Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Нейрофизиологический анализ изменений функционального состояния сегментарного аппарата у больных детским церебральным параличом в ходе коррекции двигательных расстройств приемами функционального биоуправления

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Нейрофизиологический анализ изменений функционального состояния сегментарного аппарата у больных детским церебральным параличом в ходе коррекции двигательных расстройств приемами функционального биоуправления"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МЕДИЦИНЫ

На правах рукописи

ШЕЛЯКИН

Алексей Михайлович

НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЙ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО состояния СЕГМЕНТАРНОГО АППАРАТА У БОЛЬНЫХ ДЕТСКИМ ЦЕРЕБРАЛЬНЫМ ПАРАЛИЧОМ В ХОДЕ КОРРЕКЦИИ ДВИГАТЕЛЬНЫХ РАССТРОЙСТВ ПРИЕМАМИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО БИОУПРАВЛЕНИЯ

Специальность: 03.00.13 — Физиология человека и животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

1992

Работа выполнена в лаборатории нейроонтогенеза Физиологического отдела им. И. П. Павлова Научно-исследовательского института экспериментальной медицины РАМН (директор — академик РАМН Б, И. Тка-ченко).

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор О. В. Богданов.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук А. В. Бурсиан; доктор медицинских наук, профессор А. А. Скоромец.

Ведущее учреждение — Санкт-Петербургский государственный университет.

Защита диссертации состоится

в часов на заседании Специализированного Ученого совета

(К 001.23.01) по присуждению ученой степени кандидата наук при Научно-исследовательском институте экспериментальной медицины РАМН по адресу: 197376, Санкт-Петербург, ул. акад. И. П. Павлова, 12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИЭМ РАМН по адресу: 197376, Санкт-Петербург, ул. акад. И. П. Павлова, 12.

Автореферат разослан « » 199 г.

Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат биологических наук

О. Г. Куликова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одной из важнейших задач современной детской неврологии является изучение природы и механизмов, лежащих в основе двигательных расстройств при детском церебральном параличе (ДЦП). Это, с одной стороны, объясняется стабильно высоким уровнем регистрации этого тяжелого заболевания практически во всех странах (2-4 случая на 1000 новорожденных), а с другой, отсутствием эффективных методов лечения пациентов с ДЦП, что определяет высокий процент их инваллдизации (в бывшем СССР официально варегистрировано 200 ООО инвалидов с ДЦП) (Семенова К А. и др. , 1979; Бадалян ДО. и др. , 1988). В связи с этим большое значение приобретает получение новых данных о структурно-функциональной организации нервной системы у больных с МП, которые могут Зьггь использованы не только для нахождения оптимальных форм широко применяемых лечебных воздействий, но и для разработки новых подходов в восстановительном лечении ДЦП.

ДЦП - ваболевание мозга в результате его повреждения на ранних этапах онтогенеза (прекатальный и ранний постнатальный периоды), возникшего вследствии влияния различных неблагоприятных эндо- и экзогенных факторов на организм плода или ребенка, и проявляющееся, в первую очередь, в грубом нарушении двигательных функций, которое может сочетаться с изменениями психики, речи, слуха, зрения и т.д. Клинические проявления этого заболевания полиморфны и полностью зависят от характера и степени нарушения тех или иных структур или систем головного мозга. Традиционно применяемые методы лечения ДЦП, такие как ЛФК, массаж, физиотерапия, хирургическое вмешательство и др., являются малоэффективными, что объясняется их непатогенетичностью.

Одним из Наиболее эффективных методов лечения этого тяжелого заболевания является метод функционального биоуправления (ФБУ), использующий в качестве сигналов обратной связи (ОС) параметры. биоэлетрической активности (ВЗА) пораженных групп мышц. ФБУ - это новый метод, разработанный в лаборатории нейроонтоге-неза НИИ ЭМ РАМН и основанный на направленной активации и мор-фофункциональной перестройке в нужном направлении функциональных связей и координационных механизмов регуллторных структур центральной нервной системы, ответственных за контроль и управление различными функциями, организма (Богданов О. В. ,

1980-1992). Теоретической основой данного метода являются учение о функциональных системах Е К. Анохина и работы по афферент-но-зависиыому онтогенезу, выполненные в лаборатории нейроонто-генеэа НИИ ЭМ РАМН под руководством О. В. Богданова (1972-1986).

Первые клинические испытания данного метода показали его Высокую эффективность в лечении больных ДЦП (Василевский Н. Е и др., 1974; Богданов 0. К и др., 1980 и др.) и способствовали более всестороннему изучению нейрофизиологических механизмов, лежащих в основе действия ФБУ (Варман Б. Г., 1985; Пинчук Д. 1й , ' 1987 и др.). Основными направлениями этих исследований были разработка методик клинического применения ФБУ и анализ изменений в ходе его БЭА мозга, как показателя центральных функцио- | нальных перестроек, и БЭА мышц, отражающих характер этих перес- 1 троек на конечном этапе их реализации. Естественно предположить , что коррекция структурно-функциональных нарушений в ЦНС .у больных ДЦП в ходе сеансов ФБУ определенным образом влияет на состояние спинальных механизмов, которые являются главной системой интегрирования и распределения нисходящей информации. В какой' степени и в каком направлении происходят возможные изменения в деятельности спинальных механизмов,, до сих пор остается практически неисследованным. Решение этих вопросов позволит не только изучить характер протекания компенсаторных и адаптивных процессов в условиях врожденного нарушения нисходящего супрас-пинального контроля, но и максимально использовать их для достижения наиболее высокого клинического эффекта впрн проведении различных лечебных мероприятий.

Весьма важным вопросом, имеющим как практическое, так и теоретическое значение, является вопрос о формировании функциональной асимметрии в процессе нормального онтогенетического развития, а также при разнообразной патологии ЦНС. Экспериментальные модели различных "экстремальных" состояний мозга указывают на функциональные изменения взаимоотношений его полушарий, что может проявляться в нарушении двигательных и вегетативных функций (Левшина И. а , .Гехт К. .1976; Глумов Г. М. , 1985; МикАяе-,ва , Е. И. , 1990), формировании судорожной активности (Черноситов • А. Е , Сааков В. А. , 1976; Мареш Е й др. , 1990), ослаблении активной резистентности (Черноситов А. В., 1985). Сопоставление этих ревультатов исследований с клиническими проявлениями тако-

го тяжелого заболевания, как ДЦП, убеждает в необходимости глубокого изучения функциональной асимметрии шага в онтогеневе.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы являлось изучение нейрофизиологических механизмов, лежащих в основе двигательных расстройств при ДЦП, и их коррекции с помощью направленной афферентации {метод функционального биоуправления по ЭМГ). Для достижения этой цели были поставлены следующие конкретные задачи: 1) сравнительное исследование сегментарной возбудимости спинного мозга в норме и при ДЦП; 2) исследование состояния функциональной асимметрии спинного мозга в норме и при ДШТ; 3) исследование зависимости рефлекторной возбудимости сегментарного аппарата от функционального состояния центральных структур головного мозга в норме и при ДЦП; 4) изучение изменений электрофизиологических характеристик состояния спинного и головного мозга, а такле функциональной асимметрии сегментарного аппарата у больных с ДЦП в ходе коррекции шторных нарушений приемами функционального биоуправленш.

Научная новизна. Впервые проведен сравнительный анализ сегментарной возбудимости спинного мозга у больных ДЦП с различными формами заболеваний. Впервые показана зависимость изменения состояния сегментарных механизмов у больных ДЦП от направленности тренировок с помощью ФВУ на различные группы мышц. Впервые показана выраженная функциональная асимметрия спинного юз-га у здоровых детей. Впервые показано отсутствие выраженной асимметрии спинного мозга у больных а ДЦП и ее восстановление, в ходе сеансов ' ФБГ. Впервые показано нарушение индивидуальных различий в ЮГ у детей с ДЦП и их восстановление с помощью приемов ФВУ. Впервые показана зависимость рефлекторной возбудимости спинного мозга от функционального состояния центральйых ре-гуляторных структур у больных ДЦП и ее изменение в ходе сеансов

Научно-практическое значение. Представленные в диссертации материалы ваш» т только для фундаментальных исследований деятельности мозга, но и для практической медицины, поскольку позволяют не только исследовать, характер протекания компенсаторных

процессов в условиях врожденного нарушения нисходящего оупрао-пинаяьного контроля, но и на основании доступных методов исследования оперативно оценивать правильность выбранных ыетодов лечения, прогнозировать эффективность, применяемого лечения, а таюа разрабатывать различные оптимизирующие методы, которые необходимы для достижения более высокой клинической эффективности. Кроме того, в доступной нам литературе не было обнаружено работ,' в которых были бы приведены злектрофизиологлческие данные о влиянии межполушарной асимметрии на сегментарный двигательный аппарат детей в условиях нормального развития и при различных заболеваниях ПНС, в том числе и при ДЦП. Такого рода исследования, во-первых, позволят раскрыть тонкие нейрофизиологические механизмы развития функциональной асимметрии в ходе онтогенетического развития, как в условиях норми, так и при патологии ЦНС, во-вторых, позволят научить характер протекания компенсаторных процессов в условиях нарушения нормального развития функциональной асимметрии. Все это, в конечном итоге, дает возможность целенаправленного применять различные лечебные методики, максимально ис.юльвуя резервные механизмы головного и спинного мозга.

ГСагоквшя, Еынооа&ш на заадггу. 1) В ходе двпга'.'ельных тренировок с помощью ФБУ у больных ДЦП наблюд&кгея ускорение структурно-функционального созревания мозга, изначально нарушенного в результате патологического процесса. При атом центральное рогу-ляторные системы моторной деятельности под влиянием направленного действия аффрентной Импульсации подвергаются направленной коррекции, которая обеспечивает формирование новой системы Функциональных связей. - Одними из показателей, этих перестроек является преобразования в ЭЭГ детей больных ДЦП в сторону нормы, что предполагает разрушение патологически жестких механизмов; сформировавшихся на ранних этапах онтогенетического развития, и формирование новых, более гибких и близких к норме. 2) Огражениен деятельности вновь сформированной в ходе сеансов ФБУ системы управления движением является изменение, состояния спинальных механизмов, обеспечивающих контроль аа деятельностью различных групп мышц. Сближение показателей рефлекторной возбудимости сегментарного аппарата в ходе направленных двигательных

тренировок под контролем ОС у детей больных ДЦП со здоровы),« сверстнш1ами указывает на нормализацию процессов контроля суп-распинальных • систем за деятельностью спинальных механизмов. 3) Восстановление функциональной асимметрии спинного мозга у больных ДЦП во время сеансов 1БУ отражает активирующее действие восходядай афферентацни на центральные регуляторные системы управления движением, что приводит к нормализации афферент-но-зфферентного баланса, нарушенного в ходе онтогенетического развития._

Лиробаща я?!ссертацш{ состоялась на научном заседании Физиологического отдела им. И. И Павлова НИИ ЭМ РАМН 18 марта 1992 г. К£атериалы диссертации были тагае доложены на Физиологическом обществе нейроонтогенеза в 1980 г., Научно-практической конференций "Лечение нейромоторных нарушений у детей" г. Хабаровск, 19-21 ияня 1990 г. и на Society for Meurosclenco, ZPMD Annual feet ire, Anaheim, California, October 25-30, 1992.

Публшкщго!. Основные материалы диссертации изложены в 4 печатных работах.

ООьз!,i и структура дассертации. Диссертация изложена на {¿О страницах машинописного текста и состоит из введения, пяти глав, включающих обзор литературы, методику, результаты собственных исследований, обсуждение, выводы, практические рекомендации. Работа иллюстрирована <? таблицами, ¡6 рисунками, список литературы " содержит Ш) отечественно; и Ш иностранных источников.

СЩЕИХАШВ РАБОТЫ Материалы и метода

В исследованиях приняли участие 68 человек в возрасте от 8 до 13 лет. 53 человека, .страдающих детским церебральным параличом (ДЦП), составили основную группу и 15 практически здоровых - контрольную. Всем детям, входящим в основную группу, проводились лечебно-тренировочные сеансы ФБУ на' стационарном лечеб-цо-диагностичееком "аппаратурном комплексе. Каждый пациент за один курс лечения прохолил 15-20 сеансов ОЕУ. Длительность од-

ного сеанса составляла 45 минут- Всего было проведено более 1000 сеансов ФБУ.

Дети больные ДЦП разделялись на группы по различным формам заболевания. В первую группу вошли 23 человека с диагнозом спастическая диплегия, во вторую - 30 человек с диагновом спастический гемипарез.

Перед началом курса ФБУ и после него состояние двигательной сферы пациента оценивалось по клинической балльной шкале, разработанной С. А. Бортфельд (Варман Б. Г. , 1985).

Для более точной оценки состояния двигательных функций у больных ДЦП все пациенты до и после проведения лечебных сеансов ФБУ проходили тестирование на специальном компьютеризированном комплексе, позволяющем объективно оценить состояние и развитие бытовых моторных навыков (Пинчук Д. Ю. , 1987).

Дня проведения лечебных сеансов использовался универсальный компьютеризированный лечебно-диагностический комплекс ФБУ по параметрам ШГ. Это - специальный прибор, предназначенный для диагностики, восстановительного лечения и коррекции двигательных расстройств различной этиологии. Основой данного комплекса является система, позволяющая контролировать и корректировать уровень БЭА мышцы с помощью зрительных и звуковых сигналов ОС.

Разработанные методики по применению комплекса при детском церебральном параличе, травмах центральной и периферической нервной системы, сосудистых заболеваниях головного и спинного мозга показали высокую клиническую эффективность лечебно-диагностического комплекса ФБУ, превышающую эффективность традиционно применяемых методик в 2-4,5 раза (в зависимости от тяжести заболевания), при сокращении сроков лечения в 1,5-2 раза (Богданов О. В., 1985; Пинчук Д. КХ, 1987).

Всем больным ДЦП был проведен курс ФБУ на данном комплексе по параметрам SMP. В группе пациентов со спастическим ге~ мипаревом сеансы ФБУ были направлены на нормализацию реципрок-ных взаимоотношений мышц-антагонистов'лучезапястного сустава и улучшение манипуляционкых функций кисти. Сигналами 00 контроли-• ровался уровень БЭА обида сгибателей и разгибателей кисти. В группе больных со спастической дипдегией сеансы ФБУ были направлены на улучшение сократительной способности большой и сред-

ней ягодичных мышц и на снижение патологически повышенной БЭА в полусухожильной и полуперепончатой мышцах.

Суть метода заключается в создании в ходе лечебных сеансов $ВУ новой функциональной системы обеспечения моторной деятельности. Формирование этой системы осуществляется путем направленной перестройки сулраепинальных систем управления движением за счет активного создания самим пациентом под контролем сигналов ОС регулируемых потоков афферентной импульсации.

Электроэнцефалограмма регистрировалась на электроэнцефалографе "Биоскрипт" биполярно по шести отведениям (сенсомотор-. ные, низшетеменные и затылочные области коры). БЭА мозга регистрировалась в состоянии спокойного бодрствования, при закрытых глазах, с записью на магнитную ленту с яомоиью многоканального КИМ-модулятора УКМ-83 производства ЭШ НИИ ЭМ РАМН. 12-16-минутные участки записи вводились через специальный интерфейс в ЭВМ IBM PC/AT. В энцефалограмме выделялись положительные экстремумы волн, интервалы между которыми оцифровывались и вводились в виде восьмиразрядного кода в машину. Статистические временные характеристики ритмов ЭЗР каждого отведения вычислялись из гистограммы распределения интервалов меэду экстремумами. Спектральные параметры каждого ритма рассчитывались как отношение суммы колебаний данного диапазона к общей суше колебаний ЭЭГ эа 12-16 минут регистрации (7-10 тысяч событий), умноженное на 100%.

У больных ДНИ до и после 5>ВУ, а также у здоровых сверот-ников проводилось исследование рефлекторных ответов спинальных альфа-мотойейронов, в ходе которого выполнялась регистрация Н-рефлекса и М-ответа с камбаловидной (КМ) и медиальной головки икроножной мышцы (МИМ) обеих конечностей. Во время исследования пациент находился в удобной позе (в - положении лежа на животе .со свободно свисающими ступнями). Необходимым условием исследовав ния было требование полного мышечного расслабления, а также неизменное положение головы, туловишд, рук. Учитывая, что обследуемыми лицаки являлись дети, время тестирования не превышало 60 минут на одного человека.

Для регистрации рефлекторных ответов использовался 4-х канальный электромиограф GM-440 фирмы "Медикор" (ВНР). Вся информация, фиксируемая на мониторе миографа с'помощью специального

блока памяти, выводилась на воеьмиканальный чернилопишущий самописец.

Отведение мышечных ответов производилось с помощью биполярных электродов с межэлектродным расстоянием 15 мм. Стимуляция проводилась шнополярнш способом. Активный электрод (катод) помещался в зоне проекции большеберцового нерва в области подколенной ямки. Индифферентный электрод (анод) накладывался на ту же конечность с противоположной стороны, несколько выше коленкой чашечки. Стимуляция проводилась одиночными прямоугольными импульсами длительностью 0,5 мсек с частотой не выше 0,1 гц.

В процессе исследования регистрировались максимальные амплитуды Н- и М-ответов (усредненные по Б-8 реализациям), сила раздражения, при которой происходило подавление Н-рефлекса, а такле исследовалась депрессия рефлекторного ответа на низкочастотную (3 Гц) стимуляцию. По результатам тестирования рассчитывался показатель рефлекторной возбудимости сегментарного аппарата спинного мозга - H/M х 100% (у каждого испытуемого для каждой мышцы высчитыва-ея усредненный показатель Н/М по 8-10 полученным отношениям). Всего было проанализировано для каждой тестируемой мышцы у больных с ДЦП более 4000 Н-ответов и 500 отношений Н/М до лечения и столько же после; у здоровых испытуемых - более 1200 Н-ответов и 150 отношений НУ hi.

■ Для сравнения рефлекторной возбудимости мотонейронов, осу-шэствляющих контроль за деятельностью одноименных мышц правой и левой конечностей, насчитывался коэффициент асимметрии по- формуле: . ' ..''.'

Н/Шев. - Н/Мпр.

Ка - - .....-.......... х 100%

. Н/Шев, + Е/top.

Полученные данные обрабатывались на ЭВМ IBM PC/AT по критериям Билкокоона, Стьвденга и F-преобрааования.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Функциональное состояние спинного мозга у здоровых детей и больных ДЦП до и после ФБУ.

Показатели рефлекторной возбудимости мотонейронов спинного мозга, полученные у здоровых испытуемых, практически не отличались от данных, полученных другими авторами (Белоярцев Ф. Ф., 1980; Вадалян Л. 0. и др. , 1986). Так, соотношение Н/М камбало-видной мышцы было в среднем равно 47Z, а медиальной головки ик-. роножной мышцы - 15%. Вариабельность средних показателей Н/М составляла 26% и 30%, соответственно.

Низкочастотная стимуляция, вызывающая активацию механизма пресинаптического торможения (Старобинец М. X., Волкова Л Д., 1988), подавляла поздний ответ в обеих мышцах на 80-90%. При применении супрамаксимальной стимуляции для вызова максимального М-ответа рефлекторный ответ в исследуемых мышцах не регистрировался, что предполагает действие собственных тормозных сгат-нальных механизмов (в первую очередь, возвратного торможения) (Коц Я.М. , 1975).

Также, у практически здоровых детей проведенное тестирование возбудимости спинального уровня с помощью Н-рефлекса выявило статистически достоверное различие отношений Н/М МИМ для правой и левой конечностей (р<0,01). Причем на правой ноге значения Н/М были в два раза ниже, чем на левой (10+3 и 20+5 Z, соответственно). Для КМ такие различия отсутствовали (44+7 и 50+16 %, соответственно). БычисленныЛ по формуле Ка для МИМ был равен +33, а д'ля КМ - +6.

У больных ДЦП с различными формами заболевания с помощью стимуляционной электромиографии были-выявлены следуюище изменения в электрофизнологических показателях деятельности спиналь-ных механизмов. Во-первых, достоверное увеличение средних показателей Н/М для МИМ обеих конечностей при спастической диплегии и при гемипаретической форме ДЦП. Во-вторых, достоверное увеличение коэффициента вариабельности средних отношений Н/М. В третьих, нарушение механизмов реализации Н-рефлекса на низкочастотную и супрамаксимальную стимуляцию большеберцового нерва Причем, если аффект' низкочастотной стимуляции проявлялся у ■больных с диплегией и г.'?мипарезом одинаково - отсутотчием угнетения Н-ответа: то на супрамаксимгш.н;.'» стимуляидо у болът/ с

диплегией отсутствие подавления Н-рефлекса наблюдалось в 70% случаев, тогда как у больных о геыипарезом - в 30%. И, в четвертых, резкое снижение функциональной асимметрии мотонейронного аппарата спинного мозга, что отразилось на показателях lía, При спастической диплегии lía МИМ стал равен +6, а для КМ - -3 (знак "-" означает обратное превалирование отношений H/il мышц одной конечности над другой по сравнению с нормой). При разделении больных с гемипаретической формой ДЦП на две подгруппы -правосторонний и левосторонний гемипарез, lía для МИМ при правостороннем гемипарезе стал равен -14, при левостороннем - -2, для КМ, соответственно, -2 и -10. . ■

После курса ФБУ у больных ДЦП было отмечено улучшение ряда клинических показателей, что нашло свое отражение в возрастании суммарного клинического коэффициента. Так, в группе больных, со спастической диплегией он возрос в среднем на 27,8% (с 47,9+16,5% до 75,7+17,0%), что соответствует оценке "значительное улучшение" по балльной шкале. Е группе больных с гемипаре-soM суммарный клинический коэффициент возрос на 18,4% (с 62,9+'14,3?. до 81,2+16,2%), что соответствует оценке "улучшение". У пациентов обеих групп отмечалось увеличение объема движений, улучшение опороспособноети, снижение тугоиодвижюети в суставах, улучшение проприоцепции, возрастание объема социально- бытовых навыков, сникение выраяэнности патологических синки-незий и установок. Кроме того, у пациентов со спастической диплегией наблюдалось снижение гиперрефлексии и выравнивание сухожильных рефлекторных ответов на обеих конечностях, а у . пациентов со спастическим гемипареэом отмечалось заметное сникение спастичности.

Клиническое улучшение сопровоадалось.изменениями в рефлекторной деятельности спинальных механизмов в сторону показателей, зарегистрированных у здоровых испытуемых. Это, в первую очередь, проявилось в достоверном уменьшении величины отношения НУЫ (при гемипарезе по МИМ с 36% до 25Z) и' их вариабельности (при диплегии по Же 68% до 30?.). Причем, как показали результаты исследования, изменения состояния сегментарных механизмов • во многом зависят от того, какие группы мышц подвергались тренировке с помошью ФБУ. В том случае, когда тренировки были направлены на группы мышц нижних конечностей, достоверные измене-

- 1.1 -

пня в рефлекторной деятельности наблюдались со стороны мотонейронного пула, контролирующего деятельность КМ. При тренировках верхних конечностей аналогичные сдвиги в рефлекторной деятельности мотонейронного аппарата отмечались для МЖ Также привлекает внимание тот 'факт, что после сеансов ФВУ у детей больных ДЦП наблюдалось восстановление функциональной асимметрии спинного мозга, особенно значительное для мотонейронного аппарата ШМ. При спаотической диплегии Ка для МИМ стал равен +13, для КМ - 0, при правостороннем гемипарезе - -4 и -3, при левостороннем - +3 и 41, соответственно.

2. Фу1шр?ональков соетоягшэ головного мозга втором se детей и больных ГОШ до н после ФВУ но даштым a^3itTi»3iiUC-iî>a-^rpa!5>risc!coro нсслэдогзання.

Б состоянии покоя ЗЗГ здоровых испытуемых характеризовалась .высокой процентной представленностью бета- и альфа-ритмов как в правом, так и в левом полушариях. По группе испытуемых бета-ритм был представлен э 45% от сба^его количества регистрируемых ритмов, а альфа-ритм - в 41Z, Остальные ритмы распределялись следующим образом: тета-ритм составлял 10-11%, в то время как дельта-ритм - 2-3%. Достоверных межполушарннх различий в выраженности основных ритмов ЗЗГ i'.e наблюдалось.

В отлично от здоровых детей у больных ДЦП наблюдался ряд наруиенпй в структуре ЭЭГ, которые, в первую очередь, характеризовались изменением представленности различных ритмов как во всех отведениях, так и в общем длл каждого полушария. Шла отмечена достоверно сниженная выраженность альфа-ритма как в правом. так и в левом полушариях (р<0,05), причем в левом полушарии эти изксиениа были более выраяйкы, чем в правом. Ш фон?. С1ШМЗШЮЙ предстоплчнности альфа- ритма модао dura так*» нкблш-дать достоверное повышение ( р<0,001 ) значимости тета-ритма, которое присутствовало как в'правом, так и з левом полушариях. Кроме того, в 'левом лолуиарии отмечалось достоверное угели'-ини-процентной представленности дельта-ритма (р<0,01). Особо хотелось бы отметить ивГлидавмо* отсутствие межиняиеилугоышх pas

личий б ЗЭГ-параметрах, присутствующих у здоровых сверстников, что отразилось в достоверном снижении в 3-4 раза показателя их вариабельности.

После проведения курса ФБУ в группе детей с ДЦП средние показатели процентной представленности ритмов ЭЭГ в обоих полушариях не имели достоверных изменений по сравнению с долечебным периодом, а вариабельность этих показателей, повысилась в значительной степени и стала приближаться к показателям, наблюдаемым в группе здоровых испытуемых. В сенсомоторной зоне коры эти изменения носили наиболее отчетливый характер, что проявилось в достоверном повышении (р<0,00) вариабельности средних показателей процентной.представленности ритмов ЗЭГ для бета-,, альфа- и

■тета- диапазонов правого полушария.

i

I ■

ОБСУИдаМЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Анализ данных электроэнцефалографических исследований здоровых детей в возрасте от 8 до 13 лет свидетельствует о -структурно-функциональной сформированное™ не только подкорковых образований, но и коры головного мозга. Это, в первую очередь, отражается в превалирующей представленности в ЭЭГ альфа-ритма по сравнению с тета-ритмом. Высокая представленность спектра .альфа-диапазона на фоне сниженного тета-диапазона характеризует, с одной стороны, зрелость таламо-кортикальных ритмогенных систем, а также сформированность корковых альфа-генераторов Дйгаман М. Н., 1S89), с другой - усиление корковых тормозных влияний (Новикова Л. А., Фарбер Д. Л. , 1975). Одним из показателей нормального созревания различных мозговых структур является также _ наличие.у здоровых детей'мелмндивидуапьной вариабельности ЭЭГ (Garsche, R., 1953;. Алферова В. В., Фарбер Д. А., 1990), сби-детельствуюшее о характерных особенностях морфо-функциональной организации ;ЦН0 каждого отдельного индивидуума (Propping Р. е. а, 1980; Lykken D. е. а, 1982; Анохин А. П., 1388).

Структурно-функциональной зрелости мозговых систем у здоровых детей соответствовало нормальное функционирование спи-нальныл. механизмов. Так, полученные показатели рефлекторной возбудимости мотоябйронов,гпилного мозга указывают на выражен-

ное действие механизма пресинаптического торможения, которое обусловлено оптимальным тормозным влиянием со стороны супраспи-нальных систем (Старобинец ПК. и др., 1988; РатггаМ-Е. , 1989; Ртк Я. Г. , Ву1зта Р. , 1990). Кроме того, как показали наши исследования, в норме у детей данного возраста наблюдается выраженная функциональная асимметрия спинного мозга, которая полностью отсутствует у здоровых взрослых испытуемых (Макарова Л. А. , 1973; Демина Э. Е , 1976). Поскольку известно, что основой развития двигательных функций здорового человека является постепенный переход от более филогенетически древних уровней регуляции к более молодым и совершенным (£арбер Д. А. , 1969; Бадалян Л.О. и др., 1988; <ЕишманМ.К , 1989), что связано согласно теории сисгемогенеза П. К. Анохина (1968) с гетерохромным созреванием различных структурных и функциональных систем организма, выявленная нами функциональная асимметрия спинного мозга у здоровых детей отражает нормальное развитие нервной системы в определенный период онтогенеза.

При исследовании детей с МП были выявлены как общие, так и специфические для каждой обследуемой группы (гемипарез, спастическая диплегия) отличия от нормы в функциональной организации головного и спинного мозга. Известно,.что главной особенностью ДЦП является нарушение в ходе онтогенетического развития нормального процесса формирования системы обеспечения двигательной активности. При этом нарушение афференгно-эфференаных соотношений, необходимых для полноценного формирования систем моторного контроля, приводит к созданию дефектной системы управления движением, которая, в дальнейшем не редуцируясь, становится базовой основой развития патологических форм двигательного поведения. Клинически это проявляется в затруднении вьшол нения многих произвольных актов, скованности во время движения, различных нарушениях мышечного тонуса, а также в осуществлении 1 двигательных стереотипов, особенности клинической картины ДЦП отражаются-в электрофиаиологических показателях функционирования головного и спинного мозга. Так, не соответствующее возрасту достоверное повышение выраженности тета-диапазона ЭЗГ на фоне сниженной представленности альфа-ритма, зарегистрированное у детей больных ДЦП, указывает на низкий уровень зрелости корковых структур, а также нарушение формирования множественных

альфа-генераторов (Василевский Н. Е , 1988), что, в конечном итоге, приводит к резкому угнетению корковых тормозных влияний. Кроме того, у детей с ДЦП наблюдаются значительные изменения в межиндивидуальной вариабельности ЗЭГ. По-видимому, именно наличие патологических двигательных стереотипов, характерных для данной категории больных, находит свое отражение в снижении ме-жиндивидуальиых различий в ЭЭР и может рассматриваться как результат нарушения созревания мозговых структур и формирования на ранних этапах развития ВДС патологически жестких программ, обеспечивающих выполнение двигательных функций.

Особенности функционирования сшгшого мозга, выявленные нами у больных ДЩ1, указывает не только на нарушения в системах супраспинального контроля, но и в структурах самого спинного мозга. Так, значительное повышение рефлекторной возбудимости мотонейронного аппарата может быть объяснено дефицитом тормозных пирамидных влияний (Бадалян Л. О., Скворцов И. А. , 1986; Ста-робинец К X. , Волкова Л. Д. , 1988; Зэнков Л. Р., Ронкин М. к. , 1991; Танин С. А. , .1991) вследствии задержи развития . различных супраспинальных структур и, в первую очередь, коры головного мозга. В то же время, нарушение механизма реализации возвратного торможения, проявляющееся в большей степени у больных ДЦП в форме спастической диплегии, отражает патологию самой спи-нальной тормозной системы (Коц ЯМ. , 1975). Также, одной из характерных особенностей функциональной организации спинного мозга у детей с ДЦП явилось снижение функциональной асимметрии мотонейронного аппарата, что, по-видимому, свидетельствует о патологических изменениях во взаимоотношениях между головным и спинным мозгом вследствие нарушения гетерохромного развития их структурных и функциональных систем. Подтверждением такого мнения является полученное в ходе исследований У больных ДЦП увеличение Межиндивидуальиш различий в показателях рефлекторной возбудимости спинного мозга по сравнению со здоровыми сверстниками, что, скорее всего, обусловлено нарушением развития различных зтэовией супраспинального контроля, в результате чего происходит различная компенсаторная Функциональная реорганизация мотонейроНннл пулов (в основном, за счет интернейронного аппарата) (Несмеянова Т.Н.,. 1971; ПодачинВ.П. и др.,-1983;

Ткач E.B. и др., 1988).

После курса ФБУ у больных ДЩТ ЗЭГ-параметры и показатели деятельности спинальннх механизмов стали приближаться к показателям, зарегистрированным у здоровых сверстников. При этом электрофизиологические изменения коррелировали с улучшением клинического состояния. Надо полагать, что в основе клинической эффективности применяемого метода лежит направленное и целевое действие восходящей аффрентации, которая способна не только ускорить структурно-функциональное созревание мозга, изначально нарушенное в результате патологического процесса, но и восстановить в нем способность к выработке направленных адаптивных состояний (Богданов 0. а , 1972-1992). Гак, например, в наших исследованиях направленная тренировка мышц нижних конечностей (при спастической диплегии), находящихся под менее выраженным кортикальным контролем (Баев КВ. , 1984, 1991), изменяла характер нисходящих влияний на альфа-мотонейроны камбаловидной мышцы, а при тренировке дашц предплечья (у больных с гемипарезом), гораздо более кортиколизованных (Персон P.C., 1985), на мотонейроны икроножной мышцы. Известно,' что камбаловидная мышца подвержена, главным образом, спинальному контролю, а икроножная - преимущественно кортикальному (Tokizane Т. , Shimasu Н. , 1964). И, тем не менее, характер клинических улучшений в ходе ФБУ, проявившийся у пациентов со спастическим гемипарезом в изменении • не только манипуляционных функций, на восстановлений которых собственно и были ' направлены лечебные сеансы, но и ходьбы и опорнооти; улучшении у пациентов с диплегией не только ходьбы и опорности, но и ручной умелости, не может быть объяснен, только перестройкой в каких-то определенных структурах, ответственных за регуляцию и управление отдельными мышцами (может быть, 8а исключением мышц кисти и пальцев, осуществляющих наиболее тонкие движения) или определенным классом двигательных координационных паттернов или автоматизмов. По-видимому, в данном 'случае мы сталкиваемся как с проявлением информационно-кор-w ригирующего действия восходящей афферентации (соответствуюиэго представлениям П. К. Анохина об обратной афферентации и Е Л. Еерн-штейна о сенсорных коррекциях), так и с активируще-тониэиру»>-шим. действием направленной афферентации на вею совокупность ре: гуляторных структур аппарата движения (Богданов О. R , 1А87).

Подтверждением такого вывода служит восстановление у больных. ЭДП после курса ФБУ функциональной асимметрии спинного мозга, которое обусловлено развитием механизма доминанты в центральных регуляторных системах управления движением за счет активирующего влияния поступающей афферентной нмпульсации (Глумов Г, М., 1985). • ' '

Таким образом, высокая клиническая эффективность ФБУ обусловлена направленным усилением восходящего притока двигательной афферентации, оказывающим структурно-активирующий эффект и способствующем разрушению патологических связей и формированию новой, более близкой к норме системы управления движением.

; . выводи

1. Выполнение двигательных функций у детей с ДЦП обеспечивается патологически жесткими механизмами, сформировавшимися на ранних этапах .онтогенеза и закрепленными в ходе дальнейшего развития. Это проявляется в клинике и находит свое отражение в достоверно сниженных межиндивидуальных различиях ЭЭГ-параметров покоя у больных ДЦП по сравнению со здоровыми испытуемыми того же возраста.

2. У больных ДЦП наблюдается нарушение супраспинального контроля аа деятельностью опинальных механизмов. В первую очередь, это проявляется в снижении тормозных влияний со стороны супраспинальных систем, что отражается в достоверном увеличении мощности тета-диалазона ЭЭГ, на фоне сниженной мощности альфа-ритма,, а также в достоверном увеличении средник показателей Н/М и их вариабельности для икроножной и камба-,ловидной мниц и в отсутствии подавления рефлекторного мышечного ответа на низкочастотную стимуляцию.

3. У детей со спастической диплегией на фоне нарушений центрального пресиналтического торможения обнаруживается патология спинальной тормозной системы, а именно,' возвратного торможения, что проявляется в отсутствии феномена угнетения рефлекторного мышечного ответа на супрамаксимальную стимуляцию-.. ' .

4. В хсде сеансов ФБУ под, влиянием .направленных афферентных по-

токов происходят структурно-функциональные перестройки в системах обеспечения моторного контроля. Это проявляется в преобразовании электрофизиологических показателей функционального состояния головного и спинного мозга больных ДЦП в сторону параметров, зарегистрированных у здоровых детей.

Б. Б ходе $>ВУ имеет место высокая степень направленности афферентных потоков, что проявляется в наличии зависимости изменений в показателях сегментарных механизмов от того, какие мышцы (верхних или нижних конечностей) подвергались направленной тренировке.

6. У здоровых детей имеется выраженная функциональная асимметрия спинного мозга, которая является закономерным этапом в развитии нервной системы в онтогенезе.

7. У детей е ДЦП наблюдается отсутствие функциональной асимметрии спинного ысзга, что предполагает нарушение формирования и развития механизмов доминирования в нервной системе.

8. Приемы функционального бноуправдония у детей больных ДЦП приводят к восстановлению под Влиянием направленных афферентных потоков функциональной асимметрии спинного мозга, что обусловлено формированием новых, более близких к норме Функциональных связей.

Нрлзгс'ичестю рокошэдацш!

1. Оценку исходного состояния рефлекторной возбудимости спинного мозга у детей с ЦДЛ в возрасте от 8 до 13 лет следует проводить, в первую очередь, по показателям ¡1- и М-ответов икроножной мышцы (ИМ) обеих конечностей.

2. Снижение (или увеличение) рефлекторной возбудимости спинного мозга по показателям Н/М ИМ у детей с ДЦП в. ходе сеансов ФБУ в сторону нормативных параметров (для правой ноги Н/М равно 6-15%, для левой - 15-25%), указывает на правильность выбранной тактики лечения только в том случае, если наблюдается асимметричность в рефлекторной возбудимости мотонейронних пулов для ИМ правой и левой конечностей, быражатеаяся в снижении показателя Н/М правой ИМ по отношении к левой ь 2 раза.

Список работ, опубликованных по теме диссертации;

1. Богданов 0. В., Благообрааов И. В,, Варман Б. Г., Мовсисянц С. А., Пинчук Д. Ю., Пиеарькова Е. R , Сирбиладзе К. Т., Шзлякин А. М.. Теоретические и практические аспекты применения функционального. биоуправления при лечении больных детским церебральным параличом. Тезисы докладов научно-практической конференции "Лечение нейроыоторных нарушений у детей". Хабаровск. 1990, с. 30-32. • .

2. Синяя М. С.., Пинчук Д. Ю , Шзлякин А. М., Богданов О. R , Тобиао Т.Е Компенсаторная пластичность модга в условиях его повреждения. Физиологический журнал им. И. М. Сеченова, т. 77, 8,

' 1091, с. 24-32. : ...

3. Богданов 0. R , Шэлякин А. М. , Пинчук Д. С. Влияние управляемой афферентации на функциональную асимметрию при супраспиналь-ных нарушениях у детей. Физиологический журнал им. И. М. Сеченова, т. 77, 10, 1991, с. 24-29.

4. Slnyaya M. S., Bogdanov О. V., Pinchuc D.U., Stelyakin A. M, Réhabilitation of rnotor disfunctions ln "patients vfith infantile cérébral palsy. Society for Neuroscience 22ND Annual Meeting Anaheim, California, Octob&r 25-30, 1992, 963.