Maximum moments of lower limb muscle strength in patients with lumbar intervertebral disc herniation

Full Text

Из всех проявлений поясничного остеохондроза особого внимания заслуживают изменения в двигательной сфере [1]. Необходимо более внимательно относиться к диагностике нарушений двигательной функции конечностей, так как эти нарушения не всегда очевидны и для их выявления требуются специальные функциональные тесты или методы обследования [4].

При протрузии и выпадении межпозвонкового диска в поясничном отделе позвоночника выпавший диск сдавливает дуральный мешок и спинномозговой корешок на своем уровне. Одним из синдромов сдавления нервного корешка является снижение силы индикаторных мышц нижних конечностей [3]. При клиническом обследовании больных используют балльную оценку степени нарушения силы мышц [8, 11]. Однако балльная система не дает точных количественных показателей в адекватных единицах измерения силовых характеристик мышц, и оценка иногда носит субъективный характер. Электронейромиография позволяет оценить только биоэлектрическую активность мышц, отражающую состояние иннервирующих их сегментов и корешков спинного мозга.

В литературе нет сведений о максимальном уровне сократительной способности мышц нижних конечностей у рассматриваемой категории больных, о соотношении изменения моментов силы разных групп мышц при компрессии различных корешков в пояснично-крестцовой области. Нет данных о влиянии на максимальные моменты силы мышц нижних конечностей интенсивности болевого синдрома, состояния микроциркуляции компримированного спинномозгового корешка и дурального мешка.

Изучение этих вопросов и явилось целью нашего исследования.

Материал и методы

Обследовано 52 больных с поясничной межпозвонковой грыжей диска — 28 мужчин и 26 женщин в возрасте от 25 лет до 71 года (средний возраст 44,2±2,2 года). Контрольную группу составили 32 здоровых человека в возрасте от 40 до 50 лет (44,3±2,3 года).

Силу мышц нижних конечностей исследовали с помощью динамометрических стендов для бедра [9] и голени [5]. Максимальный момент силы мышц- разгибателей голени изучали на динамометрическом стенде в положении обследуемого сидя, когда угол сгибания в коленном суставе составлял 90°. Момент силы (МС) этих мышц рассчитывали по формуле: МС = F · L · cos 90° (где F — максимальный показатель на индикаторе часового типа, L — расстояние от оси коленного сустава до середины ременного захвата). Силу мышц-сгибателей голени определяли в положении обследуемого стоя, а их моменты силы рассчитывали по формуле: МС = F · L · cos 180°.

Динамометрический стенд для измерения силы мышц голени позволяет определить изометрические максимумы моментов силы передней и задней мышечных групп голени, являющихся тыльными и подошвенными сгибателями стопы. Все измерения проводились при произвольном сокращении мышц в режиме, близком к изометрическому. Рассчитанные динамометрические показатели моментов сил мышц нижней конечности выражали в Ньютонах × метр.

Грыжа межпозвонковых дисков у 18 пациентов локализовалась на уровне L4-5, у 34 — на уровне L5-S1. У 3 больных был выявлен рецидив грыжи диска. Компрессия корешков L5 определялась у 16 больных, L5-S1 — у 12,S1 — у 24.

Выраженность болевого синдрома оценивали с помощью цифровой рейтинговой шкалы (NRS — 15 баллов), позволяющей анализировать боли в покое, при движении и ночью [6, 10]. При поступлении в клинику у всех больных отмечался болевой синдром различной степени выраженности (от 1 до 15 баллов).

Во время операции удаления межпозвонковой грыжи диска после интерламинэктомии или выполнения транслигаментозного доступа измеряли с помощью игольчатого датчика объемный капиллярный кровоток оболочек конского хвоста и компримированного спинномозгового корешка. Регионарное кровообращение исследовали с помощью лазерного допплеровского флоуметра (ВLF-21, «Transonic Systems», США) с использованием интраоперационного игольчатого датчика (тип № 18) с диаметром иглы 1,2 мм.

Статистическую обработку данных проводили методами вариационной статистики. Достоверность различия средних оценивали по параметрическому (t-Стьюдента) и непараметрическому (U-Манна—Уитни) критериям.

Результаты

Исследование силы мышц нижних конечностей у больных с поясничной межпозвонковой грыжей диска выявило снижение максимального момента силы не только индикаторной, но и всех групп мышц на конечности с выраженным корешковым синдромом. Кроме того, сила мышц оказалась сниженной и на контралатеральной конечности.

Максимальный момент силы мышц (Н · м) нижних конечностей у больных с поясничной грыжей диска с компрессией корешков (М±т)

Примечание. Жирным шрифтом выделены показатели индикаторной группы мышц.

* Достоверное отличие показателей от значений контрольной группы (р < 0,05).

При компрессии корешка L5 индикаторными мышцами являются m. extensor hallucis longus и т. extensor digitorum brevis. Тыльные сгибатели стопы в данном исследовании можно условно считать индикаторной группой мышц. Как видно из представленной таблицы, у больных с компрессией корешка L5 максимальный момент силы этой группы мышц на конечности с корешковым синдромом достоверно меньше, чем в контрольной группе и на контралатеральной конечности. Значительно снижен также максимальный момент силы всех групп мышц конечности с корешковым синдромом, особенно разгибателей коленного сустава. На контралатеральной конечности это снижение менее выражено и сила мышц-тыльных сгибателей стопы достоверно не отличается от показателя контрольной группы.

При поражении корешка S1 индикаторными мышцами являются m. triceps surae, т. peronaeus longus, т. peronaeus brevis. В данном исследовании индикаторной можно считать группу мышц- подошвенных сгибателей стопы. При сочетанном поражении корешков L5-S1 определяющими группами являются тыльные и подошвенные сгибатели стопы. В этом случае снижение силы мышц на конечности с корешковым синдромом было более выраженным (см. таблицу). При компрессии только корешка S1 резко снижался максимальный момент силы всех групп мышц конечности, особенно подошвенных сгибателей стопы.

Таким образом, у больных с поясничной межпозвонковой грыжей диска в патологический процесс вовлечены не только индикаторная группа мышц, но и практически все мышцы нижних конечностей. Это, по-видимому, обусловлено нарушением статики и биомеханики позвоночника, вызванным болевым синдромом и приводящим к изменениям состояния мышц позвоночника и конечностей.

Для выявления степени влияния болевого синдрома на силу мышц нами было проведено сопоставление оценки болевого синдрома (по NRS) и максимального момента силы индикаторной группы мышц (рис. 1).

Рис. 1. Взаимосвязь интенсивности болевого синдрома и максимального момента силы (ММС) индикаторной группы мышцы у больных с поясничной межпозвонковой грыжей диска.

В результате статистической обработки определена тесная корреляционная зависимость между этими показателями, которую можно описать уравнением линейной регрессии:

ММСинд. = 71,8 - 3,89 ОБС, r = - 0,717, п = 43, р < 0,01 (где ММСинд. — максимальный момент индикаторной группы мышц, ОБС — оценка болевого синдрома).

Проведенный во время операции удаления грыжи диска мониторинг микроциркуляторных нарушений невральных структур (рис. 2) выявил также соответствие величины объемного капиллярного кровотока манжетки компримированного спинномозгового корешка и дооперационного момента силы индикаторной группы мышц (коэффициент корреляции r = 0,624, п = 25, р < 0,01).

Рис. 2. Влияние величины объемного капиллярного кровотока манжетки компримированного спинномозгового корешка на максимальный момент силы индикаторной группы мышц у больных с поясничной межпозвонковой грыжей диска.

Обсуждение

Поясничный остеохондроз — полиэтиологическое и многофакторное заболевание, при котором в патологический процесс вовлекается весь организм [7]. Известно, что одним из факторов риска возникновения корешковых болей являются исходная слабость и недостаточная развитость поддерживающих мышц [12]. Кроме того, болевой синдром, вызывающий деформацию позвоночника [2, 4], неизбежно приводит к вторичным изменениям мышц спины и конечностей — возникают так называемые миоадаптивные синдромы. Мышечно-тоническое напряжение, появляющееся вследствие патологической импульсации из пораженного позвоночного сегмента, со временем становится стойким. В мышцах образуются болезненные затвердения, узелки и плотные тяжи. Развиваются дистрофические процессы в слабо кровоснабжаемых местах прикреплений сухожилий и других фиброзных тканей к костным выступам.

В наших исследованиях у больных с поясничной межпозвонковой грыжей диска на конечности с корешковым синдромом выявлено значительное снижение максимального момента силы всех групп мышц, а не только индикаторной. Сравнительно менее выраженное снижение этого показателя при компрессии корешка L5, видимо, обусловлено тем, что двигательная порция корешка L5 иннервирует относительно небольшую и менее функционально значимую группу мышц, чем корешки L5-S1 и S1. На контралатеральной конечности сила мышц также была снижена, хотя и в меньшей степени. Исключение составляли тыльные сгибатели стопы, момент силы которых достоверно не отличался от значений контрольной группы.

Максимальный уровень сократительной способности индикаторной группы мышц нижней конечности тесно взаимосвязан с интенсивностью болевого синдрома и величиной объемного капиллярного кровотока нервного корешка. Хроническая компрессия спинномозгового корешка приводит к уменьшению объемного капиллярного кровотока. Следствием этого является нарушение трофики корешковых структур, отражающееся на проводниково-трофической функции нервных проводников, среди которых наибольшей чувствительностью к ишемии отличаются аксоны быстрых двигательных единиц, афференты тактильных, сухожильных и мышечных рецепторов. Хроническая компрессия, ишемия и ирритация безмиелиновой фракции нервных волокон задних корешков на фоне нарастающей циркуляторной недостаточности стимулирует возникновение очагов ноцицептивной импульсации, вызывая появление корешкового болевого синдрома.

Выводы

1. У больных с поясничной межпозвонковой грыжей диска снижены максимальные моменты силы не только индикаторной группы, но и других групп мышц как больной, так и контралатеральной конечности.
2. На максимальный уровень сократительной способности индикаторной группы мышц у больных с поясничной межпозвонковой грыжей диска оказывает выраженное влияние интенсивность болевого синдрома и состояние микроциркуляции компримированного спинномозгового корешка.

About the authors

E. N. Shchurova

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Kurgan

References

Supplementary files

Supplementary Files

Action

1. JATS XML

Download

2. Fig. 1. Relationship between the intensity of pain syndrome and the maximum moment of force (MMS) of the indicator muscle group in patients with lumbar intervertebral disc herniation.

Download (116KB)

Indexing metadata

3. Fig. 2. Influence of volumetric capillary blood flow in the cuff of the compressed spinal root on the maximum moment of force of the indicator muscle group in patients with lumbar intervertebral disc herniation.

Download (120KB)

Indexing metadata