Д.м.н., проф. Щуров В.А., д.м.н. Губин А.В.

ФГБУ «РНЦ «Восстановительная травматологи и ортопедия» им. академика Г.А.Илизарова» Минздравсоцразвития России

Влияние травмы конечности на скорость

кровотока по сосудам головного мозга

Наблюдая существенное ускорение регионарного кровотока у больных с переломами костей конечностей, отставанием их в росте и развитии в условиях лечения с помощью метода наружной чрескожной фиксации, Г.А.Илизаров пришел к заключению о возможности использовать данный метод для коррекции нарушений кровоснабжения органов. Вначале метод успешно применялся для лечения больных с облитерирующими заболеваниями артерий конечностей [1]. В последующем он использовался и для стимуляции регионарного кровотока у больных с инсультами мозга. При этом создавался дефект костей свода черепа над проекцией очага поражения, который замещался перемещением отщепа кости [2].

Методика. Проведена ультразвуковая диагностика кровоснабжения головы и мозга с помощью компьютеризированной диагностической допплеровской установки у группы больных с последствиями перенесенного инсульта, имеющих выраженный в разной степени спастический гемипарез (30 чел., средний возраст 45 лет) и контрольной группы обследуемых без нарушений мозгового кровообращения (32 человека, средний возраст 38 лет). Кроме того, исследован мозговой кровоток у 6 больных с переломами костей одной из конечностей в условиях лечения по Илизарову.

Результаты. У больных с последствиями инсульта обнаружена сравнительно низкая скорость кровотока по экстра- и интракраниальным артериям, форма пульсовых кривых у них уплощена, более медленно нарастает анакрота, ниже диастолическая часть пульсации. В частности скорость кровотока по средней мозговой артерии составила 62 ±5,5 см/с, в то время как у здоровых обследуемых она достигает 92±4,6 см/с. На стороне поражения скорость кровотока по средней мозговой артерии была недостоверно ниже, чем на интактной, на 11%.

При проведении апноегической функциональной пробы у больных выявлен более крутой подъём скорости кровотока, особенно на стороне поражения мозга. Угловой коэффициент уравнения линейной регрессии зависимости скорости кровотока от длительности задержки дыхания тем больше, чем ниже гипоксическая устойчивость тканей мозга и составляет в норме 0,27, у больных на интактной стороне 0,30 и на пораженной – 0,34 см/с за одну сек.

Под влиянием оперативного вмешательства на костях черепа скорость кровотока по мозговым артериям на стороне поражения и на интактной стороне достоверно не изменилась. Тем не менее, у большинства больных под влиянием лечения отмечен выраженный клинический эффект, который, по-видимому, мог быть обусловлен и сопутствующей фармакотерапией, применением методов ЛФК и физиотерапии, а также результатом психотерапии.

Механизм вазоактивного эффекта операции требует дальнейших исследований, поскольку местное оперативное воздействие выполнялось в бассейне ветвей наружной сонной артерии, а нарушение кровотока было в бассейне ветвей внутренней сонной артерии. Тем не менее, вполне допустимо местное неспецифическое воспалительное воздействие, а также рефлекторное воздействие на зону вокруг очага поражения.

У больных с травмами одной из конечностей в процессе лечения не выявлено никакого влияния на скорость кровотока по экстракраниальным артериям и на кровоток по задней мозговой артерии. На переднюю мозговую артерию травма и остеосинтез противоположной конечности оказали стимулирующее влияние (82,4±13,7 см/с, прирост 24%). Ещё более выраженное воздействие отмечено на среднюю мозговую артерию контрлатеральной стороны, которая кровоснабжает зону моторного анализатора. Был получен достоверный стимулирующий эффект (119,2±8,1 см/с, прирост 62%, p<0,01). Прирост кровотока возрастает на протяжении первых 15 дней после травмы и снижается к концу периода фиксации. Его динамика описывается уравнением: Q= -13,7*t² +75,7*t –14; ( R²=0,962).

Следовательно, травма и заживление кости в условиях чрескостного остеосинтеза могут оказывать не только местное стимулирующее влияние на кровоснабжение тканей, но и рефлекторное влияние на соответствующие центры головного мозга, ответственные за управление конечностью. Полученные данные интересны ещё и тем, что позволяют понять механизм стимулирующего влияния соматической афферентации на центры головного мозга при лечении повреждений конечности. Это имеет значение не только для повышения темпа функциональной реабилитации опорно-двигательной системы, но и, как показали ранее выполненные нами исследования, для восстановления интеллектуального потенциала у пострадавших от травм детей и подростков [3]. Представления о роли соматической афферентации в поддержании трофики мозговых структур и восстановлении функции мышц после повреждения имеют большое значение не только в травматологии, но и в физиологии спорта, в космической медицине.

Литература

1. Ортопедические методы в лечении недостаточности периферического кровообращения /В.И.Шевцов, А.В.Попков, В.А.Щуров и др. // М. Медицины. 2007. 200 с.

2. Регенерация костей черепа при чрескостном остеосинтезе/ В. И. Шевцов [и др.]. - М.: Медицина, 2005. - 168 с.

3. Травма как фактор стимуляции умственной работоспособности /В.А.Щуров, С.И.Новиков, Е.В.Михайлина, И.В.Щуров //Научный вестник Тюменской медицинской академии . 1999. № 3-4 –С. 127.

Prof. Shchurov V.A., MD Gubin A.V.

Russian Ilizarov Scientific Center for Restorative Traumatology and Orthopaedics. Russia

EFFECT OF INJURIES TO LIMBS SPEED

Blood flow in brain vessels

Observing a significant acceleration of regional blood flow in patients with fractures of the extremities, they lag in growth and development in the treatment by the method of percutaneous external fixation G.A.Ilizarov came to the conclusion about the possibility of using this method for correction of blood supply to organs. First, the method has been used successfully to treat patients with obliterating diseases of arteries [1]. Later it was used for stimulation of regional blood flow in patients with strokes of the brain. At the same time created a defect of the calvarium above the projection of the lesion, which replaces the movement of the flake of bone [2].

Methodology. Performed ultrasound of the head and brain blood flow using Doppler computerized diagnostic setting a group of patients with consequences of stroke having expressed in varying degrees of spastic hemiparesis (30 pers., Average age 45 years) and a control group of examinees without cerebrovascular events (32, mean age 38 years). In addition, cerebral blood flow was studied in 6 patients with fractures of the bones of a limb in terms of treatment by Ilizarov.

Results. In patients with stroke found a relatively low rate of blood flow in the extra-and intracranial arteries, the pulse shape of the curves they have flattened, more slowly growing anakrota below the diastolic part of the pulsation. In particular, the flow velocity of middle cerebral artery was 62 ± 5,5 cm / s, whereas in healthy subjects is as high as 92 ± 4,6 cm / s. On the affected side flow velocity of middle cerebral artery was not significantly lower than in the intact, 11%.

In carrying out apnoegicheskoy functional test in patients diagnosed over a steep rise of blood flow velocity, especially on the affected side of the brain. The slope of the linear regression equation based on the duration of blood flow velocity breath the more the lower the stability of the hypoxic brain tissue and is normally 0.27, in patients on the intact side and 0.30 on the affected - 0.34 cm / s per second .

Under the influence of surgery on the bones of the skull blood flow velocity in cerebral arteries on the affected side, and on the intact side were not significantly changed. However, the majority of patients under the influence of treatment a marked clinical effect, which apparently could be caused by and associated pharmacotherapy, using the methods of exercise therapy and physiotherapy, as well as the outcome of psychotherapy.

The mechanism of the effect of vasoactive surgery requires further study, since the local operational impact was carried out in the basin of the branches of the external carotid artery and blood flow disturbance in the pool was the internal carotid artery branches. Nevertheless, it is permissible to local nonspecific inflammatory effects, as well as a reflex effect on the area around the lesion.

   In patients with injuries of one limb during the treatment did not reveal any effect on the rate of blood flow in the extracranial arteries and blood flow in the posterior cerebral artery. On the anterior cerebral artery injury and osteosynthesis opposite limb had a stimulating effect (82,4 ± 13,7 cm / s, an increase of 24%). An even more pronounced effect observed in the middle cerebral artery contralateral side, which supplies the motor zone of the analyzer. Was obtained by a reliable stimulant effect (119,2 ± 8,1 cm / s, an increase of 62%, p <0,01). Increase blood flow increases during the first 15 days after injury and decreases towards the end of fixation. Its dynamics is described by the equation: Q = -13,7 * t2 75,7 * t -14; (R ² = 0,962).

Consequently, trauma and healing of bone in transosseous osteosynthesis can provide not only a local stimulating effect on the blood supply to the tissues, but a reflex effect on the respective centers of the brain responsible for the management of limb. These data are also interesting in that they allow to understand the mechanism of the stimulating effect of somatic afferent to the centers of the brain in the treatment of limb injuries. This has implications not only for increasing the rate of functional rehabilitation of the musculoskeletal system, but also, as shown by previous studies carried out by us, to restore the intellectual potential in victims of trauma for children and adolescents [3]. About the role of somatic afferent trophism in maintaining brain structures and the restoration of muscle function after injury are of great importance not only in trauma but also in sports physiology, space medicine.

Literature

1. Orthopedic techniques in the treatment of peripheral circulatory insufficiency / V.I.Shevtsov, A.V.Popkov, V.A.Shchurov, et al. / / M Medicine. 2007. 200 p.

2. Regeneration of the skull bones during transosseous osteosynthesis / VI Shevtsov et al. - Moscow: Meditsina, 2005. - 168 p.

3. Trauma as a factor in stimulating mental capacity / V.A.Shchurov, S.I.Novikov, E.V.Mihaylina, I.V.Shchurov / / Scientific Bulletin of the Tyumen Medical Academy. 1999. № 3-4. P. 127.