Модуляция двигательных рефлексов при компрессии пояснично-крестцовых спинномозговых корешков и сопутствующие изменения электролитов сыворотки крови

   
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ 
УЧРЕЖДЕНИЕ 
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ 
ВЕЛИКОЛУКСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ 
ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ И СПОРТА 
 

 
 
На правах рукописи 
 
 
 
 
 
ТУПЯКОВА ОЛЬГА ВЛАДИМИРОВНА 
 

МОДУЛЯЦИЯ ДВИГАТЕЛЬНЫХ РЕФЛЕКСОВ ПРИ КОМПРЕССИИ 

ПОЯСНИЧНО-КРЕСТЦОВЫХ СПИННОМОЗГОВЫХ КОРЕШКОВ И 

СОПУТСТВУЮЩИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТОВ СЫВОРОТКИ 

КРОВИ 

 

03.00.13 - Физиология 

 

 

Диссертация 

на соискание ученой степени кандидата биологических наук 

 

 

Научный руководитель: 

доктор биологических наук, доцент 

Андриянова Екатерина Юрьевна 

 

ВЕЛИКИЕ ЛУКИ 

2008

ОГЛАВЛЕНИЕ 

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ..................................................................................... 3 
ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 4 
Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ........................................................................... 10 
1.1 Морфофункциональные изменения в сегментарном и нервномышечном аппарате на фоне остеохондроза позвоночника ......................... 10 
1.2. Значение водно-электролитного гомеостаза для функционирования 
сегментарного и нервно-мышечного аппарата в организме человека ......... 21 
Глава II. ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ........................... 32 
2.1. Организация исследования ........................................................................ 32 
2.2. Методики исследования ............................................................................. 34 
Глава III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСОБЕННОСТЕЙ 
МОНОСИНАПТИЧЕСКИХ РЕФЛЕКСОВ НЕКОТОРЫХ ДИСТАЛЬНЫХ 
МЫШЦ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ ПРИ КОМПРЕССИИ 
СПИННОМОЗГОВЫХ КОРЕШКОВ ПОЯСНИЧНО-КРЕСТЦОВОЙ 
ОБЛАСТИ .............................................................................................................. 38 
Глава IV. ИЗМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТОВ СЫВОРОТКИ КРОВИ, 
СОПРОВОЖДАЮЩИЕ КОМПРЕССИЮ СПИННОМОЗГОВЫХ 
КОРЕШКОВ .......................................................................................................... 50 
4.1. Анализ показателей электролитного состава крови у здоровых людей и 
лиц с компрессией спинномозговых корешков пояснично-крестцовой 
области в стадии обострения ............................................................................ 52 
4.2. Корреляционный анализ биохимических показателей крови и 
параметров мультисегментарных моносинаптических ответов 
билатеральных мышц голени ........................................................................... 58 
4.3. Анализ показателей электролитного состава крови у лиц с компрессией 
спинномозговых корешков пояснично-крестцовой области в период 
устойчивой ремиссии ........................................................................................ 63 
Глава V. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ........................... 72 
ВЫВОДЫ ............................................................................................................... 98 
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ............................................................... 99 
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ................................................................................... 100 
 

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 
 

ПДС – позвоночно-двигательный сегмент 

ЦНС – центральная нервная система 

ММRs – мультисегментарные моносинаптические ответы  

АТФ – аденозинтрифосфат 

АДФ – аденозиндифосфат 

ПКП – потенциал концевой пластинки 

ЭНМГ – электронейромиография 

ммоль/л – миллимоль на литр 

мА – миллиампер 

мВ – милливольт 

мс – миллисекунда  

мл – миллилитр 

мм – миллиметр 

ВВЕДЕНИЕ 
 
Актуальность темы. Последствием дегенеративно-дистрофических 

процессов 
в 
позвоночнике 
– 
грыж 
пульпозного 
ядра, 
сужений 

межпозвонковых 
отверстий, 
нестабильности 
позвоночно-двигательного 

сегмента – наиболее часто является компрессия корешков спинномозговых 

нервов, сопровождающаяся выраженным болевым синдромом, а также 

нарушением 
функционирования 
соответствующих 
сегментарных 

образований, периферических нервов и мышечных групп, что в итоге 

значительно ограничивает двигательную активность.  

Сдавление 
спинномозгового 
корешка 
вызывает 
нарушение 

проводимости, в том числе, по моносинаптическим нервным цепям, что 

приводит к компенсаторно-приспособительным перестройкам в организации 

и реализации двигательных рефлексов. В настоящее время в литературе 

имеются сведения об изменениях параметров моносинаптических рефлексов, 

полученных у лиц с компрессией спинномозговых корешков при 

использовании техники оценки Н-рефлекса камбаловидной мышцы (С.Т. 

Байкушев, З.Х. Манович, 1974; A.V. Мusaev et al., 1983; V.S. Goidenko et al., 

1987; U.K. Dhand et al., 1991; T.R. Han et al., 1997; С.Г. Николаев, И.Б. 

Банникова, 1998; M. Sabbahi, S. Abdulwahab, 1999; В.Н. Команцев, В.А. 

Заболотных, 2001; Л.Р. Зенков, М.А. Ронкин, 2004; Е.Ю. Андриянова, 2006). 

При 
этом 
без 
должного 
внимания 
остаются 
вопросы 
модуляций 

моносинаптических рефлексов других мышц, выполняющих различные 

функции, 
имеющих 
отличные 
уровни 
регуляции 
и 
особенности 

композиции, что определяет актуальность исследований в этом направлении. 

Функционирование поврежденных структур связано с изменением 

физических, физико-химических и химических процессов, определяющих 

мембранный потенциал электровозбудимых тканей (J.C. Eccles, 1964; A.L. 

Hodgkin, A.F. Huxley, 1952; A.F. Huxley, 1959; J.C. Eccles, 1964; А.Дж. Мак
Комас, 2001).  

В связи с этим актуальным является исследование у лиц с компрессией 

пояснично-крестцовых 
спинномозговых 
корешков 
модуляции 

моносинаптических рефлексов ряда мышц нижних конечностей, а также 

изучение электролитного состава сыворотки крови, который сопровождает 

подобные изменения и может влиять на функциональное состояние 

нейромоторного аппарата.  

Цель работы. Целью настоящей работы является изучение модуляций 

моносинаптических рефлексов дистальных мышц нижних конечностей и 

электролитного баланса сыворотки крови у лиц с компрессией пояснично
крестцовых спинномозговых корешков.  

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: 

1. Исследовать 
мультисегментарные 
моносинаптические 
ответы 

билатеральных мышц голени у здоровых испытуемых и лиц с 

компрессией 
спинномозговых 
корешков 
пояснично-крестцовой 

области. 

2. Оценить 
скорость 
прохождения 
электрических 
импульсов 
по 

моносинаптическим нервным дугам билатеральных мышц голени 

здоровых обследуемых и лиц с компрессией пояснично-крестцовых 

спинномозговых корешков. 

3. Изучить особенности рефлекторной и проводниковой функций 

соответствующего сегментарного нервно-мышечного аппарата с 

учётом различий в композиции, функционировании и уровне 

регуляции дистальных мышц нижних конечностей на фоне компрессии 

пояснично-крестцовых спинномозговых корешков. 

4. Исследовать изменения электролитного состава сыворотки крови у лиц 

с 
компрессией 
корешков 
спинномозговых 
нервов 
пояснично
крестцовой области в период обострения и устойчивой ремиссии. 

Научная новизна работы. Получены новые данные об изменении 

мультисегментарных 
моносинаптических 
ответов 
мышц 
нижних 

конечностей 
при 
компрессии 
спинномозговых 
корешков 
на 
фоне  

дегенеративно-дистрофических 
изменений 
в 
позвоночно-двигательных 

сегментах пояснично-крестцовой области. На основании анализа основных 

параметров мультисегментарных моносинаптических ответов билатеральных 

камбаловидных, 
передних 
большеберцовых 
и 
медиальных 
головок 

икроножных мышц впервые выявлено, что при компрессии корешков 

спинномозговых нервов пояснично-крестцовой области двигательным пулам 

ипси- и контрлатеральных мышц нижних конечностей свойственны 

аналогичные механизмы поражения и особенности функционирования 

сегментарного и нервно-мышечного аппарата, выражающиеся в снижении 

скорости прохождения электрических импульсов по моносинаптическим 

нервным дугам за счет поражения низкопороговых афферентов Iа. В то же 

время 
установлены 
специфические 
особенности 
реагирования, 

проявляющиеся в большем снижении рефлекторной возбудимости α
мотонейронов 
позно-тонических 
мышц 
по 
сравнению 
с 
фазными.  

Установлено, что при сдавлении пояснично-крестцовых спинномозговых 

корешков 
содержание 
натрия 
в 
сыворотке 
крови 
оказалось 
ниже 

соответствующих физиологических границ нормы. В период устойчивой 

ремиссии у пациентов отмечена тенденция выравнивания этого электролита 

в крови к величинам, характерным для здоровых лиц.  

Теоретическая и практическая значимость. Результаты исследования 

основных параметров мультисегментарных моносинаптических ответов 

билатеральных 
мышц 
голени 
свидетельствуют 
о 
функциональных 

нарушениях в соответствующих участках центральных и периферических 

элементов двигательной системы при сдавлении пояснично-крестцовых 

спинномозговых корешков. Полученные результаты расширяют знания о 

механизмах, контролирующих и реализующих произвольную двигательную 

активность человека в неблагоприятных условиях. Апробированная методика 

регистрации мультисегментарных моносинаптических ответов дополняет 

имеющийся арсенал неинвазивных методов электронейромиографической 

диагностики.  

Полученные научные данные об изменении электролитного статуса 

сыворотки крови углубляют имеющиеся представления об особенностях 

метаболических процессов организма на фоне компрессии спинномозговых 

корешков. 
Результаты 
исследования 
позволяют 
предполагать, 
что 

обнаруженные в данных неблагоприятных условиях выраженные изменения 

содержания натрия в сыворотке крови по сравнению с другими 

электролитами сопровождают поражения костно-хрящевой и нервно
мышечной системы, и, в то же время, полученные результаты способствуют 

выявлению 
условий, 
необходимых 
для 
восстановления 
функций 

повреждённого нервно-мышечного аппарата.       

Определение уровня концентрации натрия в сыворотке крови может 

быть 
использовано 
как 
вспомогательный 
биохимический 
тест 
для 

диагностики остеохондроза, при проведении профилактических осмотров с 

целью выявления групп риска по развитию дистрофических поражений 

позвоночника. Определение содержания натрия в сыворотке крови может 

служить для оценки функционального состояния, разработки и контроля 

эффективности реабилитационных программ для пациентов с травмами 

позвоночника, повреждениями периферических нервов, заболеваниями 

нервно-мышечного аппарата. 

Материалы проведенного исследования используются в учебном 

процессе на кафедрах Великолукской государственной академии физической 

культуры и спорта, а также в практической деятельности неврологического 

отделения муниципального учреждения здравоохранения «Центральная 

городская больница» г. Великие Луки.   

Основные положения, выносимые на защиту:   

1. Компрессия корешков пояснично-крестцовых спинномозговых нервов 

приводит к изменению мультисегментарных моносинаптических 

ответов и модуляции элементарных двигательных рефлексов мышц 

голени.  

2. На 
фоне 
компрессии 
спинномозговых 
корешков 
пояснично
крестцового отдела скорость распространения возбуждения по 

моносинаптическим дугам мышц голени снижается в результате 

поражения афферентов Ia, а также имеет место выраженное снижение 

рефлекторной возбудимости α-мотонейронов позно-тонических мышц 

по сравнению с фазными.  

3. Сдавление 
пояснично-крестцовых 
спинальных 
корешков 

сопровождается снижением содержания натрия в сыворотке крови, с 

последующей нормализацией показателя в период ремиссии.  

Апробация 
работы. 
Результаты 
диссертационного 
исследования 

доложены и обсуждены на: V и VI международных научных конференциях 

студентов и молодых ученых «Актуальные вопросы спортивной медицины, 

лечебной физической культуры, физиотерапии и курортологии» (Москва, 

РГМУ, 2006, 2007); II международной научной конференции «Актуальные 

проблемы спортивной морфологии и интегративной антропологии» (Москва, 

МосГУ, 2006); III международной научно-практической конференции 

«Физическая культура и спорт: интеграция науки и практики» (Ставрополь, 

2006); VII международной научно-практической конференции «Здоровье и 

образование в XXI веке» (Москва, РУДН, 2006); международной научной 

конференции «Состояние и перспективы развития медицины в спорте 

высших достижений «СПОРТМЕД 2006» (Москва, РГУФК, 2006); научно
практических конференциях аспирантов ВЛГАФК (Великие Луки, ВЛГАФК, 

2006, 2007, 2008); Х Всероссийской медико-биологической конференции 

молодых исследователей «Фундаментальная наука и клиническая медицина» 

(Санкт-Петербург, СПГУ, 2007); ХХ Съезде Физиологического общества им. 

И.П. Павлова  (Москва, 2007); II Российской, с международным участием, 

конференции по управлению движением (Петрозаводск, 2008). 

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, из 

них 8 тезисов и 7 статей, включая 5 в журналах из списка ВАК. 

 

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 124       

страницах печатного текста, содержит 7 таблиц, 13 рисунков и состоит из 

введения, обзора литературы, описания организации исследования и 

используемых 
методик, 
материалов 
собственных 
исследований, 
их 

обсуждения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, 

включающего 252 источника, из которых 158 отечественных и 94 

иностранных. 

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 
 

1.1 Морфофункциональные изменения в сегментарном и нервно
мышечном аппарате на фоне остеохондроза позвоночника 

Общие аспекты патогенеза и основных патогенетических вариантов 

вертеброгенных синдромов остеохондроза позвоночника. В каждом 

позвоночно-двигательном сегменте (ПДС) смежные костные структуры 

соединяются межпозвонковым диском, суставными капсулами, связочным 

аппаратом, а также мышцами. Межпозвонковые диски в значительной мере 

обеспечивают подвижность позвоночника, его эластичность, упругость (Г.С. 

Юмашев, М.Е. Фурман, 1984; М.Р. Сапин, Г.Л. Билич, 2002; Л.В. Бережкова, 

2004). 

Межпозвонковый диск (disci intervertebrales) образован студенистым 

ядром, окружающим его фиброзным кольцом и двумя гиалиновыми 

пластинками, которые плотно прилегают к телам позвонков. Студенистое 

(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. Гиалиновые пластинки покрывают 

диск сверху и снизу, тесно прилегая к выше- и нижележащим позвонкам. 

Диск несколько шире тел смежных позвонков, боковые и передние его 

отделы слегка выступают за пределы костной ткани. Колонна тел позвонков, 

соединенных между собой межпозвонковыми дисками, 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