Функциональная пластичность спинальных двигательных центров на фоне компрессии пояснично-крестцовых нервных корешков

Москва

ИНФРА-М

2014

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ

ПЛАСТИЧНОСТЬ СПИНАЛЬНЫХ 

ДВИГАТЕЛЬНЫХ ЦЕНТРОВ

НА ФОНЕ КОМПРЕССИИ 

ПОЯСНИЧНО-КРЕСТЦОВЫХ 

НЕРВНЫХ КОРЕШКОВ

О.В. ЛАНСКАЯ, Е.Ю. АНДРИЯНОВА

Монография

Ланская О.В., Андриянова Е.Ю.
Функциональная пластичность спинальных двигательных центров 
на фоне компрессии пояснично-крестцовых нервных корешков:  
Монография. — М.: ИНФРА-М, 2014. — 104 с. — (Научная мысль). — 
DOI 10.12737/2762 (www.doi.org).

ISBN 978-5-16-009686-5 (print)
ISBN 978-5-16-101022-8 (online)

В монографии представлены новые сведения о пластических преобразованиях в функционировании нейронных популяций, иннервирующих мышцы нижних конечностей, при компрессии нервных 
корешков на фоне пояснично-крестцового остеохондроза позвоночника. Проведен сравнительный анализ электронейромиографических 
параметров рефлекторных ответов одновременно с билатеральных 
мышц бедра, голени и стопы у лиц с компрессией пояснично-крестцовых корешков и здоровых людей при использовании метода чрескожной стимуляции дорсальных корешков пояснично-крестцового 
утолщения спинного мозга.

ББК 5

Л22

© Ланская О.В.,

Андриянова Е.Ю., 2014

УДК
61(075.4)

ББК
5
Л22

ISBN 978-5-16-009686-5 (print)
ISBN 978-5-16-101022-8 (online)

Р е ц е н з е н т ы :
И.М. Тюпаев, д-р биол. наук, профессор кафедры
естественно-научных дисциплин Великолукской государственной 
академии физической культуры и спорта;
А.В. Шаповалов, канд. мед. наук

ФЗ 
№ 436-ФЗ
Издание не подлежит маркировке 
в соответствии с п. 1 ч. 2 ст. 1

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

МПД – межпозвонковый диск

ПДС – позвоночно-двигательный сегмент

ЦНС – центральная нервная система

α-МН - альфа-мотонейрон

ПКУ СМ – пояснично-крестцовое утолщение спинного мозга

ЭНМГ – электронейромиография

ММRs – мультисегментарные моносинаптические ответы 

PRMs - заднекорешково-мышечные рефлексы

ВМО – вызванный моторный ответ

мА – миллиампер

мВ – милливольт

мс – миллисекунда 

ВВЕДЕНИЕ

Одним из интенсивно исследуемых направлений в современной 

нейробиологии является проблема пластичности центральной нервной и 
нервно-мышечной систем при их повреждении и на фоне патологии. На 
сегодняшний день очевидно, помимо того, что спинной мозг является 
довольно консервативной структурой, он обладает существенной 
пластичностью, причѐм проявление еѐ обнаруживается даже у взрослых 
индивидуумов. Показано, что на фоне неврологической патологии, 
такой как травмы спинного или головного мозга, спинальные рефлексы 
сохраняют способность быть модифицированными (M. Knikou, 2012). 
Через 
целенаправленные, 
точно 
очерченные 
реабилитационные 

стратегии потенциальные пластические способности спинномозговых 
цепей могут быть использованы для восстановления утраченных или 
повреждѐнных функций. Следовательно, понимание механизмов и 
точек приложения пластичности в пределах спинного мозга способно 
существенно 
продвинуть 
нас 
в 
разработке 
новых 
методов 

восстановления функций спинного мозга. Однако несмотря на 
обширный 
клинический 
и 
экспериментальный 
материал 
о 

нейропластичности при центральном (К. Kitano, D.M. Koceja, 2009;  
А.Н. Боголепова, Е.И. Чуканова, 2010; C.J. Dy, Y.P. Gerasimenko,
V.R. Edgerton et al., 2010; M. Knikou, 2012) и периферическом 
(Е.Ю. Андриянова, 2006, 2010; А.П. Шеин, Г.А. Криворучко, 2012; 
Е.Ю. Шапкова, 2012) поражении нервной системы, а также в процессе 
восстановления функций (Н.А. Чухарева, 2007; S. Harkema et al., 2011), 
многие вопросы, касающиеся реализации процессов пластичости 
элементов нейромоторного аппарата, остаются нерешѐнными.

Отмечается, 
что структурно-функциональная организация тел 

нейронов и их отростков имеет важное значение для поддержания 
способности организма к компенсации патологических нарушений, к 
каковым относятся и компрессионные воздействия на корешки 
спинномозговых нервов, связанные с дегенеративно-дистрофическими 
поражениями 
позвоночно-двигательных
сегментов 
на 
фоне 

остеохондроза. В большинстве случаев компрессия нервных корешков 
обусловлена 
такими 
последствиями 
остеохондроза, 
как 
грыжи

межпозвонковых дисков, и сопровождается выраженным болевым 
синдромом (H. Berry et al., 1988; Е.В. Подчуфарова, 2003; П.Р. 
Камчатнов с соавт., 2005; R. Freynhagen et al., 2006; P.J. Wiffen, S.
Collins, 2008; R. Freynhagen, 2009; L. Manchikanti et al., 2009). В 
условиях 
компрессии 
спинномозговых 
корешков 
реализуются 

пластические изменения в функционировании двигательных центров 
центральной нервной системы, осуществляющих нервную регуляцию 
скелетных мышц, что выражается в модифицировании степени 
возбуждения и торможения иннервирующих эти мышцы мотонейронов. 

Указанные трансформации проявляются функционально и клинически 
(Г.С. Юмашев, М.Е. Фурман, 1984).

Таким образом, интерес представляет выявление механизмов 

пластичности 
спинного 
мозга 
и 
периферического 
отдела 

нейромоторного аппарата у лиц с компрессией пояснично-крестцовых 
спинномозговых корешков на фоне остеохондроза позвоночника, что и 
явилось целью настоящей исследовательской работы, материалы 
которой представлены в монографии и дополнены сведениями других 
авторов. 

6

ГЛАВА I

ОСНОВНЫЕ АСПЕКТЫ НЕВРОЛОГИЧЕСКИХ 

ПРОЯВЛЕНИЙ ОСТЕОХОНДРОЗА ПОЗВОНОЧНИКА

1.1. Этиопатогенетические 
аспекты 
и 
основные

клинические синдромы остеохондроза позвоночника

Анатомо-физиологические 
особенности 
позвоночника.

Анатомический комплекс, состоящий из одного межпозвонкового диска
(МПД), прилежащих к нему двух смежных позвонков, соединяющего их 
связочного аппарата и дугоотростчатых суставов, принято именовать 
позвоночно-двигательным сегментом (ПДС). МПД в значительной мере 
обеспечивают подвижность позвоночника, его эластичность, упругость 
(Г.С. Юмашев, М.Е. Фурман, 1984; Л.В. Бережкова, 2004).

МПД (disci intervertebrales) имеет сложное строение. В центральной 

его части находится студенистое (пульпозное) ядро, которое окружено 
хрящевым (фиброзным) кольцом. Выше и ниже пульпозного ядра 
располагаются замыкательные пластинки (их еще называют концевыми
или гиалиновыми пластинками). Пульпозное ядро представляет собой 
бессосудистое эластичное образование, состоящее из отдельных 
хрящевых и соединительнотканных клеток, коллагеновых волокон и 
межклеточного вещества. Фиброзное кольцо окружает пульпозное ядро 
и состоит из крестообразно пересекающихся коллагеновых волокон, 
впаянных своими концами в краевые каемки тел позвонков. Оно 
обильно 
кровоснабжено. 
Замыкательные 
(концевые) 
пластинки 

представляют собой тонкий (меньше 1 мм) слой гиалинового хряща, 
расположенного между телом позвонка и МПД. Диск несколько шире 
тел смежных позвонков, боковые и передние его отделы слегка 
выступают за пределы костной ткани. Колонна тел позвонков, 
соединенных между собой МПД, скрепляется двумя продольными 
связками, идущими спереди и сзади по средней линии – передней 
продольной (lig.
longitudinale anterius) и задней продольной (lig.

longitudinale posterius). Помимо дисков и продольных связок, позвонки 
соединены двумя позвонковыми суставами (articulations intervertebrales), 
образованными суставными отростками. Эти отростки ограничивают 
межпозвонковые отверстия, через которые выходят нервные корешки. 
Соединение дужек и отростков смежных позвонков осуществляется 
системой связок: желтой (ligg. flava), межостистой (ligg. interspinalia), 
надостистой 
(ligg.
supraspinalia) 
и 
межпоперечной 
(ligg.

intertransversaria).

МПД здорового человека содержит кровеносные сосуды и нервы 

лишь во внешних пластинках фиброзного кольца. Замыкательная 
пластинка, как и любой гиалиновый хрящ, не имеет сосудов и нервов. В 
основном нервы идут в сопровождении сосудов, однако могут идти и 
независимо от них (ветви синувертебрального нерва, передней и серой 
коммуникантных ветвей). Синувертебральный нерв представляет собой 

возвратную менингиальную ветвь спинального нерва. Этот нерв 
выходит из спинального ганглия и проникает в межпозвонковое 
отверстие, где делится на восходящую и нисходящую ветви. Как было 
показано на животных, чувствительные волокна синувертебрального 
нерва образованы волокнами как переднего, так и заднего корешков.
Необходимо отметить, что передняя продольная связка иннервируется 
ветвями 
спинального 
ганглия. 
Задняя 
продольная 
связка 

ноцицептивную 
иннервацию 
получает 
от 
восходящих 
ветвей 

синувертебрального нерва, который также иннервирует наружные 
пластинки фиброзного кольца. 

МПД – типичная гидростатическая система. В связи с высокой 

способностью 
пульпозного 
ядра 
связывать 
воду 
оно 
обладает 

значительным тургором и гидрофильностью. Тургор ядра изменяется в 
значительных пределах в зависимости от условий и обстоятельств. Так 
как 
жидкости 
практически 
несжимаемы, 
то 
всякое 
давление, 

действующее на ядро, передается равномерно во все стороны. 
Фиброзное кольцо напряжением своих волокон удерживает ядро. За 
счѐт связывания воды пульпозное ядро разбухает, при этом давление 
диска передается на фиброзное кольцо и смежные замыкательные 
пластинки (М.Ф. Иваницкий, 2003; Л.В. Бережкова, 2004). Это давление 
уравновешивается напряжением фиброзного кольца, соединяющего 
позвонки. В противодействии этих двух сил состоит ключ к пониманию 
дегенеративно-дистрофических процессов позвоночника.

Основные 
варианты 
клинической 
патологии 
позвоночно
двигательных сегментов.
Боль в спине занимает лидирующее 

положение среди всех болевых синдромов, являясь одной из основных и 
наиболее частых причин обращения в амбулаторно-поликлинические 
учреждения и стационары различного профиля (R. Chou et al., 2007; 
Ш.Ф. Эpдес с соавт., 2008; S. Dagenais, 2008; Д.Н. Матросов с соавт., 
2009; Л.С. Манвелов, В.М. Тюрников, 2009; Р.Г. Есин с соавт., 2010). 
Острая боль в спине той или иной интенсивности возникает в течение 
жизни у 80-90% населения, примерно в 20% случаев наблюдается 
периодическая 
рецидивирующая 
хроническая 
боль 
в 
спине 

продолжительностью от нескольких недель и более. Хроническая боль в 
спине во многом связана с изменениями в центральной нервной системе 
(ЦНС) и периферической нервной системе, которые как бы отрывают 
боль от ее первопричины, и она становится самостоятельной болезнью 
(В.В. Алексеев с соавт., 2009). Возникновение боли в спине в возрасте 
35-45 лет, то есть у наиболее трудоспособной части общества, влечет за 
собой существенный социально-экономический ущерб (В.В. Алексеев, 
А.В. Алексеев, 2009; В.Л. Голубев, 2010).

Для 
обозначения 
болевых 
синдромов 
в 
области 
спины 

невисцеральной 
этиологии, 
связанных 
с 
дегенеративными 

заболеваниями позвоночника, употребляется термин «дорсопатия». К 
возникновению 
дорсопатий 
может 
приводить 
множество 

этиологических факторов (Ш.Ф. Эрдес с соавт., 2008): 

1. 
Первичные 
(вертеброгенные), 
к 
которым 
относятся 

дегенеративные изменения позвоночника (МПД, дугоотросчатых, 
реберно-поперечных 
суставов), 
компрессионные 
переломы 
тел 

позвонков, опухоль позвонка и другие (Н.Н. Яхно, 2005; M.I. Harwood,
B.J. Smith, 2005; A.J. Nizar, C.K. Chen, 2011).  

2. Вторичные (невертеброгенные), связанные с различными 

симптоматическими факторами (В.В. Алексеев, 2002; W.A. Herrmann,
M.S. Geertsen, 2009; А.А. Пилипович, 2011): врожденные аномалии, 
спондилолистез, остеопороз, травмы, заболевания внутренних органов, 
тел позвонков, гематологические поражения, психогенные причины.

3. Другие состояния: инфекционные поражения, первичные опухоли 

и метастатические поражения.

Иногда к возникновению дорсопатий может привести раздражение 

миофасциальных ноцицепторов, находящихся в паравертебральных 
соединительнотканных структурах (связках, мембранах, мышцах). 
Часто вследствие хронически протекающего воспалительного процесса 
начинают формироваться очаги миофиброза, уплотнение фасций, 
возникают 
триггерные 
зоны, 
то 
есть 
формируется 
типичный 

миофасциальный 
синдром 
с 
соответствующими 
болевыми 

проявлениями, 
мышечным 
спазмом, 
локальными 
уплотнениями, 

которые быстро возникают при раздражении триггерных точек
(Г.А. Иваничев, 2007). Это может быть и длительное пребывание в 
неудобной, вынужденной позе (например, в процессе выполнения 
профессиональной деятельности, при стрессах, поднятии тяжестей и 
т.д.). Если в этот период пациент не получит адекватного лечения, то 
будет происходить дальнейшая хронизация процесса, связанная с 
повышенным 
образованием 
коллагена 
в 
зоне 
воспалительных 

изменений 
аксонов 
нервных 
клеток 
вследствие 
выработки 

противовоспалительных цитокининов (Л.С. Страчунский, С.Н. Козлов, 
2000; A. Patel, A. Ogle, 2000). 

Установление причин болей в спине основывается на результатах 

клинического обследования, данных лучевой диагностики и других 
параклинических 
методов 
исследования 
(С.С. 
Павленко, 
2007; 

Е.В. Подчуфарова, Н.Н. Яхно, 2010; Е.А. Салина, А.М. Колоколова, 
О.В. Колоколов, И.И. Шоломов, 2012). Многие исследователи в нашей 
стране традиционно и не без оснований на первое место ставят 
вертеброгенные факторы. 

Остеохондроз
позвоночника.
Этиологические 
и 

патогенетические факторы заболевания. Остеохондроз позвоночника 
- одна из наиболее распространенных форм поражения позвоночника 
(С.С. Павленко, Н.Л. Тов, 2003; О.В. Воробьева, 2007). Термин 
«остеохондроз» был предложен в 1933 г. немецким ортопедом 
Хильдебрандтом 
(Hildebrandt) 
для 
обозначения 
инволюционных 

изменений в опорно-двигательном аппарате. Следует отметить, что 
некоторые 
специалисты 
ставят 
под 
сомнение 
правомерность 

использования данного термина для обозначения первичной патологии 

хрящевой ткани (ведь диск – это хрящ). П.Л. Жарков (2005) указывает, 
что данный термин и морфологически и лингвистически просто 
неграмотен, поскольку остеохондроза хряща просто не бывает, и пока 
дистрофический процесс идѐт в хряще, он называется хондрозом 
(G. Schmorl G. Schmorl, 1928). В западной клинической медицине этот 
термин не используется по той причине, что его применение 
ограничивается патоморфологией для обозначения дистрофических 
изменений (П.Л. Жарков, 2005).

В нашей же стране сам термин «остеохондроз позвоночника» и его 

теория нашли научное развитие и широкое практическое применение. 
Это случилось благодаря работам корифеев российской науки: 
академика Г.С. Юмашева и профессора М.Е. Фурмана в монографии 
«Остеохондрозы позвоночника» (1984); во многих работах профессора 
Я.Ю. Попелянского (1974, 1985, 1989, 2003); в монографии «Шейный 
остеохондроз» 
профессора 
Н.А. 
Яковлева 
(1997); 
в 
работах 

В.П. Веселовского (1991), И.П. Антонова и Г.Г. Шанько (1989), 
О.Г. Когана (1988), В.А. Епифанова (2000), А.А. Скоромеца (2001), 
Ф.А. Хабирова (2001) и других.

Остеохондроз позвоночника - дегенеративный процесс в МПД с 

последующим вовлечением тел смежных позвонков (спондилез), 
межпозвонковых суставов и связочного аппарата позвоночника. В 
каждом отделе позвоночного столба остеохондроз имеет типичную 
локализацию 
и 
особенности. 
Неврологические 
проявления 

остеохондроза позвоночника составляют до 70% всех заболеваний 
периферической нервной системы преимущественно в период активной 
трудовой деятельности. За последние годы изменились взгляды на роль 
остеохондроза МПД в развитии поясничной боли. Имеются веские 
основания полагать, что комплекс изменений пульпозного ядра и 
фиброзного кольца МПД, а также прилегающих к ним замыкательных 
пластинок тел позвонков, которые рассматриваются в качестве 
остеохондроза, 
представляет 
собой 
следствие 
возрастных 

инволютивных изменений, происходящих в организме. Вероятно, 
указанные 
изменения 
могут 
иметь 
компенсаторное 
значение, 

обеспечивающее поддержание статики позвоночника (А.С. Никифоров, 
Г.Н.Авакян, 2011). Очевидно, не сам по себе остеохондроз, а такие его 
осложнения, как протрузии и грыжи дисков, могут являться источником 
неврологических осложнений, в частности, болевого синдрома.

А.Н. Баринов (2011) также указывает, что когда речь идет о 

причинах возникновения боли в спине, понятие «остеохондроз» бывает 
совершенно не уместным. Остеохондроз –
естественный процесс 

дегенерации (старения) структур позвоночника и не всегда является 
синонимом боли в спине. Распространенность этого заблуждения 
привела к тому, что «остеохондроз» стал одним из самых частых 
диагнозов у пациентов с болью в спине (А.Н. Баринов, 2011).

Солидарную 
точку 
зрения 
в 
своей 
работе 
высказывает 

В.А. Парфенов (2009). Автор отмечает, что сам по себе дегенеративный 

процесс в позвоночнике может считаться лишь предпосылкой боли в 
спине, но не ее непосредственной причиной. При этом
между 

выраженностью рентгенологических данных и клинической картиной 
заболевания зависимость отсутствует. Так, по данным литературы, до 
50% больных с выраженными на рентгенограммах изменениями в 
позвоночнике никогда не испытывают боли в спине (В.А. Парфенов, 
2009). По данным С.С. Павленко (2007) только у 1 из 10 пациентов с 
рентгенологическими 
признаками 
дегенеративного 
поражения 

позвоночника 
имеются 
клинические 
проявления 
заболевания.

С.С. Павленко (2007) отмечает, что нельзя отождествлять каждый 
случай развития боли в спине с чаще всего имеющимися у больного 
«дегенеративно-дистрофическими» изменениями позвоночника, ставя 
«привычный» 
диагноз 
«обострение 
остеохондроза» 
или 
просто 

«остеохондроз».    

По 
официальным 
данным 
Минздравсоцразвития 
РФ 

(В.И. Скворцова, 2009) заболеваемость остеохондрозом составляет 51,2 
на 1000 жителей России. В последнее десятилетие выявлено, что на 
фоне 
общего 
нарастания 
частоты 
остеохондроза 
позвоночника 

отмечается увеличение в 2,2 раза числа больных среди лиц моложе 
20 лет (В.И. Шмырев, 1999; В.В. Моисеев, 2009). Как отмечают 
В.Д. Усиков, Д.А. Пташников, Д.А. Михайлов (2009), в лечении 
заболеваний позвоночника в полной мере обозначилась новая и весьма 
дорогостоящая 
для 
общества 
проблема 
- 
«синдром 
неудачно 

оперированного позвоночника». Неудовлетворительные результаты 
хирургического лечения констатируются в 32-39% всех наблюдений 
(А.И. Продан с соавт., 2006).

Этиология. При знакомстве с литературными данными по изучению 

причин, механизмов и вариантов проявления данного заболевания 
большинство авторов сходятся во мнении, что остеохондроз - 
полиэтиологическое, 
мультифакторное 
заболевание. 
В 
каждом 

конкретном случае только тщательный анализ анамнестических, 
анатомических, клинических, параклинических и других данных 
помогает точно установить его причины (Г.С. Юмашев, М.Е. Фурман, 
1984; Г.Я. Лукачер, 1985; Ю.Я. Попелянский, 1989; В.П. Веселовский, 
1991;
О.Е. 
Ратбиль, 
2010; 
Е.А. 
Салина, 
А.М. 
Колоколова, 

О.В. 
Колоколов, 
И.И. 
Шоломов, 
2012). 
Однако 
многими 

исследователями давно очерчен круг обстоятельств, напрямую или 
опосредованно 
играющих 
роль 
в 
возникновении 
дегеративно
дистрофических поражений МПД. 

Существенную роль в развитии и прогрессировании дегенеративных 

поражений позвоночника и их неврологических осложнений играют 
генетические факторы. Они заключаются в экспрессии аномальных 
белков внеклеточного матрикса, в первую очередь, коллагена. Доказана 
роль некоторых типов дефектных коллагенов в качестве важной 
причины возникновения и прогрессирования нарушений структуры и 
функций 
межпозвонковых 
дисков 
(D.
Aladin 
et
al., 
2007).