защиту:

При ограничении супраспинального контроля, вызванного повреждением спинного мозга, происходит постепенное восстановление рефлекторной возбудимости мотонейронов спинальных двигательных центров, в то же время ухудшается состояние периферической части нейромоторного аппарата.

Научная новизна Впервые на моделях спинальной травмы различной степени тяжести у животных произведена оценка изменений рефлекторной функции спинного мозга в различные периоды восстановительного процесса. Проведен сравнительный анализ изменений состояния спинальных двигательных центров в условиях ограничения супраспинального контроля у человека и животных Показано, что у человека и животных параметры рефлекторных ответов мышц голени изменяются сразу после повреждения спинного мозга, в позднем посправматическом периоде выявляются изменения моторных ответов, выраженность которых зависит от степени повреждения

Теоретическая и практическая значимость полученных результатов.

Работа может быть полезна для формирования представлений о механизмах двигательных нарушений и их коррекции у больных при повреждении спинного мозга в условиях изменения супраспинальных влияний на спинальные двигательные центры Проведено сопоставление данных электромиографического исследования с оценкой неврологических нарушений у пациентов с травматическим повреждением спинного мозга и у животных Оценка характера изменений рефлекторной возбудимости мотонейронов спинальных двигательных центров способствует пониманию механизмов восстановления функций поврежденного спинного мозга Методом моделирования различных видов спинномозговой травмы на животных показано, что изменения функций спинного мозга у человека и животных имеют схожую динамику, что позволяет использовать животных в качестве модели в разработке новых способов лечения и реабилитации при данной патологии Полученные результаты используются при обследовании пациентов со спинномозговой травмой отделения нейрохирургии в ГУ «Научно-исследовательский центр Татарстана «Восстановительная травматология и ортопедия» и чтении курсов лекций по «Физиологии возбудимых систем» в ГОУ ВПО «Казанский государственный университет им В И Ульянова-Ленина»

Апробация работы Основные результаты диссертационной работы представлены на итоговых научно-практических конференциях НИЦТ «ВТО» «Актуальные вопросы травматологии, ортопедии и нейрохирургии» (Казань, 20002006), на научно-практических конференциях молодых ученых (Казань, 1998, 1999, 2001), на 2-ой Российской конференции молодых ученых России с международным участием «Фундаментальные науки и процесс клинической медицины» (Москва, 2001), конференции молодых нейрохирургов «Поленовские чтения» (Санкт-Петербург, 2001), на III Всероссийской, с международным участием, конференции по физиологии мышц и мышечной деятельности, поев 250-летию МГУ им М В Ломоносова (Москва, 2005), I Всероссийской, с международным участием, конференции по управлению движением (Великие Луки, 2006), VII Всероссийском симпозиуме и школе-семинаре

молодых ученых и учителей «Растущий организм адаптация к физической и умственной нагрузке» (Казань, 2006), X Всероссийской медико-биологической конференции молодых исследователей «Человек и его здоровье фундаментальная и клиническая медицина» (Санкт-Петербург, 2007), XX съезде Физиологического общества им И П Павлова (Москва, 2007), XIV Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, МГУ, 2007) и т д

Реализация результатов исследования. Материалы исследования отражены в 7 статьях, опубликованных в рецензируемых журналах, и в 9 тезисах Диссертационная работа выполнена в рамках научной темы ГОУ ВПО «Казанский государственный университет им В И Ульянова-Ленина» «Центральные и периферические механизмы координации двигательной активности» (регистрационный № 01 2 006 07920) Работа поддержана грантом РФФИ №07-04-00795

Структура и объем диссертации Диссертационная работа объемом 127 страниц состоит из введения, обзора литературы, описания объектов, материалов и методов исследования, результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов и указателя цитируемой литературы Список литературы включает в себя 151 источник, из них 98 — иностранных авторов Диссертация иллюстрирована 14 рисунками и содержит 21 таблицу

Список используемых сокращений: КМ - камбаловидная мышца, ИМ -икроножная мышца, ПБМ - передняя большеберцовая мышца, СМ - спинной мозг, ТПСМ - травматическое повреждение спинного мозга, ТКМС - транскраниальная магнитная стимуляция, ЦВМП - центральное время моторного проведения, М-ответ — моторный ответ, Н-ответ - рефлекторный ответ, Атах — амплитуда максимального ответа, ЛП — латентный период

ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Для проведения экспериментальной части исследования были использованы лабораторные крысы породы «Вистар» обоих полов весом 200+20 г, возрастом до 1 года. Животные содержались в одинаковых условиях вивария. Операции производились в стерильной операционной, с использованием операционного микроскопа и нейрохирургического инструментария Для наркоза был использован кетамин, который вводился внутримышечно в дозе 5,5 мг\кг веса животного С целью профилактики инфекционных осложнений в течение недели животным внутримышечно вводили ампициллин из расчета 50 мг\кг веса. Содержание, питание, уход за животными и выведение их из эксперимента осуществлялись в соответствии с требованиями инструкции № 12/313 от 06 01 73 г Министерства здравоохранения РФ «Санитарные правила по устройству, оборудованию и содержанию экспериментальных биологических клиник» и «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к приказу МЗ СССР от 12 08 1977г №755)

1. Оценка проводниковой, рефлекторной функции спинного мозга и состояния периферической части нейромоторного аппарата крысы после вертебротомии на уровне Ы. Эксперименты выполнены на 40 крысах В контрольной серии (интакгные животные) под общим кетаминовым наркозом проводили оценку функционального состояния двигательных центров спинного мозга

электрофизиологическими методами Были получены контрольные значения параметров двигательных ответов ИМ справа и слева на ТКМС двигательной зоны коры головного мозга с использованием комплекса "Нейротест" (г Новосибирск) Магнитный стимул подавался при помощи магнитной катушки при постепенном увеличении интенсивности стимула до величины, вызывающей максимальный по амплитуде двигательный ответ ИМ справа и слева, в брюшко которой вводились отводящие стальные игольчатые электроды При обработке полученных результатов анализировались следующие параметры вызванных ответов на ТКМС 1) порог возникновения ответов, выраженный в % от максимальной мощности стимулятора, равного 4 Тл, 2) ЛП, 3) Атах Аналогично, с использованием игольчатых электродов регистрировали Н- и М- ответы ИМ на электрическую стимуляцию седалищного нерва справа и слева, при этом стимулирующие игольчатые электроды вводились в зоне проекции седалищного нерва в области тазобедренного сустава, интенсивность стимула варьировала от 0,35 В до 60 В, длительность стимула составила 0,5 мс, он подавался при помощи электростимулятора ЭСЛ-2 Анализировались следующие временные и амплитудные параметры Н- и М-ответов. 1) порог, 2) ЛП, 3) Атах, 4) отношение максимальных амплитуд Н- и М-ответов (Н max/M max), в % У крыс, фиксированных в положении лежа на животе, под общим кетаминовым наркозом производился продольный кожный разрез длиной в 2,5 - 3 см в проекции остистых отростков ТЪ11- L3 Острым и тупым способом выделялась область дужек и поперечных отростков позвонков с обеих сторон, производилась срединно-задняя ляминэктомия L1 до уровня суставного отростка. Спинной мозг вместе с оболочкой и корешками оттеснялся вправо, обнажая задне-левую поверхность тела позвонка, и производилась вертебротомия L1 в поперечном направлении слева Рана послойно наглухо ушивалась Ответы ИМ анализировались в сроки 1, 3, 7, 14 и 21 суток после оперативного вмешательства.

2. Исследование состояния спинальных двигательных центров икроножной мышцы крысы после спинализации на уровне Thl-Th2. У 25 половозрелых белых крыс обоего пола весом 200+20 г под общим кетаминовым наркозом до оперативного вмешательства (контроль) регистрировались М- и Н-ответы ИМ на стимуляцию седалищного нерва. Стимулирующие и отводящие игольчатые электроды вводились, как описано выше Для стимуляции нерва и регистрации ответов мышцы использовалась компьютерная установка на базе электромиографа MG-42 Анализировались следующие временные и амплитудные параметры Н- и М-ответов 1) порог, 2) ЛП, 3) Атах ответов, 4) Hmax/Mmax, в % Под общим кетаминовым наркозом у животных производился продольный кожный разрез длиной в 2,5-3 см в проекции остистых отростков С7 - Th3, затем производилась перерезка спинного мозга (спинализация) между Thl-Th2, накладывались послойные швы У 3 крыс после проведения оперативного вмешательства была произведена ТКМС двигательной зоны коры головного мозга максимальным по мощности стимулом, равным 4 Тл При этом двигательные ответы ИМ справа и слева отсутствовали, что свидетельствовало о полном нарушении проведения по поврежденному сегменту спинного мозга, в дальнейшем метод ТКМС

в данной серии экспериментов не применялся М- и Н- ответы ИМ анализировались в сроки 1, 3, 7,14 суток после спинализации

3. Оценка состояния спинальных двигательных после травматического повреждения спинного мозга на уровне ТЫ0-Ь2 у человека. Были обследованы 120 пациентов, находившихся на лечении в отделении нейрохирургии НИЦТ «ВТО» в период с 1996 по 2007 год с диагнозом «закрытый компрессионный перелом тел ТЫ2 -Ы позвонков, осложненный повреждением спинного мозга» Возраст пациентов в среднем составил 35±17 лет (от 18 до 67 лет) Степень повреждения спинного мозга оценивалась по шкале АЙГАУШБОР В различные сроки после ТПСМ (от 3 дней до 6 лет) исследовалась проводимость нисходящих путей спинного мозга методом ТКМС и состояние пояснично-крестцовых мотонейронов методом стимуляционной ЭМГ При ТКМС двигательной зоны коры регистрировались двигательные ответы короткого разгибателя 1 пальца стопы справа и слева с использованием комплекса "Нейротест" Для возбуждения двигательной коры головного мозга пациентов катушку располагали над областью моторной коры правого или левого полушария, для регистрации вызванных моторных ответов при стимуляции сегмента спинного мозга - над остистыми отростками позвонков в области поясничного утолщения При проведении исследования пациенты находились в положении лежа на животе с вытянутыми ногами и свободно свисающими с кушетки стопами Ответы короткого разгибателя 1 пальца стопы регистрировались с помощью накожных элеюродов, наложенных на брюшко расслабленной мышцы, после установления порога стимуляции, силу стимуляции увеличивали постепенно до получения ответа максимальной амплитуды и минимальной латенгности При обработке полученных результатов анализировались следующие параметры вызванных ответов на ТКМС 1) порог возникновения ответов, 3) Атах, 4) ЦВМП (время проведения импульса от коры головного мозга до поясничного утолщения спинного мозга, определяемое как разность латентностей вызванных моторных ответов на стимуляцию коры и выбранного сегмента спинного мозга) С помощью электромиографа МО-42 фирмы "Медикор" регистрировалась активность КМ при максимальном произвольном напряжении с последующим анализом амплитуды и частоты интерференционной ЭМГ, а также М- и Н-ответы этой мышцы на стимуляцию большеберцового нерва справа и слева, положение пациентов сохранялось как описано выше Отводящие поверхностные биполярные электроды площадью 2,5 смг располагались над брюшком КМ, раздражающие накожные биполярные электроды накладывали в проекции большеберцового нерва, иннервирующего данную мышцу, в области подколенной ямки Стимуляцию производили прямоугольными импульсами длительностью 1 мс, с частотой не более 1 импульс в 15 сек Анализировались следующие параметры Н- и М-ответов 1) порог, 2) ЛП, 3) Атах, 4) Нтах/Мтах, в % По аналогичной методике были обследованы 20 здоровых испытуемых без наличия двигательных расстройств в неврологическом статусе (в основном, студенты Казанского государственного университета), в возрасте от 18 до 25 лет, с их согласия

Полученные результаты обрабатывались с помощью пакета прикладных программ «ВюеМ» с использованием ^критерия Стыодента и критерия Уилкоксона

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. Оценка проводниковой, рефлекторной функции спинного мозга и состояния периферической части нейромоторного аппарата крысы после вертебротомии на уровне Ы.

У всех интактных животных (контроль) были зарегистрированы ответы ИМ на ТКМС коры головного мозга. Существенных изменений порога возникновения ответов ИМ после операции не происходило (таб 1), двигательные нарушения не наблюдались К 21-м суткам после вертебротомии ЛП ответов ИМ на ТКМС возрастал в среднем на 7% по сравнению с дооперационным значением этого параметра, Атах была выше контрольного уровня в среднем на 25%

Таблица 1

Параметры двигательных ответов икроножной мышцы крысы на ТКМС после вертебротомии на уровне Ы

Параметры ответов мышцы До операции (контроль) После операции (сутки), в % от контроля

1-е 3-й 7-е 14-е 21-е

Порог, % 38,0±2,0 89,5±5,9 94,7±5,5 86,8±12,1 97,4±5,4 94,7±11,1

ЛП, мс 7,2±0,1 103,8±2,7 93,1±3,0 98,6±2,8 100±2,8 106,9±2,6 *

Атах, мВ 2,8±0,2 96,4±11Д 82,1±21,7 96,4±11,1 103,6±6,9 125,0±8,б *

*- р<0,05, достоверные отличия параметров по сравнению с контролем

Р^ПГ ■ ■ ■

ГПШ

1сут Зсуг 7сут 14суг21суг срок обследования

150

5

|10°

оа Ь-

С о 50

С

1сут Зсут 7суг 14суг21сут срок обследования

Рис 1 Латентный период М- (А) и Н-ответов (Б) ИМ крыс на стимуляцию седалищного нерва после вертебротомии Ы

По оси абсцисс - срок обследования, в сутках после вертебротомии, по оси ординат - значения ЛП, в % от контрольного уровня

Здесь и далее в рисунках * - р<0,05, достоверные отличия параметров по сравнению с контролем

А

Б

1 суг Зсуг 7 суг 14суг 21 суг 1 сут Зсут 7 сут 14 сут 21 сут

срокобспеяова*и °Р0К обследования

Рис 2 Амплитуда максимальных М- (А) и Н-ответов (Б) ИМ крыс на стимуляцию седалищного нерва после вертебротомии LI

По оси абсцисс - срок обследования, в сутках после вертебротомии, по оси ординат - значения Атах, в % от контрольного уровня

Порог возникновения М-ответа ИМ на 1-е и 3-й сутки после вертебротомии LI увеличивался в среднем на 46%, далее происходило снижение этого показателя, который к 21-м суткам достигал дооперационного значения На 21-е сутки после вертебротомии регистрировалось увеличение ЛП М-ответа икроножной мышцы в среднем на 25 % по сравнению с контролем (рис 1А) На 1-е сутки после вертебротомии Атах М-ответа ИМ крысы снижалась в среднем на 7%, затем повышалась и к 14-21-м суткам достигала дооперационных значений (рис 2А)

При обследовании на 1-е сутки после вертебротомии порог Н-отвега ИМ крысы увеличивался в среднем в 2,4 раза, на 3-й сутки составил в среднем 118% от контрольного уровня, затем наблюдалось постепенное снижение этого параметра и порог ответа к двадцать первым суткам достигал контрольных значений При обследовании на 21-е сутки после операции было зафиксировано увеличение ЛП рефлекторного ответа в среднем на 20 % (рис 1Б) Атах Н-ответов ИМ на 1-е сутки после операции уменьшилась в среднем на 50%, на 3-й - в среднем на 47%, в дальнейшем амплитуда рефлекторного ответа постепенно восстанавливалась (рис 2Б) На 1-е и 3-й сутки после вертебротомии регистрировалось снижение соотношения амплитуд Н- и М-ответов, оно составило в среднем 6,0% (р<0,05), при последующих обследованиях Hmax \ Мтах приближалось к контрольному уровню (10,3%)

Таким образом, вертебротомия не вызывала существенных изменений параметров двигательных ответов ИМ крысы, определяемых при ТКМС Однако, некоторое увеличение ЛП и амплитуды ответов ИМ к 21-м суткам после операции свидетельствует об изменении функционального состояния двигательных центров спинного мозга Увеличение латентности двигательных ответов мышцы на транскраниальную стимуляцию связывают с демиелинизацией быстропроводящих волокон кортико-спинального тракта (В Brouwer et al, 1992, S F Tang et al, 1994, N Alexeeva et al, 1997) Спинальные нарушения также сопровождаются изменениями моторного ответа при ТКМС Так, увеличение амплитуды моторного ответа у больных с неполным перерывом спинного мозга оценивается как

функциональная адаптация кортико-спинальной системы, возникающая после травмы спинного мозга (Н 8 Бауеу й а1, 1999) Полученные нами результаты показали, что вертебротомия первого поясничного позвонка приводит к снижению возбудимости мотонейронов спинного мозга, расположенных ниже места повреждения, через сутки после оперативного вмешательства Облегчение Н-рефлекса в хроническом посттравматическом периоде может свидетельствовать о восстановлении рефлекторной возбудимости альфа-мотонейронов спинного мозга, что и наблюдалось к двадцать первым суткам после вертебротомии Как известно, амплитуда Н-ответа определяется состоянием альфа-мотонейронов и уровнем пресинаптического торможения афферентов 1а (Р С Персон, 1985), и увеличение амплитуды Н-ответа в хроническом посттравматическом периоде является, возможно, следствием усиления передачи в системе афферентов 1а (А А Ье1э е1 а1, 1996) При спинальных травмах нарушается супраспинальный контроль нейронов системы пресинаптического торможения (В Са1апае а1, 1993) Возможно, кортикальная модуляция амплитуды Н-ответа при травме спинного мозга зависит от степени нарушения двигательной функции

2 Исследование состояния спинальных двигательных центров икроножной мышцы крысы после спинализации на уровне ТЫ-ТЪ2.

После проведения оперативного вмешательства у всех животных наблюдалась нижняя параплегия, в дальнейшем двигательная функция не восстанавливалась; сроки выживаемости животных составили от 3 до 18 дней В условиях хронической спинализации порог возникновения вызванных ответов ИМ значительно снижался и к 3-м суткам после оперативного вмешательства составил для М- и Н-ответов, соответственно, в среднем 52% и 34% от контрольного уровня этого показателя, что, возможно, было связано с явлениями посггтравматической сенситизации спиного мозга, в дальнейшем наблюдалось постепенное восстановление этого параметра.

1сут Зсут 7сут 14 су-срок обследования, сутки

100 1 80 -60 -40 -20 -0

1 сут 3 сут 7 сут 14 сут срок обследования, сутки

Рис 3 Амплитуда максимальных М- (А) и Н-ответов (Б) ИМ крыс на стимуляцию седалищного нерва после спинализации на уровне ТЫ-ТЬ2 По оси абсцисс - срок обследования, в сутках после спинализации, по оси ординат—значения порога, в % от контрольного уровня

Динамика амплитуд максимальных М- и Н-ответов ИМ крысы в послеоперационном периоде представлена на рис ЗА и Б Атах М-ответа в послеоперационном периоде постепенно снижалась и в сроки 3, 7 и 14 суток после спинализации составила в среднем 66%, 49%, 30% от уровня этого показателя интактных животных, что, видимо, связано с дегенеративными изменениями как в нейронном аппарате спинного мозга, так и в самих мышцах Известно, что повреждение тканей спинного мозга не ограничивается областью воздействия разрушающей силы, а, захватывая первично интактные участки, приводит к образованию более обширного повреждения (И А Борщенко и др, 2000) Апоптоз нейронов приводит к увеличению потерь активных нейронов, а апоптоз глиальных клеток - к распространенной восходящей и нисходящей дегенерации, наблюдается демиелинизация нервных проводников и гибель части аксонов (R Р Bunge et al, 1993, С Young et al, 1998) Имеются данные, указывающие на важную роль опоры в регуляции мышечного тонуса (I Kozlovskaya et al, 1988) Устранение опорной афферентации, что и происходит при тяжелых повреждениях спинного мозга, приводящих к параличу конечностей, ведет к существенному снижению (торможению) активности тонических мотонейронов, обусловливая развитие атонии Напряжение мышечных волокон играет важную роль в определении их структурно-функциональных свойств, атония снижает интенсивность протеосинтеза мышечных белков и ускоряет их распад, другим фактором является уменьшение проприоцептивной активности, связанное со снижением тонуса гамма-волокон (А И Григорьев и др , 2004)

Амплитуда максимальных Н-отвегов через сутки после травмы спинного мозга составила в среднем 24 % от уровня контроля (рис ЗБ), что свидетельствует о резком снижении рефлекторной возбудимости двигательного центра икроножной мышцы При последующих обследованиях амплитуда Н-ответа в целом несколько увеличивалась, так и не достигнув контрольного уровня, причем выявлялась тенденция к снижению амплитудных характеристик рефлекторного ответа с 3 по 14-е сутки и скорее всего данная динамика связана с изменениями в периферической эффекторной части рефлекторной дуги, что также подтверждается изменениями величины моторного ответа мышцы При обследовании на 1-е сутки после травмы отмечалось существенное снижение соотношения рефлекторных и моторных ответов ИМ (Hmax \ Мтах составило в среднем 27% от контрольного уровня, р<0,05), пропорциональное изменениям величины рефлекторного ответа в этом периоде При обследованиях на 3-14-е сутки соотношение Н maxNM max восстанавливалось, причем было в среднем на 30% выше уровня аналогичного показателя интактных животных

Таким образом, после спинализации на уровне Thl-Th2 у крыс наблюдалось прогрессирующее ухудшение состояния периферической части нейромоторного аппарата (величина моторных ответов ИМ снижалась) В условиях тотального отключения спинального двигательного центра икроножной мышцы от супраспинального контроля отмечалось выраженное угнетение рефлекторных ответов в остром периоде травматической болезни, что, видимо, было связано с развитием спинального шока и запредельным торможением, в последующем наблюдалось

постепенное возрастание уровня рефлекторной возбудимости спинальных мотонейронов несмотря на отсутствие восстановления эффекторной части дуги моносинаптического рефлекса

В литературе отмечается, что нет значительного отличия между легким, средним и тяжелым повреждением спинного мозга в течение первых суток после травмы (L J Noble, J R. Wrathall, 1989) В наших экспериментах при обследовании на 1-е сутки после легкой степени повреждения спинного мозга (вертебротомии) амплитуда максимальных Н-ответов составила в среднем 50% от контрольного уровня, тогда как после спинализации (тяжелая степень повреждения мозга) подавление рефлекторных ответов было выражено сильнее (амплитуда рефлекторных ответов составила в среднем 24% от уровня аналогичного показателя здоровых животных) В остром периоде травматической болезни спинного мозга параметры моторных ответов, вызванных стимуляцией нерва, при различной степени травмы значительно не отличались Относительная рефлекторная возбудимость мотонейронов спинного мозга, определяемая по показателю Hmax \ Мтах, на 1-е сутки после вертебротомии составила в среднем 60%, а после спинализации — в среднем 27% от контрольного уровня Все это свидетельствует о том, что угнетение рефлекторной функции спинного мозга, ассоциируемой со спинальным шоком, коррелирует со степенью повреждения и более выражено при тяжелых травмах спинного мозга, что может использоваться в диагностических целях при обследовании пациентов с ТПСМ в данный период При обследованиях на 7-14-е сутки после вертебротомии амплитуды максимальных М- и Н-ответов приближались к контрольному уровню, к этому же сроку восстанавливалась относительная рефлекторная возбудимость спинальных двигательных центров После спинализации амплитуда максимальных М-ответов при обследовании на 7-14-е сутки была значительно снижена, как и амплитуда Н-ответов, соотношение Hmax \ Мтах повышалось и при обследованиях в эти сроки в среднем на 30% было выше контрольного уровня, что свидетельствует о повышении уровня рефлекторной возбудимости спинальных мотонейронов Природа повышения возбудимости неизвестна, но, предполагается, что такое изменение может быть результатом изменения активности интернейронных цепей при снятии супраспинального тормозного контроля (I Engberg et al, 1968, С J Henkman, 1994), и одним из возможных механизмов увеличения возбудимости после ТПСМ может быть формирование плато-потенциала в спинальных нейронах (Т G Hornby et al, 2003) Считается, что интернейроны могут изменять характер поведения в виде плато-потенциала, включая длиннолатентное облегчение (V Mornsset, F Nagy, 1999), а также плато-потенциал может возникать в мотонейронах и вносить свой вклад в формирование двигательной спасгичности (D J Bennet et al, 2001) В экспериментах на собаках после контузии спинного мозга на уровне L1 нами показано (A M Еремеев и др, 2006, Р Ф Тумакаев, Г Г Яфарова, 2007), что рефлекторная возбудимость мотонейронов спинного мозга в посттравматическом периоде была повышена, причем наибольшее значение HmaxYMmax зарегистрировано на 14-е сутки после повреждения спинного мозга При исследовании эффекта посттетанической потендиации рефлекторного ответа квадратных мышц подошвы после

высокочастотной стимуляции большеберцового нерва выявлено, что у животных после травмы эффект потенциации рефлекторного ответа был выражен сильнее, чем в контроле, причем максимальная потенциация была получена нами также на 14-е сутки после травмы На фоне применения димефосфона возбудимость мотонейронов квадратной мышцы подошвы снижалась, что, очевидно, связано с протекторным действием препарата. Эти результаты могут свидетельствовать о расширении подпороговой каймы и увеличении пула рефлекторно-реагирующих мотонейронов спинного мозга при хронической его травме, что также может вносить свой вклад в повышение возбудимости спинальных двигательных центров в условиях ограничения супраспинальных влияний

3. Оценка состояния спинальных двигательных центров после травматического повреждения спинного мозга на уровне ТЫО - Ь2 у человека.

Были выделены 2 группы пациентов по степени повреждения спинного мозга 1 -легкая степень повреждения спинного мозга, соответствующая степени Б по шкале АБГАМЫБОР, 2 - тяжелая степень повреждения спинного мозга, соответствующая степени А по шкале А81А\1№>ОР

У всех здоровых испытуемых (контроль) регистрировались произвольная активность КМ, М- и Н-ответы этой мышцы У 91% пациентов с легкой степенью повреждения СМ регистрировались произвольная активность, М- и Н-ответы мышцы, в остальных случаях отсутствовал лишь рефлекторный ответ этой мышцы Параметры электромиограммы произвольной активности и М- ответа КМ пациентов от уровня этих показателей в группе здоровых испытуемых достоверно не отличались (таб 2), как и параметры ответов короткого разгибателя 1 пальца стопы на ТКМС (таб 3) ЛП Н-ответа у больных с легкой степенью повреждения СМ превышал контрольный уровень в среднем на 23% (таб. 2), что свидетельствует о задержке скорости проведения по рефлекторной дуге, соотношение Нтах \ Мтах, характеризующее относительную рефлекторную возбудимость альфа-мотонейронов спинного мозга, составило в среднем 64% от уровня этого показателя здоровых испытуемых

У 89% обследованных пациентов с тяжелой степенью повреждения спинного мозга ТКМС не приводила к появлению ответов короткого разгибателя 1 пальца стопы (таб 3), у остальных низкоамплитудные ответы возникали на максимальный по мощности стимул, равный 4 Тл, центральное время моторного проведения было удлинено в среднем на 66% У пациентов с тяжелым поражением СМ при всех обследованиях произвольная активность КМ отсутствовала, у 46% из них были зарегистрированы М- и Н-ответы, у 22% - лишь М-ответы этой мышцы Порог возникновения М-ответа КМ ответа был увеличен в среднем на 34%, максимальная амплитуда М-ответов КМ составила в среднем 26% от величины ответа, зарегистрированного у здоровых испытуемых (таб 2) Порог возникновения Н-ответа КМ у пациентов с тяжелым ТПСМ превышал контрольный уровень в среднем на 22%, Атах ответа составила в среднем 18% от уровня аналогичного показателя здоровых испытуемых

Таблица 2

Параметры ответов КМ у пациентов с ТПСМ при различной степени повреждения спинного мозга

Параметры ответов Контроль Степень повреждения спинного мозга

легкая тяжелая

Произвольная активность Амплитуда, мВ 1,0±0,2 0,8+0,1 -

Частота, Гц 183,2+8,1 172,7+7,9 -

М-ответ Порог, В 44,0±6,4 48,5±2,4 58,9±2,8 *

Атах, мВ 5,7+0,6 5,8±0,5 1,5+0,4 *

Н-ответ Порет, В 35,0±2,5 48,6+3,4 50,8+3,3 *

ЛП, мс 25,1±0,3 30,9±0,6 * 32,6±0,5

Атах, мВ 3,8+0,5 2,2±0,4 0,7±0,2 *

Н тах\М тах, % 63,8+1,2 41,0+5,0 * 53,0±6,0

* - р<0,05, достоверные отличия параметров по сравнению с контролем

Таблица 3

Параметры ответов короткого разгибателя 1 пальца стопы на транскраниальную магнитную стимуляцию у пациентов с ТПСМ

Параметры ответов Контроль Степень повреждения спинного мозга

Легкая Тяжелая

Порог, % 60,8±2,7 61,7+2,5 100,0±3,0 *

А шах, мВ 2,8±0,3 2,1 ±0,6 0,5±0,1 *

ЛП, мс 21,2±0,7 22,8±0,8 26,8±1,0

ЦВМП, мс 8,3±0,2 8,6±0,2 13,8+0,3 *

* - р<0,05, достоверные отличия параметров по сравнению с контролем

Таким образом, при тяжелой степени повреждения спинного мозга отсутствовала произвольная активация КМ, сохранность М-ответа мышцы на стимуляцию большеберцового нерва наблюдалась у 68% обследованных, при этом повышался порог возникновения моторных ответов, Атах М-ответа была значительно снижена В посправматическом периоде у пациентов рефлекторный ответ регистрировался менее чем в половине случаев, были увеличены порог возникновения и ЛП Н-ответов, Атах Н-ответа мышцы - значительно снижена Все вышесказанное свидетельствует о том, что после тяжелого повреждения спинного мозга нарушается проводниковая функция спинного мозга, ухудшается состояние периферической части нейромоторного аппарата и наблюдается снижение рефлекторной возбудимости спинальных двигательных центров.

Оценка состояния спинальных двигательных центров КМ была произведена в различные периоды травматической болезни спинного мозга. Пациенты обследованы в раннем (в течение 1 месяца после травмы), и позднем (более 3 месяцев) периодах после ТПСМ В раннем периоде у 30% обследованных отсутствовала произвольная активность КМ при наличии М- и Н-ответов, у остальных регистрировались все виды активности этой мышцы В позднем периоде количество больных, у которых отсутствовала произвольная активность мышцы, приближалось к 70%, причем у 31% обследованных наблюдалось «биоэлектрическое молчание», у 13% больных регистрировался лишь М-ответ КМ, у 25% - Н- и М-ответы, сохранность Н-ответа наблюдалась у половины обследованных

Таблица 4

Параметры ответов КМ у пациентов с ТПСМ в различные периоды травматической болезни спинного мозга

Период Произвольная активность М-ответ Н-ответ Нтах\ Мтах %

Ампл, мВ Частота, Гц Порог, В Атах, мВ Порог, В ЛП, мс Атах, мВ

Ранний период 0,9+0,1 172,1± 31,9 50,8+6,7 6,1+0,8 54,9±6,8 * 32,2+0,8 * 2,2±0,2 * 26,1+ 5,1 *

Поздний период 0,6+0,1 * 175,5± 12,5 57,5±2,7 3,1±0,3 * 46,5+3,9 30,5±0,7 * 2,1+0,2 * 55,8+ 5,5

Контроль 1,0+0,2 183,2± 8,5 44,0+6,4 5,7+0,6 35,0±6,0 25,1+0,3 3,8+0,5 63,8± 1,2

* - р<0,05, достоверные отличия параметров по сравнению с контролем

Амплитуда ЭМГ максимального произвольного напряжения КМ и Атах моторных ответов этой мышцы в раннем периоде травматической болезни спинного мозга от уровня параметров, зарегистрированных у здоровых испытуемых, достоверно не отличались (таб 4), в позднем периоде указанные амплитудные характеристики составили в среднем 60% от уровня контроля В раннем периоде травматической болезни спинного мозга порог Н-ответа был повышен в среднем на 57%, ЛП — на 28%, Атах ответа в этом периоде составила в среднем 58% от контрольного уровня В позднем периоде наблюдалось некоторое снижение порога и ЛП ответов, тогда как Атах Н-ответов оставалась на уровне предыдущего обследования Таким образом, в раннем периоде отмечалось изменение параметров рефлекторных ответов КМ, в позднем периоде значительно снижалась амплитуда произвольной активности КМ, а также амплитуда М-ответов мышцы, что свидетельствует об ухудшении состояния периферической части нейромоторного аппарата

У пациентов с тяжелой степенью повреждения в раннем периоде травматической болезни спинного мозга во всех обследованиях регистрировались Ми Н-ответы КМ при отсутствии произвольной активации этой мышцы, при легкой степени повреждения - произвольная активность, Н- и М-ответы КМ В позднем

периоде у пациентов с тяжелым повреждением спинного мозга в 42% обследований отмечалось «биоэлектрическое молчание» КМ, у 16 % бьш сохранен лишь М-отвег этой мышцы. У 17% пациентов с легкой степенью повреждения СМ в позднем периоде травматической болезни СМ отсутствовал лишь Н-ответ КМ.

10 -

тяжелая легкая

степень повреждения спинного мозга

р контроль □ ранний период И поздний период

Рис. 4, Амплитуда максимальных М-ответов КМ в различны« периоды травматической болезни спинного мозга. По оси абсцисс - степень повреждения спинного мозга, по оси ординат - A max М-ответа, мВ.

51 4

СО

* з-

го

£ 2 -<

1 -О -

степень повреждения спинного мозга

Рис. 5. Амплитуда максимальных Н-ответов КМ в различные периоды травматической болезни спинного мочга. По оси абсцисс - степень повреждения спинного мозга, по оси ординат - А тах Н-ответа, мВ.

При любой степени повреждения спинного мозга А шах М-отпета в раннем периоде травматической болезйН спинного мозга от контрольного уроиня этого показателя достоверно не отличалась, в позднем периоде она снижалась, причем

П контроль

□ ранний период

■ поздний период

тяжелая

легкая

выраженность снижения зависела от степени повреждения спинного мозга: при тяжелой степени повреждения СМ этот показатель составил в среднем 14%, при легкой - в среднем 70% от уровня, зафиксированного в ранний период травматической болезни спинного мозга (рис. 4).

Изменения рефлекторного ответа наблюдались в ранний период после ТПСМ (рис. 5); причем выраженность снижения амплитуды Н-ответа зависела от степени повреждения: при тяжелой степени повреждения СМ Атах Н-ответа была ниже контрольного уровня на И2%, при легкой - на 24%; при обследованиях в более поздние сроки этот показатель достоверно не изменялся. Соотношение максимальных амплитуд Н- и М-отвстов (Ншах \ Мшах) в ранний период травматической болезни спинного мозга было снижено, причем изменение этого соотношения бьшо более выражено при тяжелой степени повреждения спинного мозга (рис. 6), при обследованиях в поздние сроки Н тах \ М тах приближалось к контрольному уровню.

70 п

Е 2

Е

X

■ т Н

1- □ контроль

- 1г 1 1 1 □ ранний период

_ т ■ I ■ ■ поздний период

тяжелая легкая

степень повреждения спинного мозга

Рис. 6. Соотношение максимальных амплитуд Н- и М-ответе в КМ (Н шах\М тах) в различные периоды травматической болезни спинного мозга По оси абсцисс - степень повреждения спинного мозга, по оси ординаг- Ншах\ Мтах, %.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты элекгр о физиологического исследования состояния спинальных двигательных центров в условиях ограничения супраспинального контроля свидетельствуют о том, что в ранние сроки после травматического повреждения у человека и животных наблюдается снижение рефлекторной возбудимости мотонейронов спинного мозга в результате охранительного торможения, связанного с явлениями спинального шока, причем степень угнетения рефлекторных ответов более выражена при тяжелой степени поражения спинного мозга; параметры моторных ответов мышц нижних конечностей в этом периоде значительно не изменяются. В хроническом посттравматическом периоде наблюдается ухудшение состояния

периферической части нейромоторного аппарата, выраженность снижения величины моторных ответов мышц нижних конечностей зависит от степени поражения спинного мозга. Изменение характеристик двигательных ответов мышц нижних конечностей при травме спинного мозга может быть связано с дегенеративными явлениями как в его нейронном аппарате, так и в самих мышцах Известно, что локальное повреждение, запуская вторичные патологические изменения, приводит к распространенной дисфункции больших отрезков спинного мозга апоптоз нейронов приводит к увеличению потерь активных нейронов, а апоптоз глиальных клеток к распространенной восходящей и нисходящей дегенерации, наблюдается демиелинизация нервных проводников и гибель части аксонов Нельзя исключать и важную роль опоры в регуляции мышечного тонуса Устранение опорной афферентации, что наблюдается при тяжелых повреждениях спинного мозга, приводящих к параличу конечностей и, следственно, к длительной гиподинамии и гипокинезии, ведет к существенному снижению (торможению) активности мотонейронов, обусловливая развитие атонии Атония снижает интенсивность протеосинтеза мышечных белков и ускоряет их распад, другим фактором является уменьшение проприоцептивной активности, связанное со снижением тонуса гамма-волокон, что в конечном итоге приводит к ухудшению структурно-функциональных свойств мышечных волокон На фоне ухудшения состояния периферической части нейромоторного аппарата в позднем периоде после травматического повреждения спинного мозга, как у человека, так и у животных наблюдается повышение уровня рефлекторной возбудимости спинальных двигательных центров Повышение возбудимости в этом периоде может быть результатом изменения активности нейронных цепей спинного мозга при ограничении супраспинальных влияний путем ослабления пресинаптического торможения афферентов 1а, формирования плато-потенциала в спинальных интер- и/или мотонейронах, а также, возможно, связано с расширением подпороговой каймы и увеличением пула рефлекторно-реагирующих мотонейронов спинного мозга при хронической его травме Природа повышения рефлекторной возбудимости не совсем ясна, но оно может рассматриваться как компенсаторная перестройка нейронного аппарата спинного мозга в условиях ограничения афферентного притока Полученные нами данные показывают, что динамика изменений параметров моторных и рефлекторных ответов имеет универсальный характер у пациентов с повреждением спинного мозга различной степени тяжести и у животных при моделировании аналогичных ситуаций в эксперименте

ВЫВОДЫ

1 При легкой степени повреждения спинного мозга в раннем поеправматическом периоде (через 1-3 суток после повреждения) рефлекторная возбудимость мотонейронов спинального двигательного центра икроножной мышцы крыс снижается, в последующем (на 7-21 сутки) наблюдается постепенное восстановление рефлекторной возбудимости, проводниковая функция спинного мозга и состояние периферической части нейромоторного аппарата крыс не изменяются

2 При тяжелой степени повреждения спинного мозга в раннем периоде (через 1-3 суток после повреждения) у крыс наблюдается существенное снижение рефлекторной возбудимости мотонейронов спинального двигательного центра икроножной мышцы, в последующем (на 7-14 сутки) рефлекторная возбудимость восстанавливается на фоне прогрессирующего ухудшения состояния периферической части нейромоторного аппарата.

3 В раннем периоде (в течение 1 месяца после повреждения спинного мозга) у человека наблюдается снижение рефлекторной возбудимости мотонейронов спинального двигательного центра камбаловидной мышцы, более выраженное при тяжелой степени повреждения спинного мозга, состояние периферической части нейромоторного аппарата не изменяется

4 В позднем периоде (более 3 месяцев после повреждения спинного мозга) у человека вне зависимости от степени повреждения наблюдается восстановление уровня рефлекторной возбудимости спинальных мотонейронов, наблюдаемое в этом периоде ухудшение состояния периферической части нейромоторного аппарата более выражено при тяжелой степени поражения

5 Оценка состояния спинальных двигательных центров человека и животных после повреждения спинного мозга демонстрирует универсальный характер изменения его функций в условиях ограничения афферентного притока.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

• Использование разработанного алгоритма обследования пациентов со спинномозговой травмой позволяет определить уровень рефлекторной возбудимости мотонейронов спинальных двигательных центров, расположенных ниже уровня повреждения, в различные периоды травматической болезни спинного мозга.

• Модели травматического повреждения спинного мозга различной степени тяжести на животных могут быть использованы в процессе апробации новых реабилитационных и лечебных мероприятий при данной патологии

Список публикаций Яфаровой Г. Г. по материалам диссертации:

1 Яфарова Г Г Электрофизиологические исследования посттравматических нарушений двигательной функции спинного мозга / И Н Плещинский, Б К Ва-леев, Г Г Яфарова, Н JI Алексеева // «Казанский медицинский журнал», 1999 -Т 4 - №80 - С 293-295

2 Яфарова Г Г Влияние мышечных и кожных афферентов на рефлекторную возбудимость мотонейронов камбаловидной мышцы у больных с повреждением спинного мозга / Р X Бикмуллина, Г Г Яфарова // «Фундаментальные науки и процесс клинической медицины» Материалы 2-ой Российской конференции молодых ученых России с международным участием -Москва, 2001 -Т2 - С 307

3 Яфарова Г Г Взаимодействие в системе мышц-синергистов голени у больных с повреждением спиинного мозга / И Н Плещинский, Е К Валеев, Р X Бикмуллина, Г Г Яфарова, И Е Валеев // «Вертеброневрология», 2001 - Т 2 -№3-4 - С 13-15

4 Яфарова Г Г Состояние нейромоторного аппарата крысы при экспериментальной травме позвоночника / И Н Плещинский, Т В Балтина, А А Еремеев, Я X Ибрагимов, Г Г Яфарова // «Неврологический вестник»,

2004 -Т XXXVI -№1-2 - С 72-75

5 Яфарова Г Г Электрофизиологическая оценка функций спинного мозга крысы при травме позвоночника / Яфарова Г Г // Всероссийская конференция молодых исследователей «Физиология и медицина» - 14-16 апреля 2005 г - Вестник молодых ученых, приложение к серии «Науки о жизни» — Санкт- Петербург,

2005 - С 143

6 Яфарова Г Г Возбудимость мотонейронов спинного мозга крысы /ТВ Бал-тина, Г Г Яфарова // В мат 1П Всероссийской с международным участием конференции по физиологии мышц и мышечной деятельности, поев 250-летию МГУ им MB Ломоносова - Москва ФФМ МГУ им MB Ломоносова 1-4 февраля 2005 г - Москва, 2005 -С 38

7 Яфарова Г Г Элеюрофизиологическая оценка функций спинного мозга при его травме / Г Г Яфарова, Т В Балтина // В мат III Всероссийской с международным участием конференции по физиологии мышц и мышечной деятельности, поев 250-летию МГУ им М В Ломоносова — Москва ФФМ МГУ им М В Ломоносова 1-4 февраля 2005 г - Москва, 2005 - С 65

8 Яфарова Г Г Торако-люмбальная позвоночно-спинальная травма оценка состояния проводниковой функции спинного мозга методом транскраниальной магнитной стимуляции / А А Еремеев, И Н Плещинский, Т В Балтина, К И Тимершин, Г Г Яфарова//«Казанский медицинский журнал», 2006 -№2 —С 114-118

9 Яфарова Г Г Влияние эндолюмбальной перфузии димефосфона на восстановление функций поврежденного спинного мозга /А M Еремеев, Р Ф Ту-макаев, Г Г Яфарова, Я X Ибрагимов, И H Плещинский // «Бюллетень экспериментальной биологии и медицины», 2006 -Т141 -№2 - С 140-144

10 Яфарова Г Г Моторные и рефлекторные ответы мышц конечностей при травматическом повреждении спинного мозга / Г Г Яфарова, И H Плещинский // «Управление движением» I Всероссийская, с международным участием, конференции по управлению движением - Великие Луки, 2006 - С 126-128

11 Яфарова Г Г Возбудимость мотонейронов спинного мозга при нарушении супраспинальной афферентации / О К Пидопригора, Т В Балтина, Г Г Яфарова // «Растущий организм адаптация к физической и умственной нагрузке» VII Всероссийского симпозиум и школа-семинар молодых ученых и учителей -Казань, 2006 - С 79-80

12 Яфарова Г Г Клинико-нейрофизиологические корреляции при транспедикулярной фиксации позвоночника. / Г Г Яфарова, И Е Валеев // «Фундаментальная и клиническая медицина» десятая Всероссийская медико-биологическая конференция молодых исследователей «Человек и его здоровье» - Санкт-Петербург, 2007 - С 540-541

13 Яфарова Г Г Электрофизиологическая оценка функций спинного мозга крысы при травме позвоночника / ГГ. Яфарова // XX съезд Физиологического общества им И П Павлова. Тезисы докладов - M Издательский дом «Русский врач», 2007 - С 503

14 Яфарова Г Г Экспериментальное обоснование применения димефосфона в дозе 18,75 мг/кг при спинно-мозговой травме /РФ Тумакаев, Г Г Яфарова // «Хирургия позвоночника», 2007 - № 1 - С 69-74

15 Яфарова Г Г Возбудимость нейронов спинного мозга при нарушении супраспинальной афферентации /ТВ Балтина, А А Еремеев, Г Г Яфарова, О К Пидопригора // «Неврологический вестник», 2007 - Т XXXIX - №4 — С 54-59

16 Яфарова Г Г Нейрофизиологическая оценка исходов операций в различные сроки травматической болезни спинного мозга / Г Г Яфарова // XIV Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» - M Изд-во МГУ, НТК «Дашков и Ко», 2007 - Т III - С. 528

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии Издательства Казанского государственного университета им В И Ульянова-Ленина Тираж 100 экз Заказ 76/9

420008, ул Профессора Нужина, 1/37 тел 231-53-59,292-65-60

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Яфарова, Гузель Гульусовна

ВВЕДЕНИЕ.

Список используемых сокращений.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Некоторые аспекты патофизиологии травматической болезни спинного мозга

1.2. Основные этапы восстановления нарушенных функций спинного мозга.

1.3. Электрофизиологические исследования посттравматических нарушений двигательной функции спинного мозга.

2. ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1. Оценка проводниковой, рефлекторной функции спинного мозга и состояния периферической части нейромоторного аппарата крысы после вертебротомии на уровне L

3.2. Исследование состояния спинальных двигательных центров икроножной мышцы крысы после спинализации на уровне Thl - Th2.

3.3. Оценка состояния спинальных двигательных центров камбаловидной мышцы после травматического повреждения спинного мозга на уровне

Thl0 - L2 у человека

Введение Диссертация по биологии, на тему "Функциональное состояние двигательных центров спинного мозга в условиях изменения супраспинальных влияний"

Актуальность исследования. Вопрос контроля движений является кардинальным для понимания природы и механизмов двигательного поведения человека. Известна нисходящая управляющая роль двигательных отделов головного мозга в согласовании работы мышц через изменение активности соответствующих им спинальных мотонейронов. Исследование механизмов двигательных нарушений и их коррекции при повреждении спинного мозга, когда имеет место изменение нисходящих влияний на спинальные двигательные центры, возможно с использованием различных электрофизиологических методов. Это способствует лучшему пониманию патогенеза травматической болезни спинного мозга и причин недостаточной эффективности существующих подходов к диагностике и лечению пациентов с данной патологией. Определение динамики двигательной функции в условиях повреждения спинного мозга затруднено, особенно в поздний посттравматический период. Электрофизиологические паттерны, вызванные непроизвольной и произвольной активацией мышц, модуляцией рефлекторных реакций, обнаруживают изменения в характере управления двигательной системой, не всегда выявляемые при клиническом обследовании. В целом ряде случаев изменения состояния нейромоторного аппарата вначале диагностируются электрофизиологически, а уже затем клинически. Одной из причин изменения состояния спинальных центров и отношений между ними является исчезновение (или ограничение) супраспинальных влияний. Характеристика процессов, возникающих в спинальных двигательных центрах, в том числе оценка изменений рефлекторной возбудимости мотонейронов спинного мозга, расположенных ниже уровня травмы, способствует пониманию сущности восстановительного процесса. Разработка моделей повреждения спинного мозга на животных расширяет возможности оценки изменения функционального состояния спинного мозга в отсутствии нисходящего контроля, что может способствовать совершенствованию лечебно-реабилитационных мероприятий при данной патологии у человека.

Целыо работы явилась оценка состояния спинальных двигательных центров человека и животных в условиях ограничения супраспинальных влияний. В соответствии с этой целыо были поставлены следующие задачи:

1. Изучить изменение проводниковой и рефлекторной функций спинного мозга, а также состояние периферической части нейромоторного аппарата крысы после вертебротомии.

2. Дать оценку состояния спинальных двигательных центров икроножной мышцы крысы после спинализации.

3. Исследовать состояние спинальных двигательных центров человека после травматического повреждения спинного мозга.

4. Сопоставить характер изменений рефлекторной и проводниковой функций спинного мозга после травматических повреждений спинного мозга у животных и человека.

Научная новизна. Впервые на моделях спиналыюй травмы различной степени тяжести у животных произведена оценка изменений рефлекторной функции спинного мозга в различные периоды восстановительного процесса. Проведен сравнительный анализ изменений состояния спинальных двигательных центров в условиях ограничения супраспинального контроля у человека и животных. Показано, что у человека и животных параметры рефлекторных ответов мышц голени изменяются сразу после повреждения спинного мозга, в позднем посттравматическом периоде выявляются изменения моторных ответов, выраженность которых зависит от степени повреждения.

Теоретическая и практическая значимость полученных результатов. Работа может быть полезна для формирования представлений о механизмах двигательных нарушений и их коррекции у больных при повреждении спинного мозга в условиях изменения супраспинальных влияний на спинальные двигательные центры. Проведено сопоставление данных электромиографических исследований с оценкой неврологических нарушений у пациентов с травматическим повреждением спинного мозга и у животных. Оценка характера изменений рефлекторной возбудимости мотонейронов спинальных двигательных центров способствует пониманию механизмов восстановления функций поврежденного спинного мозга. Методом моделирования различных видов спинномозговой травмы на животных показано, что изменения функций спинного мозга у человека и животных имеют схожую динамику, что позволяет использовать животных в качестве модели в разработке новых способов лечения и реабилитации при данной патологии. Полученные результаты используются при обследовании пациентов со спинномозговой травмой отделения нейрохирургии в Научно-исследовательском центре Татарстана «Восстановительная травматология и ортопедия» и чтении курсов лекций по «Физиологии возбудимых систем» в Казанском государственном университете.

Положение, выносимое на защиту.

При ограничении супраспинального контроля, вызванного повреждением спинного мозга, происходит постепенное восстановление рефлекторной возбудимости мотонейронов спинальных двигательных центров, в то же время ухудшается состояние периферической части нейромоторного аппарата.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы представлены на итоговых научно-практических конференциях НИЦТ «ВТО» «Актуальные вопросы травматологии, ортопедии и нейрохирургии» (Казань, 2000 - 2006); на научно-практических конференциях молодых ученых (Казань, 1998, 1999, 2001); на 2-ой Российской конференции молодых ученых России с международным участием «Фундаментальные науки и процесс клинической медицины» (Москва, 2001); конференции молодых нейрохирургов «Поленовские чтения» (Санкт-Петербург, 2001); на III Всероссийской, с международным участием, конференции по физиологии мышц и мышечной деятельности, поев. 250-летию МГУ им. М. В. Ломоносова. (Москва, 2005); на I

Всероссийской, с международным участием, конференции по управлению движением (Великие Луки, 2006); VII Всероссийском симпозиуме и школе-семинаре молодых ученых и учителей «Растущий организм: адаптация к физической и умственной нагрузке» (Казань, 2006); на X Всероссийской медико-биологической конференции молодых исследователей «Человек и его здоровье: фундаментальная и клиническая медицина» (Санкт-Петербург, 2007); XX съезде Физиологического общества им. И. П. Павлова (Москва, 2007); XIV Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, МГУ, 2007) и т. д.

Реализация результатов исследования. Материалы исследования отражены в 7 статьях, опубликованных в рецензируемых журналах, и в 9 тезисах. Диссертационная работа выполнена в рамках научной темы ГОУ ВПО Казанского государственного университета им. В.И. Ульянова-Ленина «Центральные и периферические механизмы координации двигательной активности» (регистрационный № 01.2.006 07920). Работа поддержана грантом РФФИ № 07-04-00795.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа объемом 127 страниц состоит из введения, обзора литературы, описания объектов, материалов и методов исследования, результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов и указателя цитируемой литературы. Список литературы включает в себя 151 источник, из них 98 -иностранных авторов. Диссертация иллюстрирована 14 рисунками и содержит 21таблицу.

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Яфарова, Гузель Гульусовна

выводы

1. При легкой степени повреждения спинного мозга в раннем посттравматическом периоде (через 1-3 суток после повреждения) рефлекторная возбудимость мотонейронов спинального двигательного центра икроножной мышцы крыс снижается, в последующем (на 7-21 сутки) наблюдается постепенное восстановление рефлекторной возбудимости; проводниковая функция спинного мозга и состояние периферической части нейромоторного аппарата крыс не изменяются.

2. При тяжелой степени повреждения спинного мозга в раннем периоде (через 1-3 суток после повреждения) у крыс наблюдается существенное снижение рефлекторной возбудимости мотонейронов спинального двигательного центра икроножной мышцы, в последующем (на 7-14 сутки) рефлекторная возбудимость восстанавливается на фоне прогрессирующего ухудшения состояния периферической части нейромоторного аппарата.

3. В раннем периоде (в течение 1 месяца после повреждения спинного мозга) у человека наблюдается снижение рефлекторной возбудимости мотонейронов спинального двигательного центра камбаловидной мышцы, более выраженное при тяжелой степени повреждения спинного мозга; состояние периферической части нейромоторного аппарата не изменяется.

4. В позднем периоде (более 3 месяцев после повреждения спинного мозга) у человека вне зависимости от степени повреждения наблюдается восстановление уровня рефлекторной возбудимости спинальных мотонейронов, наблюдаемое в этом периоде ухудшение состояния периферической части нейромоторного аппарата более выражено при тяжелой степени поражения.

5. Оценка состояния спинальных двигательных центров человека и животных после повреждения спинного мозга демонстрирует универсальный характер изменения его функций в условиях ограничения афферентного притока.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

• Использование разработанного алгоритма обследования пациентов со спинномозговой травмой позволяет определить уровень рефлекторной возбудимости мотонейронов спинальных двигательных центров мышц, расположенных ниже уровня повреждения, в различные периоды травматической болезни спинного мозга.

• Модели травматического повреждения спинного мозга различной степени тяжести на животных могут быть использованы в процессе апробации новых реабилитационных и лечебных мероприятий при данной патологии.

108

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Яфарова, Гузель Гульусовна, Казань

1. Адо А. Д. Патологическая физиология / А. Д. Адо, Л. М. Ишимова // М, 1973.- 535 с.

2. Алатырев В. И. Постишемические изменения функций спинного мозга / В. И. Алатырев, Н. В. Звездочкина, Л. Н. Зефиров // Из-во Казанского ун-та, 1982. 93 с.

3. Байкушев С. И. Стимуляционная электромиография и электронейрография в клинике нервных болезней / С. И. Байкушев, 3. X. Манович, Е. П. Новикова // М., 1974. 235 с.

4. Басакьян А. Г. Апоптоз при травматическом повреждении спинного мозга: перспективы фармакологической коррекции / А. Г. Басакьян, A.B. Басков, H.H. Соколов, И.А. Борщенко // Вопросы медицинской химии. № 5. - 2000. - С. 38-46.

5. Борщенко И. А. Некоторые аспекты патофизиологии травматического повреждения и регенерации спинного мозга / И. А. Борщенко, А. В. Басков, А. Г. Коршунов, Ф. С. Сатанова // Вопросы нейрохирургии им. Н. Н. Бурденко. 2000. - №2- С. 28-31.

6. Визель А.О. Новое средство метаболической терапии — димефосфон / А. О. Визель, Р. С. Гараев, А. А. Муслинкин, И. А. Студенцова // Terra Medica. 1998. - Т.З. - С. 34-35.

7. Викторов И. В. Современное состояние исследований регенерации центральной нервной системы in vitro и in vivo / И. В. Викторов // Второй Всесоюзный симпозиум "Возбудимые клетки в культуре ткани". Пущино, 1984. - С. 4-18.

8. Витензон A.C. Метод и устройство программируемой электростимуляции мышц при патологической ходьбе / А. С. Витензон, А. М. Буровой // Новокузнецк, 2000. С.7-12.

9. П.Георгиева С. В. Гомеостаз, травматическая болезнь головного и спинного мозга / С. В. Георгиева, И. Е. Бабиченко, Д. М. Пучиньян // Саратов, 1993.- 115 с.

10. Гретен А. Г. Проблемные аспекты механизмов восстановительных процессов в мозге / Гретен А. Г. // Механизмы и коррекция восстановительных процессов мозга. Горький, 1982. - С. 5 -11.

11. П.Григорьев Ф. И. Роль опорной афферентации в организации тонической мышечной системы / Ф. И. Григорьев, И. Б. Козловская, Б. С. Шенкман // Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 2004. - Т. 90. - №5. - С.508 - 521.

12. Н.Данилов ß. И. Экспериментально-клиническое обоснование применения димефосфона при операционной и черепно-мозговой травме / В. И. Данилов, В. П. Панкова, И. А. Студенцова, А.О. Визель // Нейрохирургия. 2002. - №2. - С. 43-48.

13. Данилов В.И. Димефосфон препарат выбора при заболеваниях нервной системы / В. И. Данилов, И. А. Студенцова // Terra Medica. -2000.-T.l. - С. 34-35.

14. Еремеев А. М. Влияние димефосфона на восстановление функций поврежденного спинного мозга / А. М. Еремеев, Р. Ф. Тумакаев, Г. Г. Яфарова, И. Н. Плещинский // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2006. - Т. 141. - № 2. - С. 140-143.

15. Карлсон Б.М. Регенерация: проблемы биологии развития / Б. М. Карлсон. // Пер. с англ.- М.: Наука, 1986. 296 с.

16. Качесов В. А. Основы интенсивной реабилитации. Травма позвоночника и спинного мозга. Книга 1 / В. А. Качесов // М., 2002. -126 с.

17. Кирсанов К. П. Динамика заживления и исход проникающего перелома тела позвонка при применении метода чрескостного остеосинтеза (экспериментальное исследование) / К. П. Кирсанов, А. М. Чиркова, Г.А. Степанова // Гений ортопедии. 1999. - № 2. - С. 66-71.

18. Коган О.Г. Теоретические основы реабилитации при остеохондрозе позвоночника / О. Г. Коган, И. Р. Шмидт, А. А. Толстокоров, Б. Г. Петров, Е. С. Заславский, М. С. Рицнер, В. А. Миненков // Новосибирск: Наука, 1983.- 214 с.

19. Коновалов А. Н. Нейротравматология / А. Н. Коновалов, Л. Б. Лихтерман, А. А. Потапов //М., 1994. 300 с.

20. Котляр Б. И. Пластичность нервной системы / Котляр Б.И. // М.: Изд-во МГУ, 1986.-240 с.

21. Лившиц А. В. Хирургия спинного мозга / А. В. Лившиц // М.: Медицина, 1990.-352 с.

22. Луцик А. А. Позвоночно-спинномозговая травма (диагностика, лечение, реабилитация) / А. А. Луцик // Сборник трудов, кафедры нейрохирургии. Новокузнецк, 1988. - С. 84-96.

23. Магендович М. Р. О взаимоотношениях моторно-висцеральных и висцеро-моторных рефлексов / М. Р. Магендович // Моторно-висцеральные и висцеро-моторные рефлексы: Сборник трудов -Пермь, 1963.-С. 7-17.

24. Несмеянова Т. Н. Стимуляция восстановительных процессов при травме спинного мозга/Т. Н. Несмеянова//М., 1971.- 120 с.

25. Оке С. Основы нейрофизиологии / С. Оке // Пер. с англ. М.: Мир, 1969.-448 с.

26. Персон Р. С. Спинальные механизмы управления мышечным сокращением / Р. С. Персон // М., 1985. 183с.

27. Пилявский Ф. И. Исследование эфферентной проводимости спинного мозга после его травматического повреждения / Ф. И. Пилявский, И. А. Яхница, J1. Д. Пешехин, Ф. Е. Шпунтов // Физиология человека. 1987.-Т.15. - №6-С.145-147.

28. Подачин В.П. Структурно-функциональные основы компенсации функций при травме спинного мозга / В.П. Подачин, Г. Г. Мусалов, Н. И. Незлина // М.: Наука, 1983. -190 с.

29. Покровский В. М. Физиология человека: учебник / В. М. Покровский, Г. Ф. Коротько // М.: Медицина, 2003. 656 с.

30. Полежаев JI.B. Трансплантация ткани мозга в биологии и медицине / JL В. Полежаев, М. А. Александрова, В. Н. Витвицкий // М., 1993. -234 с.

31. Родионов И. М. Фактор роста нервов, гипертрофия и деструкция симпатической системы в эксперименте / И. М. Родионов // Соросовский образовательный журнал. 1996. - №3. - С. 17-22.

32. Ромоданов А. П. Некоторые проблемы травмы позвоночника и спинного мозга по данным зарубежной литературы/ А. П. Ромоданов, К. Э. Рудяк // Вопр.нейрохирургии. 1980. - № 1. - С.56 -61.

33. Росин Я. А. Физиология вегетативной нервной системы / Я. А. Росин // Руководство. М: Наука, 1965. - 405 с.

34. Старобинец М. X. Особенности функционирования сегментарного аппарата спинного мозга человека при различных формах нарушения нисходящего контроля / М. X. Старобинец, JI. Д. Волкова // Физиология человека. 1988.- т. 14 - №2. - С.237-247.

35. Студенцова И. А. Итоги клинической апробации димефосфона как вазоактивного средства, нормализующего функции нервной системы / И. А. Студенцова, В. И. Данилов, Р. X. Хафизьянова // Казанский медицинский журнал. 1995. - т. 76 - № 5.- С. 214-218.

36. Триумфов A.B. Топическая диагностика заболеваний нервной системы / Триумфов A.B. // М.: Медпресс, 1997. 268 с.

37. Тумакаев Р. Ф. Экспериментальное обоснование применения димефосфона в концентрации 18,75 мг/кг при спинномозговой травме / Р. Ф. Тумакаев, Г. Г. Яфарова // Хирургия позвоночника. -2007.-№1.-С. 45-49.

38. Улащик В. С. Физико-фармакологические методы лечения и профилактики / В. С. Улащик // Минск: Беларусь , 1979. 223 с.

39. Царфис П. Г. Биохимические основы физической терапии / П. Г. Царфис, И. Д. Френкель//М.: Высш. шк., 1991. 158с.

40. Цивьян Я. J1. Морфогенез сколиоза / Я. JI. Цивьян, А. М. Зайдман // Новосибирск: Наука, 1978. 238 с.

41. Чиркова А. М. Репаративная регененрация позвонка после моделирования экстензионного проникающего перелома в условияхвнешней стабильной фиксации аппаратом / А. М. Чиркова, Г.А. Степанова // Гений ортопедии. 1988. - № 3. - С. 58-63.

42. Шаде Дж. Основы неврологии / Дж. Шаде, Д. Форд // Пер. с англ. -М.: Мир, 1976. 563 с.

43. Шевелев И. Н. Восстановление функции спинного мозга: современные возможности и перспективы исследования / И. Н. Шевелев, А. В. Басков, Д. Е. Яриков, И. А. Борщенко // Вопросы нейрохирургии. 2000. - № 3. - С 23-31.

44. Шевелев И. Н. Новые возможности хирургического лечения повреждений нижнегрудного и поясничного отделов позвоночника / И. Н. Шевелев, Д. Е. Яриков, А. В. Басков // Вопросы нейрохирургии. 1997. - № 4. - С. 19-22.

45. Шеин А. П., Худяев А. Т., Криворучко Г. А. // Тез. докладов научно-практической конференции НИЦТ «ВТО». Казань, 1994. С. 5-7.

46. Шеперд Г. Нейробиология / Г. Шеперд // Пер. с англ. М., 1987. -Т.2. - С. 260 - 265.

47. Шмидт Р. Физиология человека / Р. Шмидт, Г. Тевс // Пер. с англ. -М.: Мир, 1996.- 178 с.

48. Aguayo A. J. Repair and regeneration of the nervous system / A. J. Aguayo, P. Richardson, S. Dand, M. Benfey. // Ed. J. G. Nicholl. Berlin, 1982.-P. 243 -254.

49. Allen A.R. Remarks on the histopathological changes in. the spinal cord due to impact. An experimental study / A. R. Allen // J. Nerv. Ment Dis. -1914.-V. 41.-P. 141-147.

50. Asawma T. Pathology and morphogenesis of agranulosis virus of the Diamondback moth. In mondback moth management / T. Asawma, K. Satomi, N. Suzuki // Spinal Cord. 1996.- V. 34. - № 10. - P. 620-625.

51. Bagley R. S. Spinal fracture or luxation / R. S. Bagley // Veterinary Clinics of North America: Small Animals. 2000. - V.l. - P. 133-153.

52. Barker A. T. Clinical evaluation of conduction time measurements in central motor pathways using magnetic stimulation of human brain / A. T.

53. Barker, R. Jalinous, I. L. Freeston // Lancet. 1985. - V. 1. - P. 11061107.

54. Barker R. A. Editorial: stem cells and neurological disease / R. A. Barker, M. Jain, R. J. Armstriong, M. A. Caldwell // J. Neurol. Neurosyrg. Psychiatry. 2003. - V. 74. - P. 553-557.

55. Bennet D. J. Plateau potentials in sacrocaudal motoneurons of chronic spinal rats, recorded in vitro / D. J. Bennet, Li Y. , M. Siu // J. Neurophysiol. 1955. V. 86. - P. 1971- 2001.

56. Blight A. R. Motor evoked potentials in CNS trauma / A. R. Blight // Cent. Nerv. Syst. Trauma. 1986. -V. 3. - P. 207-214.

57. Bohlman H. H. Anterior decompression and arthrodesis of the cervical spine: Long-term motor improvement. Improvement in incomplete traumatic quadriparesis / H. H. Bohlman, P.A. Anderson // J. Bone Joint Surg. 1992. - V. 4A. - P.671-682.

58. Boorman G. I. Impaired "natural reciprocal inhibition" in patients with spasticity due to incomplete spinal cord injury / G. I. Boorman, R. G. Lee, W. J. Becker, U. R. Windhorst // J. Electroenceph., clin. Neurophysiol. -1996.-V. 55.-P. 20-24.

59. Brown N. 0. Thoracolumbar dick disease in the dog: a retrospective analises of 187 cases / N. 0. Brown, M. L. Helphrey, R. G. Prata // J. of the Am. Animal Hospital Assoc. 1977. - V. 13. - P. 665-672.

60. Brouwer B. Changes in corticospinal facilitation of lower limb spinal motor neurons after spinal cord lesions / B. Brouwer, J. Bugaresti, P.Ashby // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatr. -1992. V.55. - P. 20-24.

61. Burke D. Spasticity, decerebrate rigidity and the clasp-knife phenomenon: a experimental study in the cat./ Burke D., Knowles L., Andrews C., Ashby P. // Brain. 1972. - V. 95. - P. 31-48.

62. Carberry C. A. Nonsurgical management of thoracic and lumbar spinal fractures/luxation in the dog and cat / C. A. Carberry, J. A. Flanders, A. E.

63. Dietze, D. R. Gilmore, E. J. Trotter // J. of the Am. Animal Hospital Assoc. 1989.-V. 25.-P. 43-54.

64. Chang C. W. Estimate of motor conduction in human spinal cord: Slowed conduction in spinal cord injury / C.W. Chang, I. N. Lien // Muscle Nerve. -1991. V.14. - P. 990-996.

65. Crowe M. J. Apoptosis and delayed degeneration after spinal cord injury in rats and monkeys / M. J. Crowe, J. C. Bresnahan, S. L. Shuman, J. N. Masters, M. S. Beattie // Nat Med. 1997. - V.3. - P. 73-76.

66. Dimitrievic M. Evidence for a Spinal Central Pattern Generator in Humans / M. Dimitrievic, Y. Gerasimenko, M. Pinter // Ann. N. Y. Acad. Sci. 1997. - V. 860. - P. 360-365.

67. Dimitrijevic M. R. Motor control in man after partial or complete spinal cord injury / M. R. Dimitrijevic, J. Faganel, D.Lehmkuhl, A. Sherwood // Adv. Neurol. 1983. - V. 39. - P. 915-926.

68. Ditunno J. F. The International Neurological Standards booklet for neurological and functional classification of spinal cord injury / J. F. Ditunno, W. Young, W. H. Donovan, G. Creasey // Paraplegia. 1994. -V.32. - P.70-80.

69. Emery E. Apoptosis after traumatic human spinal cord injury / E. Emery, P. Aldana, M. B. Bunge, W. Puckett, A.Srinivasan , R. W. Keane, J. Bethea, A. D. Levi //J. Neurosurg. 1998. - V.89. - P 911-920.

70. Engberg I. Reticulospinal ingibition of transmission in reflex pathways / l.Engberg , A. Lundberg, R. W. Ryall // J. Physiol (Lond). 1968. - V. 194.-P. 201-223.

71. Engberg I. Reticulospinal inhibition of transmission in reflex pathways./1. Engberg, A. Lundberg, R. W. Ryall // J. Physiology (London) .-1968. -V.194.-P. 201-223.

72. Farmer J. Neurologic deterioration after spinal cord injury / J. Farmer, A. Vaccaro, T. J. Albert, S. Malone, R. A. Balderston, J. M. Cotler // J. Spinal Disord. 1998,-V.ll.-№ 3.-P. 192-196.

73. Fawcett J.W. Spinal cord repair: from experimental models to human application / J. W. Fawcett // Spinal Cord. 1998. - V.36. - P.811-817.

74. Gelfan S. Motoneuron subnormality during posttetanic potentiation in normal and rigid dogs / S. Gelfan, J. M. Tarlov // Fed. Proc. 1965. -V.24.-P. 462.

75. Hayes K. C. Reinforcement of subliminal with spinal cord injury / K. C. Hayes, R. D. Allait, D. L. Wolfe, T., H. Kasai // J. Electroenceph., clin. Neurophysiol. 1992. - V.85. - P. 102-109.

76. Heckman C. J. Alterations in synaptic input to motoneurons during partial spinal cord injury / C. J. Henkman // Med. Sci. Sports Exerc. 1994. - V. 26.-P. 1480-1490.

77. Hess D. C. Do Bone Marrow Cells Generate Neurons? / D. C. Hess, W. D. Hill, J. E. Carroll, C. V. Borlongan // Arch Neurol. 2004. - V.61(4). -P. 483 -485.

78. Hiersemenzel I. P. From spinal shock to spasticity: neuronal adaptations to a spinal cord injuiy /1. P. Hiersemenzel, A. Curt, V.Dietz // Neurology. -2000.- V.54(8).-P. 1574-1582.

79. Hoffmann P. Ober die Beziehung der Sehnenreflexe zur willkürlichen Bewegung und zum Tonus / P. Hoffmann // Z. Biol. 1918. - Bd.68. - P. 351-370.

80. Hoffmann P. Untersuchungen über die Eigenreflexe (Sehnenreflexe) menschlicher Muskeln / P. Hoffmann // Berlin. 1922. - V.2. - P. 436.

81. Hornby T. G. Windup of flexion reflexes in chronic human spinal cord injury: a marker for neuronal plateau potentials? / T. G. Hornby, W. Z Rymer, E. N. Benz, B. D. Schmit // J. Neurophisiol. 2003. - V.89 (1). -P. 416-426.

82. Kajihara H. A first close look at the Balmer-edge behaviour of the quasar big blue bump / H. Kajihara, H. Kishimoto, M. Antonucci, R. Blaes // J. Nippon-Seikeigeka-Gakkai-Zasshi.- 1995. V.69.-P. 1050-1063.

83. Kakulas B. A. Neuropathology: the foundation for new treatments in spinal cord injury / B. A. Kakulas // Spinal Cord. 2004. - V.42(10). - P. 549-63.

84. Kakulas B. A. The applied neuropathology of human spinal cord injury. Scientific Review / B. A. Kakulas // Spinal Cord. 1999. - V.37. - P. 79

85. Kao P. J. Spinal cord reconstruction using cultured embryonic spinal cord strips / C. C. Kao., R. P. Bunge, P. J. Reier // Raven Press, New York. 1983.-P. 341-359.

86. Kathmann I. Spontaneous lumbar intervertebral disc protrusion in cats: literature review and case presentation /1. Kathmann, S. Cizinauskas, U. Rytz // J. of Feline Medicine and Surgery. 2000. - V.2. - P. 207- 212.

87. Kozlovskaya I. Gravitation mechanisms in the motor sistem. Studies in real and simulated weightlessness. In: Stance and motion /1. Kozlovskaya, I. Dmitrieva, L. Grigorieva, V. S. Gurfinkel, M. Ye. Ioffe // J. Massion Plenum. 1988. - P. 37- 48.

88. Leis A. A. Spinal motoneuron excitability after acute spinal cord injury in humans / A. A. Leis, M. F. Kronenberg, I. Stetharova , N. C. Raske, D. C. Stokic //J.Neurology. 1996. - V.47(l). - P. 231-745.

89. Levin M. Inhibitory and facilitatory effects from peroneal nerve onto the soleus H reflex in normal and spinal man / M. Levin , C. E. Chapman // J. Electroenceph., clin. Neurophysiol. 1987. - V.67. - P. 468-478.

90. Lewko J. P. Neurophysiological assessment of the motor and sensory spinal pathways in chronic spinal cord injury / J. P. Lewko, I. M. Tarkka, M. R. Dimitrijevic // Restorative Neurology and Neuroscience . -1995. V.7. - P.225-234.

91. Li G. L. Apoptosis of oligodendrocyte occurs for long distances away / G. L. Li, M. Farooque , A. Holtz, Y. Olsson // Acta Neuropathol. (Berl). 1999. - V.98. - P. 473-480.

92. Li Y. Repair of adult rat corticospinal tract by transplants of olfactory ensheathing cells / Y. Li, P. M. Field, G. Raisman // J. Science -1997.- V.277.-P. 2000-2002.

93. Lockshin R.A. Nucleic acids in cell death. Cell agening and cell death / R. A. Lockshin, Z. Zakeri-Milovanovic, I. Devis // Cambridge. -1984.-P. 243-245.

94. Lou J. Apoptosis as a mechanism, of neuronal cell death after acute experimental spinal cord injury / J. Lou , L. G. Lenke, F. J. Ludwig, M. F. O'Brien // Spinal Cord. 1998. - V. 10. - P. 683-690.

95. Marx J. L. Gene control puzzle begins to yield / J. L. Marx // Science. 1980. - V.209. - № 4. - P. 378-380.

96. Matsushita A., Smith G. M. Spinal cord function in postischemic rigidity in the rat / A. Matsushita, G. M. Smith // Brain Res. 1970. - V. 19.-P. 3 -395.

97. Merton R. A., Hill D. K., Morton H. B. // Lancet. 1981. - V.l. -P. 597-600.

98. Metz G. A. Validation of the weight-drop contusion model in rats: a comparative stady of human spinal cord injury / G. A. Metz, A. Curt, H. Van de Munt, I. Klusman , M. E. Schwab, V. Dietz // J. Neurotrauma.2000.-V.3.-P. 35-39.

99. Mirza S. K. Early versus delayed surgery for acute cervical spinal cord injury / S.K. Mirza, W.F. Krengel , J. R. Chapman // Clin Orthop. 1999.-V.359.-P. 104-114.

100. Morrisset V. Tonic basis for plateau potentials in deep dorsal horn neurons of the rat spinal cord / V. Morrisset, F. Nagy // J. Neurosci. -1999.-V.19.-P. 7309-7316.

101. Munana K. R. Intervertebral disc disease in 10 cats / K. R. Munana, N. J Olby , N. J. Sharp // J. of the Am. Animal Hospital Assoc.2001.-V. 37.-P. 384-389.

102. Newcomb J. K. Temporal profile of apoptotic-like changes in neurons and astrocytes following controlled cortical impact injury in the rat / J. K. Newcomb, X.Zhao , B. R. Pike, R. L. Hayes // Exp Neurol. -1999. V.158. P.76-88

103. Noble L. J. Correrative analises of lesion development and functional ststus after graded spinal cord injuries in the rat / L. J. Noble, J. R. Wrathall //Experimental Neurology. 1989. - V.103. - P. 34-40.

104. Papadopoulos S. M. Immediate Spinal Cord Decompression for Cervical Trauma-Injury Infection & Critical Care / S. M. Papadopoulos, N. R. Selden, D. J. Quint, N. Patel, B. Gillespie // J. Trauma. 2002. -V.52(2). - P. 323-332.

105. Pinter M. M. Locomotion and its Recovery after Spinal Injury in Animal Models / M. M. Pinter, M. R. Dimitrievic // Spinal Cord Med. -1999.-V.37.-P. 531-537.

106. Quenser R. M., Bunge R. P. Observations on the pathology of human // J. Neuroradiol. 1992. - V. 34. - P. 85-94.

107. Rink A. Evidence of apoptotic cell death after experimental traumatic brain injury in the rat / A. Rink, K. M. Fung, J. Q. Trojanowski, V. M. Lee, E.Neugebauer , T. K. // Mcintosh Am J Pathol. 1995. -V.147. -P. 1575-1583.

108. Rosenfeld J. V. Ethics, stem cells and spinal cord repair / J. V. Rosenfeld, G. R. Gillet // M J A . 2004. - V.180. - P. 637-639.

109. Rothwell I. C. // Gen. character. Of EMG resp. in differention /1. C. Rothwell, P. D. Thompson // Muscle. 1987. - V.l 19. - P. 1173-1190.

110. Rymer W. Z. Mechanisms of the clasp-knife reflex studied in an animal model / W. Z. Rymer, J. C. Houk, P. E. Crago // Exp Brain Res. -1979.-V.37-P. 93-113.

111. Sabatino M. Cortical stimulation and reflex excitability of spinal cord neurones in man / M. Sabatino, P. Sardo, L. Iuratol, V. La Gruttal // J. Neural-Transm-Gen-Sect. 1995. - V. 101. - P. 159- 168.

112. Sarnowski R. J. Spinal evoked response in the cat / R. J. Sarnowski, R. Q. Cracco, H. B. Vogel //J. Neurosurg. 1975. - V.43. - P. 329-336.

113. Sawamura Y. Germ cell tumours of the central nervous system: Treatment consideration based on 111 cases and their long-term clinical outcomes / Y. Sawamura, J. Ikeda, H. Shirato , M. Tada , H. Abe // Eur. J. Cancer. 1998. - V.34. - P. 104-110.

114. Schramm J. Clinical signs and evoked response alterations associated with chronic experimental cord compression / J. Schramm, T. Shigeno , M. Brock//J. Neurosurg. 1983. - V. 58. - P. 734-741.

115. Schwab M. E. Brosaml Regeneration of lesioned corticospinal tract fiberse С. / M. E. Schwab // Spinal Cord. 1997. - V.35. - P 469-473.

116. Scott H. W. Hemilaminectomy for the treatment of thoracolumbar disk disease in the dog: a follow up study of 49 cases / H. W. Scott // J. of Small Animal Practice. 1997. - V.38. - P. 488-494.

117. Selcer R. R. Management of vertebral column fractures in dogs and cats / R. R. Selcer, W. J Bubb , T. L. Walker // J. of the Am. Veterinary Med. Assoc. 1991. - V.198. -P. 1965-1968.

118. Sherwood A. M. Motor control after spinal cord injury: assessment using surtage EMG / A. M. Sherwood, W. B. McKay, M. R. Dimitrijevic //J. Muscle-Nerve. 1996. - V.19(8). - P. 966-979.

119. Shuman S. L. Apoptosis of microglia and oligodendrocytes after spinal cord contusion in rats / S. L. Shuman, J. C. Bresnahan, M. S. Beattie // J Neurosci Res. 1997. - V.50. - P. 798 808.

120. Standards for Neurological Classification of Spinal Cord Injured Patients. American Spinal Cord Injury Association. Chicago, 1982.

121. Streletz L. J. Mechanisms underlying human motor system plasticity / L. J. Streletz, J. K. Belevich // Brain Topogr., Spring. — 1995. — V.7.- P. 245-250.

122. Taniguchi M. Neuroradiologische Methoden und Befunde von epilepsiechirurgischen Eingriffen im Kindesalter / M. Taniguchi , J. Nadstawck, U.Landenbach , F. Bremer, J. Schramm // Neuroseurgery. -1993.-V.33 (3).-P. 407-415.

123. Tator C. H. Urdate on the pathophysiology and pathology of acute spinal cord injury / C. Tator// Brain Pathol. 1995. - V.5. - V. 407-413.

124. Taylor S. Neurophysiological changes following traumatic spinal lesions in man / S. Taylor , P. Ashby, M. Verrier // J. Neurology, Neurosurg. and Psychiatry. 1984. - V.47. - P. 1102-1108.

125. Tureen L. L. Effect of experimental temporary vascular occlusion of the spinal cord / L. L. Tureen // Arch. Neurol. Psychiat. 1936. - V.36. - P. 789-794.

126. Ugawa Y. Electrical stimulation of the human descending motor tracts at general levels / Y. Ugawa , K. Genba-Shimizu, I. Kanazawa // Can. J. Neurol. Sci. 1995. - V.22. - P. 36-42.

127. Vaccaro A. R. Thoracolumbar spinal instability during variations of the traction reduction of cervical spine dislocations / A. R. Vaccaro, S. P. Falatyn, A. E. Flanders // Spine. 1999. - V.24(12). - P. 1210-1217.

128. Windle W. F. Recollections of research in spinal cord regeneration / W. F. Windle // Exp. Neurol. -1981. V.71(l). - P. 1-5.

129. Winkler T. Naloxone reduces alterationsal / T. Winkler , H. S. Sharma, E. Stalberg, T. Winkler, H. S. Sharma, E. Stalberg , Y. Olsson, F. Nyberg//Neurochirurgica (Suppl). 1994. - V.60.-P. 511-515.

130. Wu S. Migration, integration, and differentiation of hippocampus-derived neurosphere cells after transplantation into injured / S. Wu , Y. Suzuki, M. Kitada // Neurosci Lett. 2001. - V.312. - P. 173-176.

131. Yong C. Apoptosis in cellular compartments of rat spinal cord / C. Yong , P. M. Arnold, M. N. Zoubine, B. A. Citron, I.Watanabe, N. E. Berman, B. W. Festoff// J. Neurotrauma. 1998. - V.15.-P. 459-472.

132. Young W. Neuropathology: the foundation for new treatments in spinal cord injury / W. Young, W. M. Keck // Spinal Cord. 2003. -V.32(10). - P. 539-553.

133. Zalis A.W. Muscle potentials evoked by supramaxinal nerve stimulation and their prognostic value in recent nerve injuries. / A. W. Zalis, F. W. Bayer, J. L. Lisle, L. B. Fauls // Electromyogr. Clin. Neurophysiol. Links. 1976. - V. 16(2-3). P. 263-269.

134. Zhang Shaocheng M. D. Workshop Held at the Ministry for Foreign Affairs in Ice-land'-Reykjavik / M. D. Zhang Shaocheng, Y. Abe, J. Sugiyama, H. Kayama//J. Neurotrauma. -1998. -V. 15(1). P. 55.