Диагностические возможности регистрации спонтанной биоэлектрической активности

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ШАПКИН Андрей Григорьевич ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ РЕГИСТРАЦИИ СПОНТАННОЙ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ И МЕХАНИЗМЫ ИЗМЕНЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ СПИННОГО МОЗГА ПРИ ПОВРЕЖДЕНИИ (экспериментально-клиническое исследование) 14. 00. 28 - нейрохирургия 14. 00. 16 - патологическая физиология Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Научные руководители: Доктор медицинских наук, Г.З. Суфианова. Доктор медицинских наук, А.А. Суфианов.

Иркутск - 2005

2

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ АТФ - аденозин-5`-трифосфорная кислота ИЦВ – интрацеребровентрикулярный КТ – рентгеновская компьютерная томография МРТ – ядерная магнитно-резонансная томография РД – распространяющаяся депрессия УПП – уровень постоянного потенциала ФС – функциональное состояние ЦНС – центральная нервная система ЭКГ – электрокардиография, электрокардиограмма ЭМГ – электромиография, электромиограмма ЭСГ – электроспинография, электроспинограмма ЭЭГ – электроэнцефалография, электроэнцефалограмма

3

СОДЕРЖАНИЕ Стр. ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………….…..

6

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ………………………………….….

12

1.1. Спонтанная электрическая активность спинного мозга……….…

12

1.1.1. Медленная электрическая активность спинного мозга…….…..

12

1.1.2. Уровень постоянного потенциала спинного мозга………….….

17

1.2. Общие представления о механизмах повреждения нервной ткани спинного мозга. ……………………………………………………....

20

1.3. Электрические явления в спинном мозге при повреждении….….

25

1.3.1. Распространяющаяся депрессия……………………………….....

25

1.3.2. Изменения спонтанной биоэлектрической активности спинного мозга при повреждении………………………………………...….....

28

1.4. Пуриновые и пиримидиновые рецепторы. Механизмы нейропротекторного действия АТФ……………………………………….….

33

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ……………………………….…..

40

2.1. Общая характеристика экспериментальных исследований….….

40

2.1.1.Объекты исследования……………………………………….…...

40

2.1.2. Методы моделирования повреждения спинного мозга…….…..

41

2.1.2.1. Перерезка спинного мозга .………………………………….…

41

2.1.2.2. Компрессионное повреждение спинного мозга……………....

41

2.1.2.3. Ишемическое повреждение спинного мозга……………….….

42

2.1.2.4. Моделирование внутричерепной гипертензии…………….….

44

2.1.3. Методика изготовления и вживления электродов для исследования функционального состояния спинного и головного мозга…….

44

2.1.4. Методика оценки функционального состояния спинного и головного мозга………………………………………………………….…

45

2.1.5. Исследование неврологического статуса экспериментальных животных при моделировании повреждения спинного мозга………..

46

4

2.1.6. Изучение влияния АТФ на функциональное состояние нервной ткани в норме и при повреждении………………………………...

49

2.2. Общая характеристика клинических исследований...…………..

50

2.3. Методы статистической обработки результатов…………………

53

Глава 3. ИЗМЕНЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ СПИННОГО МОЗГА ПРИ ПОВРЕЖДЕНИИ…………………….…...

54

3.1 Нормальная электроспинограмма крысы……………………….….

54

3.2. Неврологические и электрофизиологические изменения при перерезке спинного мозга………………………………………………….

58

3.3. Неврологические и электрофизиологические изменения при локальном компрессионном повреждении спинного мозга…………….

64

3.4. Неврологические и электрофизиологические изменения при ишемическом повреждении спинного мозга……………………….….

70

3.5. Неврологические и электрофизиологические изменения при моделировании внутричерепной гипертензии…………………………....

79

Глава 4. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЗАЩИТНОГО ДЕЙСТВИЯ АТФ ПРИ ЛОКАЛЬНОМ КОМПРЕССИОННОМ ПОВРЕЖДЕНИИ СПИННОГО МОЗГА………………………………………..

86

4.1. Изменения УПП и медленной электрической активности головного мозга при интрацеребровентрикулярном введении АТФ…….....

86

4.2. Изменения УПП и медленной электрической активности спинного мозга при интрацеребровентрикулярном введении АТФ.............

91

4.3. Защитное действие АТФ при локальном компрессионном повреждении спинного мозга……………………………………………...

94

Глава 5. ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ РЕГИСТРАЦИИ СПОНТАННОЙ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ПРИ ПОЗВОНОЧНО-СПИННОМОЗГОВОЙ ТРАВМЕ ……..………

102

5.1. Методика регистрации спонтанной биоэлектрической активности спинного мозга с поверхности кожи …………………………..…..

102

5

5.2. Спонтанная биоэлектрическая активность спинного мозга у пациентов контрольной клинической группы.………………………...…

104

5.3. Изменения функционального состояния спинного мозга при позвоночно-спинномозговой травме у пациентов основной клинической группы …………..…………..…………..…………..……………...

107

Глава 6. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ………….

117

ВЫВОДЫ…………………………………………………………………

130

Практические рекомендации……………………………………………

131

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………….

132

6

ВВЕДЕНИЕ По данным эпидемиологических исследований, распространенность спинальной травмы в РФ составляет около 50-60 случаев на миллион. Эта патология встречается преимущественно у молодых людей трудоспособного возраста, в 2,5-3 раза чаще у мужчин, чем у женщин; 5-10% случаев повреждения спинного мозга отмечают у детей. Исход в полный паралич при этой патологии составляет 65%, а летальность около 20%. Несмотря на успехи современной нейрохирургии и реаниматологии, частота и тяжесть повреждений спинного мозга не только не уменьшается, но и возрастает. Отмечено, что в течении XX века, наблюдался рост спинального травматизма более чем в 200 раз [Луцик А.А. и соавт., 1989; Фомичев Н.Г. и соавт., 1990; Акшулаков С.К., Керимбаев Т.Т., 2002; Гайдар Б.В. и соавт., 2002; Шлапак И.П. и соавт., 2002; Леонтьев М.А., 2003; Tator C.H., 2002]. Высокая социальная значимость и развитие новых методов лечения спинальных повреждений определяют необходимость детального изучения механизмов изменения и разработки новых методов прямой нейрофизиологической диагностики функционального состояния спинного мозга [Ступак В.В. и соавт., 1998; Шабалов В.А. и соавт., 2004]. В тоже время, достаточно простых и неинвазивных методических подходов для решения этой задачи не разработано. Существующие методы диагностики функционального состояния спинного мозга основаны в основном на регистрации электрических реакций периферических нервных волокон и позволяют проводить только косвенную оценку центральных процессов [Костюк П.Г., 1964]. Оптимальным решением этого вопроса является регистрация спонтанной электрической активности спинного мозга в виде электроспинограммы (ЭСГ) и уровня постоянного потенциала (УПП) [Оноприенко А.П., 1984, 1987]. Однако регистрация ЭСГ у человека не нашла широкого клинического применения. Большинство работ, посвященных изучению этой проблемы, выполнены на открытом спинном мозге или с использованием пункционной методики отведения биопотенциалов

7

[Pool J.L., 1946; Бассин Ф.В. и соавт., 1951; Штарк М.Б., 1959; Puletti F., Blomquist A.J., 1967; Hitchcock E., Lewin M., 1969; Fujita S., Cooper I.S., 1976; Майорчик В.Е., Храпов В.С., 1962], что сопряжено с наличием определенных технических трудностей [Shimoji K. et al., 1972]. В доступной нам литературе мы встретили только единичные указания на возможность регистрации ЭСГ у человека с поверхности кожи [Оноприенко А.П., 1984; Dzialek E., 1975]. Кроме того, мы не обнаружили ссылок на работы, посвященные изучению УПП спинного мозга человека. Немногочисленные подобные исследования были выполнены преимущественно на животных [Сорохтин Г.Н., Темпер Ю.Б., 1959; Сорохтин Г.Н., Андриайнен О.А., 1966; Лупандин Ю.В., 1966; Lothman E.W., Somjen G.G., 1975; Sato I. et al., 1979; Rosenthal M. et al., 1979; Goodman R.M. et al., 1985; Jimenez I. et al., 1987; Czeh G., Somjen G.G., 1990; Murai H. et al., 1991]. Несмотря на высокую диагностическую чувствительность метода регистрации ЭСГ при повреждении спинного мозга, необходимо отметить, что в настоящее время нет однозначных представлений об изменении спонтанной электрической активности спинного мозга при повреждении. Одни и те же по своей природе воздействия, по данным разных авторов, могут вызывать различные ЭСГ и УПП ответы [Штарк М.Б., 1959; Dzialek E., 1975; Molt J.T. et al., 1978; Rossini P.M. et al., 1980; Greco F. et al., 1981; van Gestel M.A., 1986; Оноприенко А.П., 1984, 1987]. Кроме отсутствия единого мнения в понимании механизмов повреждения и восстановления спинного мозга, необходимо признать, что данная патология остается малоизученной и в плане терапевтического воздействия. Перспективным направлением в терапии повреждений спинного мозга являются агонисты аденозиновых рецепторов [Суфианова Г.З., 2003; Von Lubitz D., Jacobson K.A., 1994; Chen J-F. et al., 1999; Fricker J., 2000]. Непосредственные электрофизиологические механизмы действия природного аналога аденозина — АТФ изучены еще недостаточно. Первичные эффекты этого препарата могут быть связаны с активацией P2X и P2Y рецепторов, вторичные эффекты — с ферментативной деградацией до аденозина, действующего

8

через P1 рецепторы [Illes P., Ribeiro J.A., 2004]. При этом может проявляться двойственный эффект, что приводит к неоднозначным выводам о терапевтичекой эффективности АТФ при повреждении нервной ткани [Amadio S. et al., 2002; Kharlamov A. et al., 2002; Ortinau S. et al., 2003; Luthardt J. et al., 2003; Zhang J.M. et al., 2003]. Это определяет необходимость дополнительного детального изучения влияния этого препарата на функциональное состояние нервной ткани с использованием новых методических подходов. Цель работы. Целью настоящего исследования было изучение генеза электрофизиологических и неврологических нарушений, а также диагностических возможностей регистрации ЭСГ и УПП при повреждении спинного мозга в эксперименте и клинической практике; исследование электрофизиологических механизмов миелопротекторной активности АТФ. Задачи: 1. Разработать методику вживления электродов в эпидуральное пространство спинного мозга крыс и оценить диагностические возможности одновременной регистрация УПП и ЭСГ для оценки функционального состояния спинного мозга в эксперименте. 2. Изучить характер и возможные механизмы электрофизиологических и неврологических изменений на моделях локального (перерезка и компрессионное повреждение спинного мозга) и распространенного (ишемия спинного мозга и повышение внутричерепного давления) повреждений спинного мозга. 3. Разработать методику одновременной регистрации ЭСГ и УПП спинного мозга с поверхности кожи у человека и оценить диагностические возможности этого метода в клинике при повреждении спинного мозга. 4. Исследовать влияние интрацеребровентрикулярного введения АТФ на функциональное состояние головного и спинного мозга. 5. Изучить электрофизиологические проявления миелопротекторной активности АТФ с учетом механизма его действия при локальном компрессионном повреждении спинного мозга.

9

Научная новизна. Впервые в условиях эксперимента показана высокая информативность одновременной регистрации УПП и ЭСГ для оценки функционального состояния спинного мозга при его повреждении и изучения новых нейропротекторных препаратов. Продемонстрирована эффективность метода одновременной регистрации ЭСГ и УПП спинного мозга с поверхности кожи у человека для ранней неинвазивной диагностики тяжести и локализации повреждения нервной ткани. Выявлены электрофизиологические механизмы неврологических нарушений при локальных и распространенных спинальных повреждениях. Впервые изучено влияние интрацеребровентрикулярного введения АТФ на функциональное состояние нервной ткани головного и спинного мозга. На модели локального компрессионного повреждения спинного мозга выявлен миелопротекторный эффект АТФ и исследованы его возможные электрофизиологические механизмы. Разработаны новые модели повреждения спинного мозга (патенты № 2212058, 2212059). Научно-практическая значимость. Полученные в настоящей работе данные свидетельствуют о том, что в патогенезе повреждения спинного мозга существенную роль играет ишемическая деполяризация нервной ткани. Распространенность и выраженность деполяризационных процессов зависит от интенсивности и длительности действия альтерирующего фактора. Установлено, что одновременная регистрация УПП и медленной электрической активности спинного мозга позволяет более точно дифференцировать изменения функционального состояния нервной ткани. Выявлена взаимосвязь изменений функционального состояния спинного мозга и клинических проявлений в острый период повреждения. Представленная методика одновременной регистрации ЭСГ и УПП спинного мозга с поверхности кожи у человека обладает существенной диагностической чувствительностью для ранней неинвазивной диагностики повреждения этого отдела нервной системы. С использованием электрофизиологической методики патогенетически обоснован нейропротекторный эффект интрацеребровентрикулярного введения АТФ. Предлагаемая комплексная методика функциональной оценки состояния

10

спинного мозга расширяет возможности направленного поиска и изучения новых миелопротекторных препаратов. Положения, выносимые на защиту. 1. Повреждение спинного мозга, независимо от первичных механизмов, сопровождается развитием деполяризационных изменений в нервной ткани, распространенность которых связана с объемом и длительностью патогенного воздействия. 2. Одновременная регистрация УПП и ЭСГ является эффективным и неинвазивным методом диагностики повреждения спинного мозга, позволяющим оценить изменение функциональной активности нейронов в очаге повреждения и смежных областях. 3. АТФ обладает выраженным миелопротекторным эффектом на модели локального компрессионного повреждения спинного мозга, что обосновывает и определяет возможность целенаправленного применения АТФ и других аналогов аденозина, уже использующихся в клинической практике, по новому назначению — как миелопротекторов. Внедрение в практику. Материалы диссертации используются при чтении лекций по курсам «фармакология», «нормальная физиология» и «патологическая физиология» для студентов Иркутского государственного медицинского университета, «физиологии и психофизиологии» для студентов Иркутского государственного университета и внедрены в практическую работу Восточно-Сибирского научно-практического центра малоинвазивной нейрохирургии ГУ НЦ МЭ ВСНЦ СО РАМН. Апробация работы. Материалы диссертации представлялись и обсуждались на VI Конгрессе Евроакадемии по Мультидисциплинарной Нейротравматологии (Москва, 2001, первая премия за лучшую научную работу в постерной сессии), Всероссийской конференции «Пластичность и функциональная взаимосвязь коры и подкорковых образований мозга» (Москва, 2003), 2-м Съезде Российского Научного Общества фармакологов «Фундаментальные проблемы фармакологии» (Москва, 2003), I Всероссийской Кон-

11

ференции по детской нейрохирургии (Москва, 2003), 7 конгрессе Европейской федерации неврологических обществ (Хельсинки, Финляндия, 2003), конкурсе научных работ на соискание премии губернатора Иркутской области по науке и технике (Иркутск, 2003), Всероссийской конференции «Человек и здоровье» (Иркутск, 2004), XIX Конгрессе Европейского общества детских нейрохирургов (Рим, Италия, 2004), Всероссийской конференции «Механизмы синаптической передачи» (Москва, 2004), XI Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2004). Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ, в том числе 3 статьи в отечественных журналах и 3 международные публикации. Получено 2 патента на изобретения. Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 160 страницах машинописного текста и содержит следующие разделы: введение, обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты экспериментальных и клинических исследований, обсуждение полученных результатов, выводы и список литературы. Работа иллюстрирована 47 рисунками и 14 таблицами. Список литературы содержит 293 источника, из них 64 отечественных и 229 зарубежных.

12

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1.

Спонтанная электрическая активность спинного мозга

1.1.1. Медленная электрическая активность спинного мозга В 1891 г английские исследователи Gotch F.A. и Horsley V. сообщили о колебаниях тока в спинном мозгу обезьян, собак, кроликов и кошек во время раздражения седалищного нерва. Учитывая сложность регистрации ЭСГ в хроническом эксперименте, наслоение артефактов связанных с электрической активностью сердца и мышц, первые исследования, посвященные проблеме регистрации спонтанной электрической активности спинного мозга, были выполнены на амфибиях. Было установлено, что фоновая электрическая активность спинного мозга амфибий характеризуется низкоамплитудной ритмикой (25-30 мкВ) с наличием быстрых и медленных колебаний потенциала, соответствующих тета, альфа и бета ритмам ЭЭГ [Ten Cate J., 1950; Gerard R.W., Young J.Z., 1931; Бериташвили И.С., Цкипуридзе Л.Р., 1941]. Bremer F. (1941) зарегистрировал электрическую активность с дорзальной и вентральной поверхностей спинного мозга кошки в виде неправильных волн амплитудой 10-30 мкВ и группы волн с частотой около 10 в секунду. Автор не отмечал существенных качественных отличий в происхождении спонтанной электрической активности спинного мозга и других отделов ЦНС. Сходные результаты были получены в опытах Marsan C.A и Fuortes M.G.F (1949), согласно которым фоновая электрическая активность спинного мозга собаки характеризовалась неправильной ритмикой малой амплитуды с частотой около 10 Гц. Для регистрации ЭСГ в хронических экспериментах на интактных животных исследователи использовали различные методики. В 1955 г. Liss H.R. et al. подробно описали методику вживления электродов в спинной мозг кошки. Баклаваджян О.Г. (1961) для регистрации биоэлектрической актив-

13

ности спинного мозга у собак проводил трепанацию дужки позвонка с последующим ввинчиванием в трепанационное отверстие плексигласовых пробок, в каналы которых вводились цилиндрики с электродами. Оганесян А.А. (1950) регистрировал ЭСГ непосредственно с поверхности спинного мозга, а также с электродов, специальным образом укрепленных в позвонках у кошек, кроликов и собак в условиях хронического эксперимента. Потенциалы спинного мозга, зарегистрированные таким образом от поясничного утолщения, проявлялись в виде 2х типов волн: быстрых и медленных колебаний, с частотой 15-25 Гц, амплитудой до 100 мкВ, составляющих основной фон. Автор отмечал искажение формы ЭСГ зарегистрированной от грудных сегментов вследствие наслоения дыхательных волн и потенциалов ЭКГ [Оганесян А.А., 1957]. Было отмечено, что спонтанная электрическая активность спинного мозга имеет место уже с первых дней после рождения. Другие исследователи также выделяли в спонтанной ЭСГ, зарегистрированной с дорзальной поверхности спинного мозга, два типа электрической активности – медленные низкоамплитудные (10 Гц, 25 мкВ) и остроконечные волны амплитудой до 50 мкВ [Gasteiger E.L., Ichikawa S., 1963; Brust-Carmona H. et al., 1968; Levitan H. et al., 1968; Brust-Carmona H. et al., 1969; Kasprzak H., Gasteiger E.L., 1970]. Латаш Л.П. (1958, 1960, 1962) с использованием пункционного метода отведения биопотенциалов, в пояснично-крестцовом отделе спинного мозга кролика зарегистрировал медленные колебания потенциала, соответствующие частотным диапазонам дельта и тета ритмов ЭЭГ, амплитудой 10-20 мкВ, а также колебания потенциала с периодом от 1 до 7 секунд (сверхмедленные колебания) и высокоамплитудные пики с частотой от 8-14 до 25-30 в сек и амплитудой 40-60 мкВ. Иногда подобные пики регистрировались с мышц, поэтому автор связывал их с синхронизированным разрядом мотонейронов. Автор также отмечал на ЭСГ, зарегистрированной на нижнегрудном уровне, колебания, соответствующие ритму дыхания, артефакты ЭМГ и ЭКГ. Медленные «дыхательные» волны, по мнению

14

исследователя, были связаны с непосредственной активностью нервного аппарата дыхания [Латаш Л.П., 1959]. Показано, что биоэлектрическая активность спинного мозга лучше выражена в сегментах, в которых замыкается относительно большое число рефлекторных связей [Клевцов В.И., 1970]. Наблюдалась высокая корреляция между функциональной активностью спинного мозга и его кровообращением. В опытах на кошках было установлено, что амплитуда электроплетизмограмм и ЭСГ была наибольшей в одних и тех же областях спинного мозга, т.е. в шейных, нижнегрудных и поясничных сегментах. Наибольшая величина пульсовых зубцов регистрировалась в области 1 шейного позвоночного сегмента, затем наблюдалось значительное снижение к 5 грудному сегменту, увеличение к 10 грудному и постепенное снижение ко 2 крестцовому позвонковому сегментам [Клевцов В.И., 1970]. При пропускании постоянного тока (катод в верхних отделах спинного мозга, анод на моторных корешках) отмечалось тетаническое усиление фоновой электрической активности передних рогов серого вещества. При обратном направлении тока регистрировалось некоторое подавление спонтанной электрической активности спинного мозга [Marsan C.A. et al., 1951]. Высокая перерезка, кураризация, более глубокие стадии наркоза приводили к снижению амплитуды ЭСГ [Bremer F., 1941]. Различные афферентные раздражители (раздражение периферических нервов, пассивное растяжение мышц конечностей и др.) вызывали выраженное увеличение амплитуды и частоты как быстрой, так и медленноволновой активности спинного мозга [Бериташвили И.С., Цкипуридзе Л.Р., 1941; Horsten G.P.M., 1948; Оганесян А.А., 1957]. При снижении афферентного притока (перерезка афферентных корешков), спонтанная электрическая активность спинного мозга снижалась или полностью исчезала [Ten Cate J. et al., 1947; Ten Cate J. et al., 1958; Kasprzak H., Gasteiger E.L., 1970]. В 1946 г Pool J.L., и позже, Sawa M. (1947) опубликовали результаты исследований медленной электрической активности спинного мозга у человека. Для регистрации ЭСГ, авторы использовали пункционную внутриканальную

15

методику. Активный электрод вводился в просвет пункционной иглы при поясничном и грудном проколе. ЭСГ, зарегистрированная с помощью этой методики, характеризовалась наличием регулярного альфа-подобного низкоамплитудного ритма и быстрых колебаний потенциала с частотой 50-100 Гц [Бассин Ф.В. и соавт., 1951]. Амплитуда колебаний не превышала 50 мкВ. По данным ряда авторов, наблюдалось снижение выраженности ЭСГ по мере удаления от головного мозга [Shimoji K. et al., 1971; Shimoji K. et al., 1972; Shimoji K. et al., 1973; Sarica Y. et al., 1983]. Отмечалось, что электрическая активность спинного мозга человека была подобна ЭСГ животных [Ertekin C. et al., 1983]. Штарк М.Б. (1959) с использованием методики введения электродов в перидуральную щель, зарегистрировал ЭСГ у 72 пациентов. Автор наблюдал колебания с частотой 6-11 Гц и 16-18 Гц, амплитудой 10-100 мкВ, и колебания с частотой 3-5 Гц и амплитудой 20-60 мкВ. Кроме того, регистрировались быстрые «пикоподобные» импульсации с частотой 7-25 в сек и амплитудой до 100 мкВ. По мнению Штарка М.Б., «пики»- адекватные показатели рефлексов спинального автоматизма, связанные с синхронными разрядами нескольких вставочных нейронов [Штарк М.Б., 1959]. Большинство исследователей, использующих пункционную методику, отмечали в ЭСГ примесь мышечных токов, ЭКГ, а также «дыхательных» волн [Бассин Ф.В. и соавт., 1951; Штарк М.Б., 1959; Ertekin C. et al., 1983]. Майорчик В.Е. и Храпов В.С. (1962) зарегистрировали спонтанную ЭСГ с открытого спинного мозга человека во время нейрохирургических операций. Авторы наблюдали колебания потенциала с частотой 4-8 Гц. Результаты регистрации ЭСГ во время нейрохирургических операций были также представлены в работах других исследователей [Puletti F., Blomquist A.J., 1967; Hitchcock E., Lewin M., 1969; Fujita S., Cooper I.S., 1976]. Пункционная ЭСГ не нашла широкого клинического применения в связи с наличием определенных технических трудностей и инвазивностью методики [Shimoji K. et al., 1972].

16

В 1975 г Dzialek E. произвел запись биопотенциалов спинного мозга у человека пункционным методом и, параллельно, через неповрежденную кожу. Электрическая активность спинного мозга была подобна ЭЭГ. Автор отмечал, что по мере извлечения электрода из субарахноидального пространства амплитуда ЭСГ постепенно снижалась. Оноприенко А.П. (1984) сообщил о регистрации ЭСГ с помощью 18 канального электроэнцефалографа с применением поверхностных электродов у 96 пациентов (электроды фиксировались в межостистых промежутках, пассивный электрод помещался на мочке уха). При регистрации ЭСГ с шейного отдела наблюдались колебания с частотой 8-14 Гц и амплитудой 50-60 мкВ, в поясничной области колебания характеризовались меньшей амплитудой (до 5 мкВ), но большей частотой (1630 Гц). На грудном уровне регистрировались низкоамплитудные колебания с наслоением комплексов ЭКГ и дыхательных волн. Большинство исследователей полагают, что спинной мозг способен генерировать электрическую активность врожденного характера [Mark V.H., Gasteiger E.L., 1953]. Генез спонтанной электрической активности связывают с интернейронной активностью серого вещества спинного мозга [Бассин Ф.В. и соавт., 1951; Bremer F., 1941; Ertekin C. et al., 1983; Штарк М.Б., 1959; Mark V.H., Gasteiger E.L., 1953; Morrison G. et al., 1975; Molt J.T. et al., 1978; Оноприенко А.П., 1987], возможно, определенный вклад вносит также и мотонейронная активность [Ten Cate J. et al., 1958; Visser P. et al., 1958; Латаш Л.П., 1962]

«Пикоподобные» колебания потенциала объясняются синхрон-

ными разрядами нескольких интернейронов [Штарк М.Б., 1959]. Регистрируемые медленные «дыхательные» волны могут быть связаны как с механическими артефактами [Ройтбак А.И., Хечинашвили С.Н., 1952], так и с непосредственной активностью нервного аппарата дыхания [Латаш Л.П., 1959]. По мнению большинства исследователей, регистрация ЭСГ может служить чувствительным методом для ранней неинвазивной диагностики повреждения спинного мозга, а также для оценки эффективности различных методов лечения [Штарк М.Б., 1959; Dzialek E., 1975; Molt J.T. et al., 1978;

17

Rossini P.M. et al., 1980; Greco F. et al., 1981; van Gestel M.A., 1986; Оноприенко А.П., 1984, 1987]. 1.1.2. Уровень постоянного потенциала спинного мозга Изменения степени поляризации нервной ткани играют важную биологическую роль в механизмах функционирования головного и спинного мозга, как в норме, так и при патологии. Установлено, что постоянные биоэлектрические потенциалы участвуют в межклеточных электротонических взаимодействиях, предполагается их роль в морфогенезе, регенерации и синхронизации работы нервных клеток позвоночных [Bennett M.V., 1973; Becker R.O, 1974; Patel N., Pоo M.M., 1982; Fehlings M.G., Tator C.H., 1992; Korn H., Faber D.S., 1980]. В связи с этим, одним из перспективных направлений изучения функционального состояния нервной ткани является регистрация электрической активности в виде уровня постоянного потенциала (УПП) [Швец Т.Б., 1958; Старобинец М.Х., Пшедецкая А.Д., 1971; Caspers H., Speckmann E.-J., 1974; Пономарева Н.В., 1986; Фокин В.Ф., Пономарева Н.В., 2003; Суфианова Г.З., 2003]. В тоже время, по причинам технического характера, этот метод не получил широкого клинического распространения. УПП можно определить как устойчивую разность потенциалов, существующую между мозгом и электрически индифферентными точками или между разными областями мозга. В настоящее время предполагается, что УПП является интегративным показателем поляризованности мозговых структур, возникающий, главным образом, за счет суммации мембранных потенциалов нейроцитов и глиальных клеток [Caspers H., Speckmann E.-J., 1974; Kaminogo M. et al., 1999; Аладжалова Н.А., 1962; Русинов В.С. и соавт., 1969]. От уровня мембранного потенциала зависит один из основных показателей функционального состояния (ФС) мозга - возбудимость [Ходоров Б.И., 1975].

18

Гипотезы о происхождении УПП можно условно разделить на 2 основные группы: клеточную (мембранную) и метаболическую концепции. Согласно первому предположению, УПП возникает за счет суммации потенциалов нервных клеток [Libet B., Gerard R.W., 1941; Caspers H., Speckmann E.-J., 1969; Caspers H., Speckmann E.-J., 1974]. Эта гипотеза основывается на результатах параллельного измерения мембранных потенциалов нейронов и УПП коры головного мозга [O`Leary J.-L., Goldring S., 1964]. Определенную роль в генерации УПП может играть суммация постсинаптических потенциалов [Goldring S., O`Leary J.-L.,1957]. Существуют данные о взаимосвязи УПП и мембранных потенциалов глиальных клеток [Ройтбак А.И., 1965; Somjen G.G., 1973]. Большинство авторов связывают положительные сдвиги уровня постоянного потенциала с развитием поляризационных процессов (гиперполяризации или реполяризации), а негативные отклонения УПП – деполяризационных [Беритов И.С., 1949; Libet B., Gerard R.W., 1941; Каштоянц О.Х., 1962; Murik S.E., 1998]. Фокин В.Ф. и соавт. (2003) связывают изменения УПП с изменением энергетического метаболизма и накоплением кислых продуктов обмена на границе гематоэнцефалического барьера. Гипотезы о метаболической природе постоянного потенциала [Аладжалова Н.А., 1979; Фокин В.Ф., Пономарева Н.В., 2003; Nita D.A. et al., 2004] не получили широкого признания, хотя и не лишены логики, так как изменения уровня метаболической активности нервной ткани закономерно сопровождается изменениями УПП. Изменения УПП и медленной электрической активности могут быть взаимосвязаны [Caspers H., Speckmann E.-J., 1969; Gloor, 1963; Мурик С.Э. и соавт., 2003], однако эта зависимость носит сложный характер [Щуранова Ж.П., 1965; Илюхина В.А. и соавт., 1981]. При позитивизации УПП, как правило, отмечается снижение функциональной активности нервной ткани [Старобинец M.Х., 1967; Мурик С.Э. и соавт., 2003]. Негативизация постоянного потенциала, при гипоксии, ишемии, распространяющейся депрессии и других влияниях, первоначально сопровождается увеличением, а затем депрес-

19

сией амплитуды медленной электрической активности [Ichijo M., Ochs S., 1970; Аладжалова Н.А., 1962]. На основании результатов одновременной регистрации УПП и медленной электрической активности можно судить о развитии в данный момент времени одного из трех возможных функциональных состояний нервной ткани: гиперполяризационного торможения, экзальтации и деполяризационного торможения нервной ткани [Васильев Л.Л., 1957; Мовчан Н.П., 1971; Мурик С.Э. и соавт., 2003; Sufianov A.A. et al., 2003]. Исследованию изменений постоянных поляризационных потенциалов спинного мозга посвящено незначительное количество публикаций. В 1841 г. Дюбуа-Реймон сообщил о произведенной им регистрации демаркационных токов в спинном мозгу [цит. по Латаш Л.П., 1952]. Сеченов И.М. (1882) наблюдал отрицательное колебание тока, отводимого от поверхности спинного мозга при раздражении двигательных и чувствительных нервов. В 1889 г. Вериго Б.Ф. отмечал развитие электронегативности в возбужденном участке спинного мозга. Самопроизвольное движение конечностей сопровождалось негативизацией потенциала в плечевом или поясничном утолщениях. Аналогичные наблюдения были выполнены Миславским Н.А. в 1894 г., Деловым В.Е. и Лапицким Д.А. в 1935 г. [цит. по Сорохтин Г.Н., Темпер Ю.Б., 1959]. Sato I. и соавт. (1979) исследовали влияние ряда препаратов на УПП спинного мозга кошки. Lothman E.W. и Somjen G.G. (1975) в опытах на децеребрированных кошках, при стимуляции афферентных периферических нервов наблюдали негативизацию УПП до 2,5±0,5 мВ. Изменения УПП связывались авторами с увеличением внеклеточной концентрации калия (до 4 мМ) и деполяризацией нейроглии. При активации ретикулоспинальных и руброспинальных волокон, а также при стимуляции чувствительных нервов у кошек отмечались негативные сдвиги УПП спинного мозга, что связывалось исследователями с

активацией специфических интернейронных путей

[Jimenez I. et al., 1987]. Подобные изменения УПП при стимуляции дорзальных корешков или афферентных нервов сопровождались увеличением локального кровотока [Rosenthal M. et al., 1979].

20

Ограничение нисходящей супраспинальной импульсации (низкая хордотомия) приводило к развитию в спинном мозге пассивной гиперполяризации на 0,5-1 мВ [Сорохтин Г.Н., Андриайнен О.А., 1966; Лупандин Ю.В., 1966]. Более подробно изменения УПП спинного мозга при патологических состояниях будут рассмотрены в соответствующем разделе. Исследований, посвященных изучению изменений УПП спинного мозга у человека в норме и при различных патологических состояниях, а также данных об одновременной регистрации УПП и ЭСГ человека и животных в доступной нам литературе, мы не встретили. Локальность и высокая амплитуда изменений постоянного потенциала предполагают высокую диагностическую чувствительность этого метода в клинической практике. 1.2. Общие представления о механизмах повреждения нервной ткани спинного мозга Согласно современным представлениям, развитие повреждения нервной ткани претерпевает ряд стадий, приводящий к гибели нервных клеток и стойкому морфологическому и функциональному дефекту. Несмотря на некоторые различия в структурно-функциональной организации спинного и головного мозга, фундаментальные механизмы повреждения нервной ткани в ЦНС весьма сходны. Выделяют первичные и вторичные механизмы повреждения спинного мозга. Под первичными механизмами подразумеваются различные (острые или хронические) воздействия механической или ишемической природы, приводящие к массивной гибели нейронов и глиальных клеток [Tator C.H., 1995; Шевелев И.Н. и соавт., 2000; Park E. et al., 2004]. Существенное значение для нарушения функции спинного мозга при повреждении играют сопутствующие ликвородинамические нарушения и повреждение белого вещества [Шлапак И.П. и соавт., 2002; Moosa A., et al., 2004; Stys P.K., 2004]. Меха-

21

низмы

первичного

повреждения,

как правило,

связаны

с

анатомо-

физиологическими особенностями спинного мозга: его локализацией, структурой и особенностями кровоснабжения. Повреждение нервной ткани не ограничивается локальным разрушением структур, а запускает цепь реакций, приводящих к вторичной гибели изначально неповрежденных клеток. Ключевым моментом этого процесса является нарушение микроциркуляции, гипоксия и ишемия нервной ткани [Tator C.H. 1991; Dumont R.J. et al., 2001]. В зависимости от степени нарушения кровотока, при повреждении ткани мозга, выделяют 3 области, характеризующиеся различной степенью кровоснабжения [Heiss W.D., Graf R., 1994]. Центр или ядро инфаркта («core») имеет показатели менее 15% от исходного кровотока [Nedergaard M., et al., 1986; Duverger D., MacKenzie E.T., 1988]. Мозговая ткань в области инфаркта, окружающая ядро, в которой отмечаются преимущественно функциональные сдвиги и имеющая уровень кровоснабжения менее 40 % от исходного, называется зоной ишемической полутени (penumbra) [Ginsberg M.D., Pulsinelli W.A., 1994; Hossmann K.A., 1994; Back T., 1995]. Область пенумбры может быть значительно большей, чем объем повреждения при действии альтерирующего механизма, длительность существования этой области определяет границы так называемого «терапевтического окна». В течение этого временного периода терапевтические мероприятия наиболее эффективны [Astrup J. et al., 1981; Hakim A.M., 1987]. Окружающая пенумбру ткань, с более высокой интенсивностью кровотока, называется экстрапенумброй или периинфарктной областью [Heiss W.D., Graf R., 1994]. Степень нарушения энергетического метаболизма зависит от функционального состояния нервных клеток до повреждения, продолжительности и силы травматического воздействия. По данным ряда авторов в ядре инфаркта уровень АТФ уже через 5 мин снижается до 25% от исходного значения [Folbergova J. et al., 1992; Welsh F.A. et al., 1991]. В области ишемической полутени, уровень АТФ составляет примерно 50-70% от нормального.

22

На ранних стадиях ишемии повышено использование глюкозы [Back T. et al., 1995; Nedergaard M. et al., 1986], но через 4-5 часов оно падает до 50% от нормы, как и в ядре инфаркта. Отмечается диссоциация между уровнем кровоснабжения ишемизированной области и интенсивностью обмена веществ: снижение уровня кровотока больше, чем понижение обмена глюкозы и макроэргических соединений фосфора [Ginsberg M.D. et al., 1985; Levy D.E., Duffy T.E., 1977]. Изменение ионного гомеостаза при ишемии вызвано преимущественно нарушением активного энергозависимого трансмембранного переноса ионов против электрохимического градиента и стимуляцией глутаматных рецепторов на поверхности плазмолеммы нейронов. При ишемии перераспределение ионов происходит в сторону повышения внутриклеточной концентрации Са2+ и Na+ и внеклеточной концентрации К+, что сопровождается деполяризацией мембраны нервных клеток и негативизацией УПП нервной ткани [Gido G. et al., 1997; Harris R.J., Symon L., 1984; Young W., Koreh I., 1986; Kristian T., Siesjo B.K., 1998]. Через 2 часа после реперфузии концентрация внеклеточного K+ возвращается к исходному уровню. Через 3-5 минут ишемии, аноксическая деполяризация имеет максимальную выраженность, приобретая характеристику распространяющейся депрессии (см. раздел 1.3.1.). В области пенумбры наблюдается транзиторная ишемическая деполяризация [Mies G. et al., 1994; Ginsberg M.D., Pulsinelli W.A., 1994; Leybaert L., De Ley G., 1994]. Предполагается, что аноксическая деполяризация может быть главным и универсальным физиологическим проявлением повреждения нервной ткани [Kaminogo M. et al., 1999; Hossmann K.A., 2003], так как существует высокая корреляция между степенью патоморфологических изменений и периинфарктными сдвигами УПП [Kubota M. et al., 1989; Mies G. et al., 1993]. Факторы уменьшающие степень деполяризационных сдвигов (антагонисты глутаматных рецепторов, гипотермия, А1-агонисты, блокаторы NO-синтазы) также уменьшают и размер инфаркта в области ишемической полутени. [Hossmann K.A., 1994, 2003; Shimizu-Sasamata M. et al., 1998; Суфианова Г.З.

23

и соавт., 2003]. И наоборот, дополнительная деполяризация (аппликация ионов К+, электростимуляция, повышение концентрации глутамата) увеличивает размер инфаркта [Busch E. et al., 1996; Back T. et al., 1996]. Причина повреждающего действия деполяризации неизвестна, хотя в интактной (неишемизированной) области подобная величина и продолжительность деполяризации (например, при индукции распространяющейся депрессии) не вызывает повреждения нервных клеток [Nedergaard M., Hansen A.J., 1993]. Предполагается, что на фоне ухудшения субстратного снабжения ткани при ишемии, дополнительная метаболическая нагрузка, вызванная деполяризацией способствует увеличению морфологического повреждения [Back T. et al., 1996; Hossmann K.A., 2003]. Поэтому высказывается мнение, что подавление стойкой деполяризации – рациональный подход, направленный на уменьшение объема инфаркта [Mies G. et al., 1993; Hossmann K.A., 2003]. Необходимо отметить, что роль деполяризации в механизмах повреждения спинного мозга изучена недостаточно. Дефицит АТФ и деполяризация мембраны клетки вызывает пассивный отток K+ из клетки и приток Ca2+ внутрь клетки. Высокая концентрация Ca2+ в нейронах, в результате соединения этого иона с рецептором кальмодулином, запускает каскад Са2+ — зависимых метаболических процессов, что ведет к активации кальмодулинзависимых протеинкиназ, липаз и эндонуклеаз, которые вызывают деградацию белков цитоскелета и освобождение свободных жирных кислот и их продуктов [Kristian T., Siesjo B.K., 1998]. В результате увеличения внутриклеточной концентрации Са2+ происходит активация Са2+/кальмодулин NOS и интенсивное образованию NO и пероксинитрита (ONOO-), являющегося непосредственной причиной гибели клеток. В настоящее время предполагается, что одним из возможных ведущих механизмов повреждения нервной ткани является механизм глутаматной эксайтотоксичности. Впервые гипотезу о цитотоксическом действие возбуждающих нейромедиаторов выдвинул Olney J.W. в 1978 г. [Olney J.W. ,1978]. В настоящее время эта концепция клеточной гибели является доминирующей

24

[Choi D.W. et al., 1987; Choi D.W., 1988; Bullock R. et al., 1998; Svendsen C.N., Smith A.G., 1999; Hossmann K.A., 2003; Park E. et al., 2004; Krenz N.R., Weaver L.C., 1998]. Установлено, что уровень глутамата в тканях мозга значительно повышается при ишемическом и травматическом его повреждении [Benveniste H. et al, 1984 ; Bullock R.,et al., 1998; Park E. et al., 2004; Krenz N.R., Weaver L.C., 1998; McAdoo D.J. et al., 2000]. Была продемонстрирована связь между выбросом глутамата при ишемии с размерами инфаркта мозга [Takagi K. et al, 1993]. Повреждающий эффект глутамата связан со стимуляцией NMDA, АМРА/каинатных, квисквалатных и метаботропных рецепторов глутамата [Cunningham M.D. et al., 1994]. Развитие патобиохимического каскада в итоге приводит к клеточной гибели по механизму некроза и апоптоза [Wagner F.C.Jr. et al., 1978; Kawata K., et al., 1993; Beattie M.S. et al., 2002; Park E. et al., 2004]. В посттравматическом периоде отмечается два пика гибели клеток спинного мозга по механизму апоптоза. В первые 3 суток после травмы наблюдается апоптоз нейронов, микроглии и в меньшей степени олигодендроглии вблизи от очага некроза. Второй пик отмечается через 7-14 суток, при этом волна апоптоза (преимущественно олигодендроцитов) развивается на отдалении от первичного очага [Liu X.Z. et al., 1997; Beattie M.S. et al., 2002]. Апоптоз глиальных клеток является причиной распространенной аксональной дегенерации [Abe Y. et al., 1999; Beattie M.S. et al., 2002], что может препятствовать развитию регенерации в посттравматический период. Процесс регулированной клеточной гибели условно может быть разделен на несколько различных фаз: фаза инициации апоптоза, проведение сигнала, активация каспаз, активация эндонуклеаз и специфическая деградация ДНК, в результате чего наступает гибель клетки [Yakovlev A.G., Faden A.I., 2001]. За развитие апоптоза при ишемическом повреждении нервной ткани ответственны некоторые гены, среди которых есть как его индукторы – Fas/apo-1, p53 [Sakurai M. et al., 1998; Saito N., et al., 2000], так и ингибиторы – bcl-2, bcl-x, bax [Li G.L. et al., 1996; Gillardon F. et al., 1996]. Подробно механизмы апоптоза представлены в спе-

25

циальных обзорах [Macaya A., 1996; Борщенко И.А. и соавт., 2000; Eldadah B.A., Faden A.I., 2000; Lowrie M.B., Lowson S.J., 2000]. Таким образом, не зависимо от механизма повреждения спинного мозга, развивающаяся ишемическая деполяризация нервных клеток и выброс возбуждающих нейромедиаторов (т.н. «эксайтотоксическая» теория) запускают сложный патобиохимический каскад, который включает внутриклеточное накопление кальция, повышение синтеза NO и экспрессию генов ведущих к синтезу цитокинов и ферментов, что приводит к образованию свободных радикалов и повреждению субклеточных структур. Итогом является формирование инфаркта, происходящего по двум механизмам – некротической смерти клетки и апоптоза. 1.3. Электрические явления в спинном мозге при повреждении 1.3.1. Распространяющаяся депрессия

Впервые явление, которое получило название – «распространяющаяся депрессия» (spreading depression) было описано Leão в 1944 г. [Leao A.A.P., 1944]. Распространяющаяся депрессия (РД) представляет собой медленно распространяющуюся волну транзиторной деполяризации, что проявляется первоначальным увеличением и последующим угнетением нейрональной активности [Аладжалова Н.А., 1962], гиперемией, выраженным изменением метаболизма и ионного гомеостаза нервной ткани [Gorji A., 2001]. Степень деполяризации варьирует от 10 до 40 мВ [Sunami K. et al., 1989; Lauritzen M., Hansen A.J., 1992]. Скорость распространения корковой РД, измеренная различными методами, составляет от 3 до 8 мм/мин [Aitken P.G. et al., 1998; Somjen G.G., 2001]. Во время волны РД отмечается повышение уровня энергетического метаболизма нервных клеток [Kocher M. et al., 1990; Mayevsky A., Weiss H.R., 1991]. Согласно данным Lauritzen M. et al. (1990) в течение негативного изменения УПП при РД повышается свободная концентрации

26

арахидоновой кислоты, уменьшается концентрация фосфокреатина (на 38%), повышается уровень АДФ (на 38%), уменьшается концентрация глюкозы (на 37%) и увеличивается концентрация лактата (на 105%). Установлено, что при прохождении волны РД в коре головного мозга, вследствие деполяризации нейроглиальной сети, отмечается развитие гиперемии с последующей длительной гипоперфузией [Goadsby P.J., 1992; Seitz I. et al., 2004]. При РД отмечается увеличение проницаемости гематоэнцефалического барьера (ГЭБ), что объясняется активацией генов ММP (преимущественно ММР-9) [GursoyOzdemir Y. et al., 2004]. Значительное число исследований показывают возможную роль РД и РД-подобной деполяризации в патогенезе многих заболеваний нервной системы, таких как ишемические и травматические повреждения нервной ткани, эпилепсия, повышение внутричерепного давления, мигрень [Gorji A., 2001; Lauritzen M., 2001; Rogatsky G.G. et al., 2003]. Предполагается роль деполяризации при РД, как главного механизма, лежащего в основе индукции генов при повреждении нервной ткани. Это может играть роль в отсроченной гибели нейронов, или наоборот, способствовать нейропротекции (механизм толерантности) и развитию функциональной компенсации при гипоксии и ишемии [Kury P. et al., 2004; Rangel Y.M. et al., 2001; Yrjanheikki J. et al., 2000; Yanamoto H. et al., 2000; Jander S. et al., 2001; Hermann D.M. et al., 1999]. Показана роль деполяризации в механизмах экспрессии нестина – белка содержащегося в реактивных и менее дифференцированых клетках ЦНС [Holmin S. et al., 2001]. Возможно, деполяризация также играет роль в механизмах глиальной пролиферации при повреждении мозга [Amos B.J. et al., 1998]. В норме, РД не вызывает повреждения нервной ткани, альтерирующее действие деполяризации связано с резким увеличением метаболической нагрузки при ишемии, что приводит к несоответствию между потребностью в энергетических субстратах и их поступлением в ткань [Hossmann K.A., 2003; Jarvis C.R. et al., 2001; Tatlisumak T. et al., 2000]. Первоначально распространяющаяся депрессия Леао была описана во всех регионах ЦНС, кроме спинного мозга [Somjen G.G., 2001]. В 1959 г. Со-

27

рохтин Г.Н. и Чумакова Т.А. наблюдали развитие экзальтационного состояния, в виде возрастания рефлекторной возбудимости и величины рефлексов, или прогрессивное повышение порогов и угнетение рефлекторной возбудимости спинного мозга в ответ на аппликацию калия хлорида при хордотомии у лягушек. Было показано, что эти явления связаны с деполяризацией спинного мозга, что выражалось в негативизации УПП [Сорохтин Г.Н., Чумакова Т.А., 1959; Гольдфельд И.Л., 1966]. В работах многих исследователей также приводятся наблюдения негативизации УПП, повышения внеклеточной концентрации калия и увеличение локального кровотока в спинном мозгу в ответ на стимуляцию [Rosenthal M. et al., 1979; Lothman E.W., Somjen G.G., 1975]. Buchert-Rau B. и Sonnhof U. (1982) описали специфические электрические осцилляции мотонейронов в спинном мозгу лягушки, которые они рассматривали как РД. Somjen G.G. и Czeh G. в опытах на изолированном спинном мозге мышей в течении гипоксии наблюдали резкое увеличение внеклеточной концентрации калия, сопровождающееся отрицательным изменением УПП, напоминающее РД в структурах головного мозга [Somjen G.G., Czeh G., 1989; Czeh G., Somjen G.G., 1990]. Было показано, что РД в спинном мозге выражается в обратимом увеличении концентрации калия во внеклеточной жидкости до 21,1±4,6 мМ и негативным отклонением УПП до 17,3±4,9 мВ, продолжительностью 1,2±0,5 мин, скорость распространения депрессии составляет 12±4,7 мм/мин [Streit D.S. et al., 1995]. В настоящее время предполагается, что РД может играть роль в механизмах повреждения спинного мозга, спинального шока и нейропатической боли [Gorji A. et al., 2004]. Таким образом, распространяющаяся депрессия (РД) представляет собой универсальное явление, лежащее в основе многих физиологических и патологических состояний нервной ткани [Аладжалова Н.А., 1962; Somjen G.G., 2001; Gorji A. et al., 2004]. Очевидно, что продолжение исследований РД и РД-подобной деполяризации перспективно для изучения патофизиологических механизмов повреждения спинного мозга [Gorji A. et al., 2004].

28

1.3.2. Изменения спонтанной биоэлектрической активности спинного мозга при повреждении Изучение изменений УПП спинного мозга при повреждении были выполнены преимущественно на животных. После повреждения спинного мозга у крыс на уровне Th8 отмечалось значительное увеличение концентрации внеклеточного калия, сопровождающееся негативизацией УПП до 10,7 мВ. В области повреждения наблюдалось снижение потребления глюкозы. По мере удаления от зоны травмы степень нарушения метаболизма уменьшалась [Murai H. et al., 1991]. Было показано, что в зоне повреждения спинного мозга УПП более негативен, относительно интактных отделов [Goodman R.M. et al., 1985]. При гипоксии, также отмечалось увеличение внеклеточной концентрации калия и негативизация УПП спинного мозга, напоминающее распространяющуюся депрессию в структурах головного мозга [Czeh G., Somjen G.G., 1990]. Одним из представляющих интерес, вариантов повреждения является его перерезка на разных уровнях. Подобное воздействие, в отличие от других моделей, не сопровождается распространенным повреждением спинного мозга, однако приводит к ограничению нисходящей супраспинальной импульсации и развитию спинального шока. В исследовании Сорохтина Г.Н. и Темпер Ю.Б. (1959) было установлено, что высокая хордотомия у лягушек в 39% случаев сопровождалась нарастанием поляризации спинного мозга и снижением рефлекторной возбудимости. Позитивный сдвиг потенциала соответствовал по времени продолжительности спинального шока (в среднем 2,9 мин). В 18% случаев авторы наблюдали кратковременное повышение поляризации (около 30 сек), после чего отмечалась нарастающая деполяризация спинного мозга. При этом развивалась арефлексия, паралич дыхания и гибель животных. В ряде случаев, относительная деполяризация спинного мозга сопровождалась преимущественным повышением рефлекторной возбудимости.

29

Полученные в ходе экспериментов на животных данные позволили выделить авторам три функциональных состояния спинного мозга, развивающиеся после хордотомии [Сорохтин Г.Н., Чумакова Т.А., 1959]: 1. «Спинальный шок» - характеризуется гиперполяризацией спинного мозга, что выражается в позитивизации УПП и снижении рефлекторной возбудимости. 2. Состояние «экзальтации» - развивается сразу после хордотомии или после восстановления от спинального шока и характеризуется негативизацией УПП, нарастанием рефлекторной возбудимости, снижением порога и возрастанием величины рефлексов. 3. Состояние «травматического шока» – характеризуется развитием выраженной деполяризации на разных уровнях ЦНС, прогрессивным повышением порогов и угнетением рефлекторной возбудимости. Предполагается, что причиной спинального шока является ограничение нисходящей супраспинальной импульсации, что приводит к развитию пассивной гиперполяризации мотонейронов дистальнее области повреждения [Сорохтин Г.Н., Андриайнен О.А., 1966; Schadt J.C., Barnes C.D., 1980]. После прохождения спинального шока отмечалась большая активность электромиограммы, чем до хордотомии, что связывалось авторами с развитием экзальтационного состояния [Сорохтин Г.Н. и соавт., 1960]. По данным разных исследователей, изменения медленной электрической активности спинного мозга были менее специфичными. В зависимости от степени травмы отмечалось либо увеличение, либо угнетение спонтанной электрической активности. Было установлено, что гипоксия и начальная стадия асфиксии спинного мозга сопровождаются увеличением фоновой электрической активности [Bremer F., 1941; Brandon A., 1956] . В опытах на кошках отмечалось, что повреждение спинного мозга вызывало увеличение амплитуды и частоты ЭСГ [Morrison G. et al., 1975]. Увеличение амплитуды ЭСГ было пропорционально степени повреждения спинного мозга [Molt J.T., 1978]. Введение конвульсантов (стрихнин, хлористый аммоний) и фарадиза-

30

ция также вывали повышение амплитуды, частоты и регуляризацию спонтанной электрической активности спинного мозга [Bremer F., 1941]. Эффект конвульсантов объяснялся прямым действием этих веществ на спинной мозг [Marsan C.A., Fuortes M.G.F., 1949; Marsan C.A. et al., 1949; Marsan C.A. et al., 1950]. Выраженное повреждение и гибель препарата спинного мозга сопровождались снижением электрической активности. При этом в начале подавлялись быстрые, а затем медленные колебания потенциала [Ten Cate J. et al., 1947; Ten Cate J., 1950; Ten Cate J. et al., 1958]. При перерезке спинного мозга также регистрировались неоднозначные сдвиги медленной электрической активности. Bremer F. (1941), Horsten G.P.M. (1948) наблюдали снижение электрической активности спинного мозга в каудальном отделе. В исследованиях Оганесяна А.А. (1950) отмечалось резкое снижение амплитуды медленных колебаний и исчезновение быстрых волн ниже места перерезки спинного мозга, выше области повреждения имело место повышение амплитуды ЭСГ. По мере восстановления функций спинного мозга электрической активность в обоих направлениях выравнивалась. Подобные изменения в ЭСГ не наблюдались у новорожденных животных. При гемисекции, отмечалось подавление фоновой электрической активности как на ипсилатеральной, так и на противоположной стороне [Оганесян А.А., 1957]. Mark V.H. и Gasteiger E.L. (1953), Morrison G. et al. (1975) в опытах на кошках наблюдали увеличение амплитуды и частоты ЭСГ ниже места перерезки. При нембуталовом наркозе, во время повреждения спинного мозга, изменений медленной электрической активности не отмечалось [Mark V.H., Gasteiger E.L. , 1953], что косвенно свидетельствует о деполяризационной природе этих изменений. Visser P. et al. (1958) после перерезки спинного мозга наблюдали небольшое снижение электрической активности, иногда отмечалось повышение или отсутствие сдвигов в ЭСГ. Исследования изменений медленной электрической активности при повреждении спинного мозга у человека были впервые опубликованы Pool J.L в 1946 г. Дж. Л. Пуль наблюдал своеобразные «пикоподобные» волны у паци-

31

ентов с нижней параплегией, которые он связывал с проявлениями «субклинической спинальной эпилепсии». Штарк М.Б. (1959, 1962) при регистрации ЭСГ человека пункционным методом, также наблюдал быстрые «пикоподобные» импульсации с частотой 7-25 в сек и амплитудой до 100 мкВ, которые он связывал с синхронизированным разрядом интернейронов. Миэлитический очаг характеризовался медленными колебаниями потенциала (7-8 Гц) низкой амплитуды. При отдалении от очага нормальный ритм ЭСГ восстанавливался, исчезали характерные «пикоподобные» импульсации. Dzialek E. (1975) отмечал уменьшение частоты колебаний до 2-3 Гц и увеличение амплитуды ЭСГ до 70 мкВ у больных с опухолями спинного мозга. Сходные изменения электрической активности наблюдались также в исследованиях других авторов. Ertekin C. et al. (1983) отмечали у пациентов с повреждением верхних сегментов спинного мозга значительное увеличение амплитуды и частоты ЭСГ, при этом у пациентов с повреждением периферических нервов, корешков и нижележащих отделов спинного мозга, амплитуда и частота ЭСГ была снижена. У пациентов со спастическим парапарезом афферентные стимулы вызывали более значимые изменения на ЭСГ чем у здоровых. В исследовании Оноприенко А.П. (1984), при поражении спинного мозга различного генеза (сирингомиелия, опухоли) ниже области повреждения наблюдалось снижение частоты колебаний до 5-6 Гц и повышение амплитуды волн с 15 до 80 мкВ. Штарком М.Б. (1962) было установлено, что заболевания, сопровождающиеся постоянным гипертензионным синдромом, характеризуются сходными изменениями и динамикой ЭСГ. Наблюдалась характерная обратная параболическая зависимость амплитуды ЭСГ от величины субдурального давления. При повышение давления от 200 до 500 мм вод. ст., амплитуда ЭСГ увеличивалась от 30 до 90 мкВ. Дальнейшее увеличение давления сопровождалось депрессией ЭСГ (рис. 1). Штарк М.Б. отмечал, что при наличии блока в субарахноидальном пространстве спинного мозга, с электродов, расположенных выше регистрируется ЭСГ, характерная для повышения ликворного давления.

32

Рис.1. Соотношение субдурального давления и амплитуды ЭСГ [Штарк М.Б., 1962]. Обобщая результаты электрофизиологических исследований, можно сделать вывод, что повреждение спинного мозга, независимо от альтерирующего механизма, сопровождается негативными сдвигами УПП и увеличением спонтанной электрической активности спинного мозга. При этом выраженное повреждение вызывает угнетение спонтанной ЭСГ, что возможно связано со значительным ухудшением функционального и метаболического состояния спинного мозга, развитием деполяризации и массивной гибелью нервных клеток. Ограничение нисходящей супраспинальной импульсации при локальном повреждении спинного мозга может сопровождаться развитием гиперполяризационного состояния нервной ткани в нижележащих отделах, что возможно объясняет природу спинального шока [Сорохтин Г.Н., Чумакова Т.А., 1959].

33

1.4. Пуриновые и пиримидиновые рецепторы. Механизмы нейропротекторного действия АТФ В настоящее время, согласно общепринятой классификацией, выделяют P1 и P2 пуринорецепторы (таблица 1) [Abbracchio M.P., Burnstock G., 1994]. Таблица 1. Классификация пуриновых рецепторов Тип/подтип рецептора Связь с G белками Эффекты

P1

P2

A1

A2a

A2b

A3

Gi

Gs

Gs, Gq

Gi, Gq

↓цАМФ ↑ИФ3 ↑Ki+ ↓Са i2+

↑цАМФ

↑цАМФ ↑ИФ3

↓цАМФ ↑ИФ3

P2X (7 подтипов) -

P2Y (9 подтипов) Gi, Gq

↑ Са i2+

↓цАМФ ↑ИФ3

Естественными агонистами P1 рецепторов являются аденозин и в меньшей степени АТФ и АДФ. P1-пуринорецепторы подразделяются на 4 подтипа: А1, А2a, А2b и А3. Все аденозиновые рецепторы связаны с G белками и состоят из 7 трансмембранных доменов [Olah M.E. et al., 1992]. А1 рецепторы широко распределены в тканях организма [Reppert S.M. et al., 1991; Stehle J.H. et al., 1992; Dixon A.K. et al., 1996]. В ЦНС высокая концентрация этих рецепторов обнаружена в коре головного мозга, гиппокампе, мозжечке, таламусе, стволе мозга и в спинном мозгу [Reppert S.M. et al., 1991; Dixon A.K. et al., 1996]. А2а рецепторы имеют более ограниченное распределение в тканях организма. Эти рецепторы обнаружены на тромбоцитах, в ЦНС, на гладкомышечных клетках и эндотелии. В ЦНС наибольшая концентрация рецепторов этого типа обнаружена в областях богатых дофаминовыми рецепторами [Ongini E., Fredholm B.B., 1996; Svenningsson P. et al., 1997].

34

А2b рецепторы обнаружены практически во всех тканях и органах, однако для их активации требуются высокие концентрации аденозина. Было показано наличие этих рецепторов практически во всех отделах ЦНС [Stehle J.H. et al., 1992; Dixon A.K. et al., 1996]. А3 рецепторы имеют широкое распределение в организме, но их физиологическая роль изучена недостаточно [Zhou Q.Y. et al., 1992; Salvatore C.A. et al., 1993; Linden J., 1994; Dixon A.K. et al., 1996]. Самые высокие концентрации мРНК А3 рецепторов у человека обнаружены в легких, печени и с более низкими уровнями в аорте и головном мозге [Salvatore C.A. et al., 1993]. Биологическая роль аденозиновых (P1) рецепторов в норме и в патогенезе многих заболеваний изучена достаточно хорошо. В ЦНС А1 рецепторы расположены пре- и постсинаптически на телах нейронов, аксонах и вызывают торможение синаптической передачи. Агонисты А1 рецепторов уменьшают выпуск нейротрансмиттеров, гиперполяризуя мембраны клеток, уменьшают возбудимость и подавляют спонтанную импульсную активность нейронов головного мозга [Елисеев В.В, Полтавченко Г.М., 1991; Nikodijevic O. et al., 1991; Stone T.W, 1989; Malhotra J., Gupta Y.K., 1997]. Аденозин выполняет функцию регулятора внутриклеточного Са(2+), изменяя возбудимость клетки, а также регулирует проницаемость для ионов К(+) [Schubert P., Kreutzberg G.W., 1987; Елисеев В.В., Полтавченко Г.М., 1991]. А-агонисты

значительно изменяют электрофизиологическую актив-

ность ЦНС. Аденозин и селективные агонисты А1 рецепторов вызывают позитивизацию УПП головного мозга и выраженную депрессию суммарной мощности ритмов ЭЭГ [Елисеев В.В., Полтавченко Г.М., 1991; Суфианова Г.З. и соавт., 2003]. Активация А1 рецепторов в сегментах спинного мозга уменьшает синаптическую передачу. Одновременная активация A1 и A2 аденозиновых рецепторов облегчает торможение постсинаптического нейрона [Brooke R.E. et al., 2004]. Возможно, что А1 рецепторы также участвуют в модуляции ноци-

35

цептивной информации в спинном мозге и на периферии [Reeve A.J., Dickenson A.H., 1995; Karlsten R. et al., 1992; Ocana M., Baeyens J.M., 1994]. При интрацеребровентрикулярном и интратекальном введении, аденозин и его производные оказывали выраженное антиноцицептивное действие. Эти эффекты были связаны со стимуляцией А1 рецепторов [Herrick-Devis K. et al., 1989; de Lander G.E., Hopkins C.J., 1986]. Анальгетический эффект аденозина при интратекальном введении показан в опытах на животных и у людей с хронической нейропатической болью [Eisenach J.C. et al, 2002; Obata H. et al., 2004; Bantel C. et al., 2002]. Существует множество исследований, в которых установлен выраженный нейропротекторный эффект аденозина и его аналогов. Защитное действие аденозина связывают с активацией преимущественно А1 рецепторов. [Von Lubitz D., Jacobson K.A., 1994; Dora C.D., et al., 1998; Zhang Q. et al., 2000; Kitagawa H., et al., 2002; Суфианова Г.З., 2003]. В ряде работ был показано седативное и противосудорожное действие агонистов А1 рецепторов [Nikodijevic O. et al., 1991; Jain N. et al., 1995; Malhotra J., Gupta Y.K., 1997; Елисеев В.В., Полтавченко Г.М., 1991]. Эффекты активации А2а рецепторов, особенно в центральной и периферической нервной системе противоположны эффектам А1 агонистов. Учитывая влияние А2а агонистов на каталептическую активность [Kafka S.H., Corbett R.,1996], антагонисты этих рецепторов рассматриваются как возможные препараты при лечении шизофрении [Rimondini R. et al., 1997]. Активация А2а рецепторов может защищать от воспаления в период реперфузии после ишемии [Jordan J.E. et al., 1997]. Стимуляция А2b рецепторов на гладкомышечных клетках и эндотелии сосудов опосредует вазодилятацию, которая не связана с активацией А2а рецепторов [Szentmiklosi A.J. et al., 1995; Rubino A. et al., 1995]. Стимуляция А3 рецепторов сопровождается снижением артериального давления [Fozard J.R., Hannon J.P., 1994]. Однако гипотоническая реакция при этом может быть связана с вторичным выбросом гистамина при актива-

36

ции А3 рецепторов тучных клеток [Hannon J.P. et al., 1995]. Системное введение А3 агониста N6-(3-йодобензил)-59-(N-метилкарбомоил) аденозина (3IB-MECA) понижало двигательную активность у мышей, что предполагает участие этих рецепторов в модуляции поведения [Jacobson K.A. et al., 1993]. Активация А3 рецепторов на эндотелиальных клетках, кардиомиоцитах, гладкомышечных клетках активизирует клеточную антиоксидантную защиту, увеличивая активность супероксид-дисмутазы, каталазы и глутатионредуктазы [Maggirwar S.B. et al., 1994]. Р2 рецепторы подразделяются на 2 основных класса: Р2Х рецепторы, представляющие собой семейство катион селективных ионных каналов, и P2Y — группу связанных с G-белками рецепторов. В настоящее время индентифицировано 7 подтипов P2X и 9 подтипов P2Y рецепторов [Abbracchio M.P., Burnstock G., 1994; Khakh B.S., 2001]. Семейство P2X рецепторов состоит из 7 различных субъединиц, каждая из которых имеет два трансмембранных домена, N и С-концы которых расположены внутри клетки. АТФ связывающий сайт локализован вблизи трансмембранного домена, второй трансмембранный домен P2X субъединицы формирует пору канала [Khakh B.S., 2001]. P2X рецепторы опосредуют быстрый (в пределах 10 мс) трансмембранный перенос катионов (Na+, K+, Ca2+), вызывая увеличение внутриклеточной концентрации Са2+ и деполяризацию клеточной мембраны [Bean B.P., 1992; Dubyak G.R., el-Moatassim C., 1993]. P2Y рецепторы представляют собой семейство рецепторов пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов связанных с G-белками. Эти рецепторы состоят из 7 трансмембранных доменов и их структура соответствует другим подобным рецепторам [Van Rhee A.M. et al., 1995]. Большинство эффектов P2Y рецепторов опосредуются через активацию фосфолипазы С, что приводит к увеличению концентрации ИФ3 и накоплению внутриклеточного Сa2+ [Waldo G.L. et al., 1991; Maurice D.H. et al., 1993]. Кроме того, активация некоторых P2Y рецепторов может сопровож-

37

даться ингибированием аденилатциклазы [Pianet I. et al., 1989; Valeins H. et al., 1992; Webb T.E. et al., 1996]. В центральной нервной системе P2Y рецепторы опосредуют медленные изменения мембранного потенциала в ответ на несинаптический выпуск АТФ или взаимодействуют с рецепторами для других нейротрансмиттеров [Illes P., Ribeiro J.A., 2004]. P2X2, P2X4, P2X6 и P2Y1 рецепторы преимущественно нейронального типа. Эти рецепторы локализуются постсинаптически или пресинаптически. Постсинаптические Р2 рецепторы в основном возбуждающие, пресинаптические — могут быть как возбуждающие (P2X) так и тормозные (P2Y). Таким образом, выпуск АТФ может сопровождаться как возбуждением многих нейронов, так и их торможением [Tokuyama Y. et al., 1995]. В большинстве кровеносных сосудов P2Y1 рецепторы присутствуют на эндотелии и опосредуют вазодилятацию через Са2+ зависимую активацию эндотелиальной NO синтазы и продукции эндотелиальных факторов, вызывающих вазодилятацию [Thapaliya S. et al., 1999]. Эндотелиальная продукция простациклинов также стимулируется активацией P2Y1 рецепторов. Стимуляция P2Y рецепторов на гладкомышечных клетках сосудов сопровождается их гиперполяризацией [Kennedy C., Burnstock G., 1985; Liu S.F. et al., 1989; You J. et al., 1999]. P2X рецепторы экспрессируются на переферических и центральных терминалях первично-афферентных нейронов. В настоящее время предполагается роль P2X (преимущественно P2X3) рецепторов в болевой чувствительности [Gu J.G., 2003; Cook S.P., McCleskey E.W., 2002; Kennedy C. et al., 2003]. Биологические эффекты агонистов пуриновых рецепторов зависят от селективности и концентрации агониста, распределения рецепторов в тканях и органах. АТФ и АДФ первично действуют на P2 пуринорецепторы, вторичные эффекты АТФ связаны с ферментативной деградацией до аденозина, действующего через P1 рецепторы [Illes P., Ribeiro J.A., 2004].

38

Показано, что у людей ионофорез АТФ вызывает слабую боль. У крыс и людей этот эффект зависит от присутствия медиаторов воспаления [Hamilton S.G, McMahon S.B., 2000]. Участие P2X рецепторов в болевой чувствительности подтверждается антиноцицептивной активностью Р2 антагонистов [Wu Y. et al., 2004]. Гипералгезия связывается с активацией Р2X рецепторов микроглии [Inoue K. et al., 2003; Wu Y. et al., 2004]. Роль P2Y рецепторов в болевой чувствительности изучена не так хорошо как P2X рецепторов. Экспрессия этих рецепторов в сенсорных нейронах также предполагает возможную терапевтическая эффективность агонистов P2Y рецепторов в лечении боли [Kennedy C. et al., 2003]. Предполагается, что антиноцецептивный эффект АТФ при активации P2Y рецепторов связан со снижением выброса глутамата из терминалей нейронов и блокадой Са2+ каналов в спинном мозге [Gerevich Z. et al., 2004; Yoshida K. et al., 2002]. В тоже время, в опытах in vitro показано, что ATФ может действовать как медиатор «клеточной гибели» в различных отделах нервной системы, вызывая апоптоз и некроз клеток [Amadio S. et al., 2002]. Подобные эффекты связаны с активацией P2X (преимущественно P2X3 и P2X7) рецепторов нейронов и глиальных клеток [Kharlamov A. et al., 2002]. Стимуляция этих рецепторов сопровождается повышением концентрации внутриклеточного Са2+, деполяризацией и увеличением выброса глутамата [Wang X. et al., 2004; Matsumoto N. et al., 2004; Nakatsuka T. et al., 2003; Illes P., Ribeiro J.A., 2004]. Установлено, что активация P2X рецепторов α,β-метилен-АТФ увеличивает выпуск глутамата на 80% в первичных сенсорных синапсах спинного мозга крысы [Nakatsuka T. et al., 2003]. Антагонисты NMDA рецепторов блокируют цитотоксические эффекты АТФ [Amadio S. et al., 2002]. Во многих работах показан нейропротекторный эффект антагонистов P2 рецепторов при ишемии, гипоксии, гипогликемии и глутамат-опосредованной нейротоксичности на моделях in vitro [Krugel U. et al., 2001; Kharlamov A. et al., 2002; Wang X. et al., 2004; Cavaliere F. et al., 2001; Volonte C. et al., 1999].

39

В исследованиях других авторов установлено, что АТФ может подавлять глутаматную эксайтотоксичность [Ortinau S. et al., 2003] Этот эффект вероятно связан со стимуляцией пресинаптических P2Y1 рецепторов [Luthardt J. et al., 2003; Zhang J.M. et al., 2003]. В спинном мозге, активация P2Y рецепторов снижает выпуск глутамата из терминалей нейронов заднекорешковых ганглиев [Gerevich Z. et al., 2004]. Возможно, что нейропротекторный и антиноцицептивный эффект АТФ может быть связан с дополнительной активацией А1 рецепторов [Illes P., Ribeiro J.A., 2004]. Таким образом, физиологические эффекты АТФ связаны с первичной активацией Р2 пуринорецепторов в тканях организма. При этом может проявляться двойственный эффект. С одной стороны стимуляция ионотропных Р2X рецепторов в ЦНС способствует выбросу возбуждающий нейромедиаторов и активации нервной ткани, что приводит к усилению болевых стимулов и увеличивает повреждение нервной ткани, с другой стороны, стимуляция метаботропных P2Y рецепторов сопровождается развитием торможения в структурах нервной системы. Возможно участие этих рецепторов в угнетении болевой импульсации и потенциальном нейропротекторном эффекте пуринов. Вторичные эффекты АТФ связаны с ферментативной деградацией до аденозина, действующего через P1 рецепторы. В доступной нам литературе мы не обнаружили ссылок на проведение прямых электрофизиологических исследований влияния АТФ на функциональное состояние нервной ткани, что определяет актуальность исследования механизмов действия этого препарата с использованием новых методических подходов.

40

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ В настоящей главе дана общая характеристика материалов и методов. С целью более логичного изложения, отдельные методические моменты представлены в начале соответствующих разделов.

2.1. Общая характеристика экспериментальных исследований

2.1.1.Объекты исследования

Работа проведена на 73 здоровых беспородных крысах-самцах, весом 180-220 гр. Экспериментальные животные были получены из вивариев Иркутского государственного медицинского университета и Иркутского государственного университета. До экспериментов животных содержали в лабораторном виварии при температуре помещения 18-22 oС и естественном световом режиме; использовали стандартную диету, состоящую из брикетированного корма, овощей и воды. Опыты на животных осуществляли согласно «Правилам проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приказ Минздрава СССР N 755 от 12.08.1977 г.). Вживление электродов, а также перерезка, локальная компрессия, ишемическое повреждение спинного мозга и изучение нейропротекторного действия АТФ на модели локального компрессионного повреждения проводились под адекватным обезболиванием этаминал-натрием (40 мг/кг внутрибрюшинно). Моделирование внутричерепной гипертензии и исследование электрофизиологических эффектов АТФ, учитывая малоинвазивность метода интрацеребровентрикулярного введения препаратов, проводилось без дополнительной анестезии.

41

2.1.2. Методы моделирования повреждения спинного мозга

2.1.2.1. Перерезка спинного мозга Перерезка спинного мозга осуществлялась у 6 крыс на уровне Th11Th12 с помощью бритвенного лезвия. С этой целью, перед вживлением электродов, проводилась частичная резекция дужек Th11 и Th12 позвонков. Для изучения изменений УПП и ЭСГ при этой экспериментальной патологии, активные электроды вживлялись на уровнях Th9, Th11, Th12 и L2. Запись биоэлектрической активности начинали за 5-10 минут до повреждения и продолжали в течение 25 минут после перерезки спинного мозга. 2.1.2.2. Компрессионное повреждение спинного мозга Локальное компрессионное повреждение спинного мозга моделировали у 13 крыс по оригинальной адаптированной методике, путем дозированного сдавления спинного мозга [Watanabe S. et al., 2001; Суфианова Г.З., 2003]. С этой целью выполняли ламинэктомию Th10 и обнажали твердую мозговую оболочку спинного мозга. После чего проводили вживление электродов на уровне Th8, Th12 и L2. Для предотвращения дыхательных движений позвоночника во время эксперимента, крысу фиксировали в стереотаксическом аппарате за выступы быстротвердеющей пластмассы. Для одновременной регистрации электрофизиологических параметров и проведения компрессии мозга использовался электрод специальной конструкции (рис. 2). Электрод крепился в манипуляторе стереотаксического аппарата и устанавливался на поверхность спинного мозга. Повреждение создавалось путем 15 минутного погружения этого электрода на глубину 1 мм. Запись биоэлектрической активности начинали за 5-10 минут до повреждения и продолжали во время периода компрессии (15 минут) и в течение 20 минут после декомпресии. После завершения эксперимента на место костного дефекта помещалась

42

тефлоновая пластинка с установленным обычным электродом. Вся конструкция фиксировалась быстротвердеющей пластмассой.

Рис. 2. Схема электрода для создания компрессии мозга и регистрации ЭСГ: 1 – пластмассовый циллиндр для фиксации в манипуляторе стереотаксического аппарата; 2 – пластмассовый циллиндр для создания компрессии мозга (диаметр основания 2 мм); 3 – хлорсеребрянная регистрирующая часть электрода; 4 – проводящая часть электрода. 2.1.2.3. Ишемическое повреждение спинного мозга Изучение функциональных сдвигов при ишемии спинного мозга проводилось у 10 животных. Для регистрации биоэлектрической активности спинного мозга активные электроды вживлялись на уровнях Th8, Th10, Th12 и L2. Ишемию спинного мозга моделировали по оригинальной методике путем тотальной интравазальной окклюзии брюшной аорты и ее ветвей (рис. 3). С этой целью проводилось выделение бедренных и левой общей сонной артерий. На первом этапе в бедренные артерии до уровня диафрагмы вводились окклюдеры изготовленные из хромированного кетгута (3.0), через 5 минут, для усиления ишемии спинного мозга, в левую общую сонную артерию, по направлению к окклюдерам вводилось 0,4 мл феракрила. Подробно методика описана в работе Суфиановой Г.З. и соавт. (2002).

43

Продолжительность ишемии спинного мозга составляла 30 минут, после чего окклюдеры извлекались. Запись биоэлектрической активности начинали за 5-10 минут до ишемии и продолжали в течение умеренной ишемии (5 минут), вызванной введением окклюдеров, после внутриартериального введения феракрила (30 минут) и в течение 30 минут после реперфузии.

Рис. 3. Схема моделирования ишемии спинного мозга у крыс: 1 – левая общая сонная артерия; 2 – подключичная артерия; 3 – артерия Адамкевича; 4 – почечная артерия; 5 – 2-я поясничная артерия; 6 – общая подвздошная артерия; 7 – подвздошно-поясничная артерия; 8 – наружная подвздошная артерия; 9–внутренняя подвздошная артерия; 10–латеральная крестцовая артерия.

44

2.1.2.4. Моделирование внутричерепной гипертензии Моделирование внутричерепной гипертензии осуществляли по оригинальной методике у 8 крыс, путем интрацеребровентрикулярного введения 0,05 мл 1% раствора феракрила [Суфианов А.А. и соавт., 2003]. Продолжительность электрофизиологического эксперимента составляла 60 минут. Учитывая однонаправленный характер изменений, функциональное состояние спинного мозга при этом виде патологии оценивали путем усреднения биоэлектрических параметров по всем 4 отведениям. Электроды располагали на уровнях Th8, Th10, Th12 и L2.

2.1.3. Методика изготовления и вживления электродов для исследования функционального состояния спинного и головного мозга

Хлорсеребряные электроды для электрофизиологических экспериментов (рис. 4а) изготовлялись из серебряной проволоки диаметром 200 мкм. Длина активной части электрода составляла 1 мм. Хлорирование электрода осуществляли током 18 мА/см2 в 0,1 н растворе соляной кислоты в течение 30 минут со сменой направления тока 3 раза [Пономарева Н.В.,1986]. Для регистрации электрофизиологических параметров спинного мозга, за 2-3 суток до основного эксперимента, под адекватным обезболиванием (этаминалнатрий, 40 мг/кг) осуществляли вживление электродов в эпидуральное пространство спинного мозга. С этой целью животное фиксировали на препаровочном столике. Продольно разрезали кожу дорсальной поверхности спины и выделяли остистые отростки и дужки грудных и поясничных позвонков. В остистых отростках нескольких грудных и поясничных позвонков просверливались отверстия, в которые вводились проволочные крепления (рис. 4б). В соответствии с конкретными условиями опыта в дужках различных позвонков высверливались 4 отверстия, диаметром 300-500 мкм, в которые

45

вводились электроды. Индифферентный электрод крепился на остистых отростках L5-S1 позвонков. Крепление электродов осуществлялось с помощью быстроотвердевающей пластмассы («Акродент») (рис. 4в). Для исследования функционального состояния головного мозга, вживление хлорсеребряных электродов осуществляли под кости черепа над лобной и теменной корой правого и левого полушарий. С этой целью в черепе высверливались отверстия диаметром 300-500 мм. Индифферентный электрод крепился в носовых костях черепа. Крепление электродов также осуществлялось с помощью быстроотвердевающей пластмассы. Расположения отверстий под электроды показано на рис. 5. В экспериментах, в которых осуществлялось интрацеребровентрикулярное введение препаратов, согласно известным координатам [Суфианов А.А., Суфианова Г.З., 1994], проводилось наложение дополнительного трефинационного отверстия в правой теменной кости. 2.1.4. Методика оценки функционального состояния спинного и головного мозга Для оценки функционального состояния головного и спинного мозга в эксперименте использовали одновременную регистрацию медленной электрической активности (ЭЭГ или ЭСГ), как показателя функциональной активности, и УПП, отражающего уровень поляризации нервной ткани. Запись электрофизиологических показателей осуществлялась непрерывно

после

стабилизации электрограммы, не ранее чем через 20 минут после начала исследования. Регистрация биоэлектрической активности проводилась по униполярной методике с помощью 4-х канального усилителя постоянного тока с входным сопротивлением 1 МОм.

Полученные данные оцифровывались с

частотой 128 Гц и вводились в компьютер для дальнейшей математической обработки.

46

Построение амплитудного спектра ЭЭГ и ЭСГ осуществлялась с помощью алгоритма быстрого преобразования Фурье [Blackman R.B., Tukey J.W., 1958] с использованием оригинальной прикладной программы. Эпохи анализа данным методом составляли 1 сек. Для математической обработки брались только безартефактные участки. Значения амплитудного спектра усреднялись по 5 частотным диапазонам: дельта-1 (0,5-0,78 Гц), дельта-2 (0,783,88 Гц), тета (3,88-7,75 Гц), альфа (7,75-12,4 Гц) и бета (12,4-32,6 Гц). Суммарная амплитуда медленной электрической активности рассчитывалась путем усреднения амплитуд всего диапазона анализируемых частот.

2.1.5. Исследование неврологического статуса экспериментальных животных при моделировании повреждения спинного мозга

Исследование неврологического статуса у крыс при перерезке, моделировании локального компрессионного повреждения и ишемии спинного мозга осуществляли в течение всего периода травматического воздействия через 5 минутные интервалы по 5 бальной шкале (таблица 2). Учитывая особенности клинических проявлений, оценка неврологического статуса в острый период моделирования внутричерепной гипертензии проводилась в течение 90 минут через 5 минутные интервалы по специальной 5 бальной шкале (таблица 3). На 3 сутки после повреждения спинного мозга неврологический статус исследовался по 7 бальной шкале (таблица 4) [Суфианова Г.З., 2003].

47

а

б

в

г

Рис. 4. Этапы вживления электродов для регистрации биоэлектрической активности спинного мозга. Объяснение в тексте.

0 1

.. . 2 х ▫ 3 4 . .

Рис. 5. Расположение трефинационных отверстий на поверхности черепа крысы: а. Общая схема: 0 – локализация референтного электрода; 1,2,3,4 – локализация активных электродов; х – локализация отверстия для интрацеребровентрикулярного введения препаратов; б. Фотография скальпированной поверхности черепа крысы, подготовленной для вживления электродов.

48

Таблица 2. Шкала для оценки неврологического дефицита в острый период повреждения спинного мозга балл 4. 3. 2. 1. 0.

Неврологические нарушения Умеренная гиперестезия и гиперрефлексия. Норма. Гипестезия, гипорефлексия, снижение мышечного тонуса. Выраженное снижение чувствительности и мышечного тонуса. Отсутствие реакции на раздражения, атония. Таблица 3.

Шкала для оценки неврологического статуса в острый период моделирования внутричерепной гипертензии балл 0. 1. 2. 3. 4.

Неврологические нарушения Отсутствие изменений. Незначительный тремор головы и передних конечностей или умеренное повышение мышечного тонуса, незначительное расширение зрачка. Умеренные генерализованные тонико-клонические судороги, учащение дыхания, мидриаз. Выраженные тонико-клонические судороги, резкое учащение дыхания, мидриаз. Опистотонус, частое «свистящее» дыхание, мидриаз, экзофтальм. Таблица 4.

Шкала для оценки неврологического дефицита в последующие сутки после моделирования повреждения спинного мозга балл 3. 2. 1. 0. -1. -2. -3.

Неврологические нарушения Параплегия, анестезия, атония Выраженный нижний парапарез и гипестезия. Умеренный нижний парапарез, снижение мышечного тонуса, незначительная гипестезия Норма. слабовыраженный гипертонус, подвижность животного существенно не нарушена. тонус мышц ощутимо повышен, способность к передвижению ограничена, гиперестезия выраженная ригидность, гибель животного

49

2.1.6. Изучение влияния АТФ на функциональное состояние нервной ткани в норме и при повреждении Во всех экспериментах использовался фармакопейный 1% раствор натриевой соли аденозин-5`-трифосфорной кислоты (АТФ) (ГП «Львовдиалек», Украина), pH раствора 7,0-7,3. Препарат вводился интрацеребровентрикулярно в объеме 0,05 мл. Для исследования электрофизиологических механизмов действия АТФ были выполнены 2 серии экспериментов. В первой серии (N=18) мы изучали изменения медленной электрической активности и УПП коры головного мозга. Во второй серии (N=18) исследовалось влияние этого препарата на ЭСГ и УПП спинного мозга. Часть эксперименртальных животных из этой серии (N=6), в дальнейшем использовались для изучения миелопротекторной активности АТФ. После введения препарата, регистрация биоэлектрической активности осуществлялась непрерывно в течение 30 минут. Учитывая однонаправленный характер изменений, функциональное состояние спинного и головного мозга оценивали путем усреднения биоэлектрических параметров по всем 4 отведениям. Электроды для исследования биоэлектрической активности спинного мозга располагали на уровнях Th8, Th10, Th12 и L2. Нейропротекторный эффект АТФ исследовался на модели локального компрессионного повреждения спинного мозга. С этой целью, препарат вводился интрацеребровентрикулярно за 30 минут до компрессии спинного мозга. В течение всего эксперимента проводилась непрерывная регистрация УПП и медленной электрической активности спинного мозга. Дополнительно, в течение периода компрессии и на 3 сутки после повреждения исследовался неврологический статус (таблица 2,4). Полученные результаты сравнивались с контрольной группой (см. раздел 2.1.2.2.).

50

2.2. Общая характеристика клинических исследований В настоящем разделе работы проанализированы результаты обследования 32 пациентов, госпитализированных в Восточно-Сибирский центр малоинвазивной нейрохирургии ГУ НЦ МЭ ВСНЦ СО РАМН (руководитель, д.м.н. Суфианов А.А.) в период с 2002 по 2005 г. В соответствии с целями исследования, все больные были разделены на две клинические группы. Первую (контрольную) группу (n=20) составили пациенты, без клинических и морфологических признаков повреждения спинного мозга. Во вторую (основную) клиническую группу (n=12) были включены пациенты с травматическим повреждением спинного мозга. В работе проведен анализ результатов динамического обследования пациентов этой группы в острый (до 3 мес.) и промежуточный (3–12 мес.) периоды позвоночно-спинномозговой травмы. Распределение больных по полу и возрасту представлено на рис. 6. Средний возраст пациентов в основной клинической группе составлял 9,0±1,6 лет, в контрольной группе – 8,3±0,9 лет. Статистический различий между группами по этому критерию не наблюдалось (P>0,1). Для решения поставленных задач необходимо было оценить характер неврологического дефицита у пациентов, провести морфологическую верификацию уровня повреждения спинного мозга и сравнить полученные данные с исследованием УПП и медленной электрической активности (ЭСГ) спинного мозга. С этой целью были использованы следующие методы исследования: клинико-неврологический, нейрорентгенологический (обзорная рентгенография позвоночника в 2х проекциях, рентгенконтрастные методы, компьютерная томография) и МРТ спинного мозга. Клинико-неврологическая диагностика включала оценку анамнестических данных, а также соматического и неврологического статусов.

51 12

количество

10 8 6 4

10

8

10 4

2 0 муж

жен

основная группа

8

контрольная группа

количество

7 6 5 4 3

6

2 1

4 2

3

6

7

3 1

0 0-3

4-6 основная группа

7-10 контрольная группа

11-18 возраст, лет

Рис. 6. Распределение пациентов по полу и возрасту. Неврологическое обследование спинальных пациентов проводили согласно международным стандартам неврологической и функциональной классификации повреждений спинного мозга. Классификация тяжести травмы спинного мозга в острый период проводилась согласно шкале повреждения спинного мозга, разработанной американской ассоциацией спинальной травмы (АSIA) [Maynard F.M. Jr. et al., 1997]. Рентгенологическое обследование включало выполнение обзорной рентгенографии позвоночника в 2х проекциях, миелографии и компьютер-

52

ной томографии. При проведении рентгеноконтрастных исследований, в качестве контрастного вещества использовали омнипак. Компьютерную томографию позвоночника осуществляли на аппаратах "Somatom - 2" и "Somatom - CR" фирмы "Siemens" (ФРГ) в условиях отделения радиологических методов исследования Иркутской Областной детской клинической больницы. Исследование проводили на аппаратах фирмы Siemens (Германия) с напряженностью магнитного поля 0,2 Т и 0,5 Т на базе Иркутской больницы Восточно-Сибирской железной дороги и Иркутского диагностического центра. Из дополнительных методов исследования выполнялись ЭМГ, УЗС органов брюшной полости и почек, ЭКГ, общий и биохимический анализ ликвора. У всех больных с позвоночно-спинальной травмой (основная клиническая группа) был диагностирован ушиб спинного мозга. У 5 пациентов ушиб спинного мозга сочетался с компрессионным повреждением. Распределение больных по степени нарушения проводимости спинного мозга согласно шкале ASIA было следующим: А–9, B–2, С–1, D–0 и E–0 пациентов. Травма шейного и верхнегрудного отделов спинного мозга была выявлена у 8, и нижнегрудного – у 4 пациентов. По характеру повреждения позвоночника, переломы тел позвонков отмечались у 7 пациентов, переломовывихи и вывихи позвонков – у 5, и без повреждения – у 2х больных. У всех пациентов основной клинической группы в острый период наблюдалась клиника спинального шока, что проявлялось в виде синдрома частичного (3 пациента) или полного (9 пациентов) нарушения проводимости спинного мозга. Трофические расстройства были выявлены у 7 пациентов. В промежуточный (восстановительный) период у 8 пациентов наблюдалось формирование спастической формы пареза, у 3х пациентов (с повреждением шейного отдела) отмечалось развитие верхнего вялого парапареза и нижней спастической параплегии. Тазовые нарушения (автономный мочевой пузырь) были выявлены у 10 больных, кожно-трофические рассторойства – у 4 пациентов. У 3х больных отмечалось развитие болевого синдрома.

53

У пациентов контрольной группы расстройств чувствительности, двигательных и вегетативно-трофических нарушений не наблюдалось. Пациенты этой группы обследовались в основном с целью решения вопроса о возможности регистрации УПП и ЭСГ с поверхности кожи и определения нормальных показателей спонтанной биоэлектрической активности спинного мозга у человека. 2.3. Методы статистической обработки результатов Статистическую обработку результатов проводили с помощью пакета программ МS Office и Statistica 6.0. Для оценки статистической значимости полученных результатов использовались параметрический критерий t — Стьюдента и непараметрический критерий U — Уилкоксона-Манна-Уитни. Результаты представлены в виде M ± m , где M — среднее арифметическое, а m — ошибка средней. Связь между клиническими и электрофизиологическими изменениями оценивалась с использованием коэффициента корреляции Спирмена [Налимов В.В., 1960; Закс Л., 1976]. Результаты математического и статистического анализа приведены в виде таблиц и рисунков. Различия считали значимыми при Р<0,05.

54

Глава 3. ИЗМЕНЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ СПИННОГО МОЗГА ПРИ ПОВРЕЖДЕНИИ 3.1. Нормальная электроспинограмма крысы Как видно из рис. 7, нормальная ЭСГ крысы, зарегистрированная с помощью усилителя постоянного тока, по своей форме соответствовала ЭЭГ, отмечалось наличие тех же самых колебаний, но несколько меньшей амплитуды. При спектральном анализе (рис. 8) выделялись аналогичные ЭЭГ частотные диапазоны: дельта-1 (0,5-0,78 Гц), дельта-2 (0,78-3,88 Гц), тета (3,887,75 Гц), альфа (7,75-12,4 Гц) и бета (12,4-32,6 Гц). Из таблицы 5 видно, что амплитуда этих ритмов была значительно ниже, чем в коре головного мозга. Суммарная амплитуда медленной электрической активности спинного мозга в среднем составляла 43,7±3,7 мкВ. Двигательная активность сопровождалась усилением амплитуды ЭСГ. Среди артефактов регистрации отмечалось появление потенциалов электрокардиограммы и электромиограммы. Иногда, особенно в грудных отведениях, наблюдались ритмические колебания потенциала, соответствующие ритму дыхания. В нижнегрудных и верхнепоясничных сегментах регистрировалась наименьшая амплитуда ЭСГ (рис. 9), что согласуется с данными литературы о связи спонтанной электрической активности с функциональной активностью сегментов спинного мозга [Клевцов В.И., 1970]. Таким образом, спонтанная медленная электрическая активность спинного мозга (ЭСГ) крысы соответствует основным частотным характеристикам биоэлектрической активности коры головного мозга (ЭЭГ), но отличается меньшей амплитудой.

55

Th8

Th10

Th12

L2 50 мкВ 1 сек

Рис 7. Нормальная ЭСГ крысы.

56

[А], мкВ

120

Th8

100

100

80

80

60

60

40

40

20

20

0

0 0

5

10

15

20

25

30

35 [f], Гц

Th12

0

100

80

80

60

60

40

40

20

20

0

0 0

5

10

15

20

25

30

35 [f], Гц

10

15

20

25

30

[А], мкВ

120

100

5

Th10

0

5

35 [f], Гц

L2

10

Рис 8. Амплитудные спектры ЭСГ крысы на разных уровнях регистрации.

15

20

25

30

35 [f], Гц

56

[А], мкВ

120

[А], мкВ

120

57

Таблица 5. Амплитуда отдельных частотных диапазонов ЭСГ и ЭЭГ крысы Уровень реги-

дельта-1

дельта-2

тета

альфа

бета

страции

суммарная амплитуда

115,63±7,45

56,71±3,30

36,61±1,52

13,14±0,68

4,55±0,32

45,33±2,30

Th10

107,92±7,37

40,28±2,52

21,90±0,84

10,74±0,47

3,62±0,23

36,89±2,06

Th12

98,54±6,39

40,66±2,40

22,38±0,90

10,60±0,54

3,39±0,27

35,12±1,90

L2

118,86±9,21

53,51±2,78

35,21±1,17

13,55±0,61

4,21±0,28

45,07±2,51

ЭЭГ

136,15±4,87

81,91±1,87

38,70±0,94

18,28±0,35

4,87±0,16

55,98±1,42

57

Th8

58

ЭСГ (мкВ)

50 48 46 44 42 40 38 36 34 32 30

*

*

уровень регистрации Th8

Th10

Th12

L2

Рис 9. Топография суммарной амплитуды ЭСГ крысы.* - P<0,05, относительно Th8 и L2 отведений.. 3.2. Неврологические и электрофизиологические изменения при перерезке спинного мозга Перерезка спинного мозга по своей природе является достаточно грубым, но локальным травматическим воздействием, приводящим к полному нарушению эфферентного притока к нижележащим отделам. Клинически, после перерезки спинного мозга у всех крыс развивалась картина спинального шока, сопровождавшегося глубоким угнетением всех видов чувствительности и рефлексов, мышечной атонией. В последующие сутки можно было наблюдать нижнюю параплегию и полное угнетение всех видов чувствительности ниже области повреждения (рис. 10).Уровень неврологического дефицита в последующие сутки у всех животных этой группы соответствовал 3 баллам.

59

Рис. 10. Параплегия у крысы на 3 сутки после повреждения спинного мозга. Как видно из рис. 11, перерезка спинного мозга в острый период сопровождалась постепенной позитивизацией УПП в каудальном направлении. Выраженность изменений потенциала возрастала по мере удаления от зоны повреждения. За весь период наблюдения, в ближайшем к области перерезки каудальном отведении, степень позитивизации постоянного потенциала составила 2,46±0,41 мВ (P<0,001). В более отдаленном сегменте, УПП стал позитивнее исходного уровня на 6,36±1,17 мВ (P<0,001). Выше перерезки отмечалась противоположная тенденция. В ближайшем краниальном отведении отмечались максимальные негативные сдвиги УПП до 8,19±0,98 мВ, еще более выше - степень негативизации УПП была минимальной и составила 0,90±0,35 мВ (P<0,01). На 3 сутки, изменения электрофизиологических параметров характеризовались сходной c острым периодом динамикой – негативизацией УПП в ближайшем к зоне повреждения краниальном отведении до 4,52±0,64 мВ (P<0,0001) и позитивными сдвигами УПП до 4,99±0,38 мВ (P<0,0001) каудальнее травмы (рис. 12).

60 15

перерезка СМ (Th11-Th12)

УПП (мВ)

10 5 0 -5

-5

0

5

10

15

20

25 мин

-10 -15 -20

Th9

Th11

Th12

L2

Рис. 11. Динамика УПП спинного мозга при перерезке на уровне Th11-Th12. 8

*

УПП (мВ) **

6 4 2

*

**

Th9

Th11

0 -2

Th12

L2

-4 -6 -8 -10

до перерезки

острый период

3 сутки

Рис. 12. Топография УПП спинного мозга после перерезки (пунктир – уровень перерезки спинного мозга). * - P<0,05, ** - P<0,01 (в сравнении с острым периодом). Изменения медленной электрической активности спинного мозга в острый период характеризовались тенденцией к снижению амплитуды всех ритмов во всех отведениях (рис. 13). Максимальные статистически значимые сдвиги суммарной амплитуды ЭСГ отмечались в сегментах расположенных выше области перерезки.

61

Как видно из рис. 14, в ближайшем краниальном отведении амплитуда ЭСГ снизилась на 28,40±2,94% (P<0,05 к исходному уровню, P<0,01 в сравнении с изменениями в других отведениях). Основные изменения отмечались в дельта-2, умеренные – в тета, альфа и бета диапазонах (таблица 6). 20

перерезка СМ (Th11-Th12)

ЭСГ (%)

10

мин

0 -10 -5

0

5

10

15

20

25

-20 -30 -40 -50 -60 Th9

Th11

Th12

L2

Рис. 13. Динамика суммарной амплитуды ЭСГ при перерезке спинного мозга. В более отдаленном краниальном сегменте степень снижения суммарной амплитуды ЭСГ была меньше и составила 14,50±1,96% (P<0,05 к исходному уровню). Степень снижения ЭСГ относительно исходного уровня в этом отведении не отличалась от изменений ЭСГ в каудальных сегментах. Основные сдвиги амплитуды наблюдались в тета, и менее значимые, в дельта-2, альфа и бета диапазонах (таблица 6). В каудальных отведениях значимые изменения регистрировались только в наиболее удаленном от зоны повреждения сегменте и в основном характеризовались уменьшением амплитуды тета ритма (P<0,005), и в меньшей степени – амплитуды дельта-2 и альфа ритмов (таблица 6). Изменения медленной электрической активности во всех отведениях (кроме L2) в последующие сутки после перерезки спинного мозга значимо не отличались от подобных изменений в острой период (рис. 14). .

62

Th9

Th11

Th12

L2

0 -10 -20

*

-30 -40 -50 -60

ЭСГ (%)

острый период

3 сутки

Рис. 14. Топография суммарной амплитуды ЭСГ после перерезки спинного мозга. * - P<0,005 (в сравнении с острым периодом). В отдаленном каудальном сегменте (L2) суммарная амплитуда ЭСГ была ниже исходной на 48,9±8,1% (P<0,001), степень снижения амплитуды в этом отведении была более значительной, чем в острый период (P<0,005). Таким образом, перерезка спинного мозга сопровождается позитивизацией УПП и снижением амплитуды ЭСГ в нижележащих сегментах, при этом степень электрофизиологических изменений увеличивается по мере удаления от зоны повреждения. В вышележащих сегментах отмечается негативизация УПП и также снижение суммарной амплитуды ЭСГ. Величина электрофизиологических сдвигов уменьшается по мере удаления от зоны травмы. Подобные электрофизиологические изменения сохраняются в течение следующих суток после повреждения спинного мозга. Характер сдвигов УПП и медленной электрической активности в этот период свидетельствуют о формировании каудальнее перерезки спинного мозга гиперполяризационного торможения, что может быть причиной спинального шока.

63

Таблица 6. Изменения амплитуды ритмов ЭСГ (мкВ) и УПП (мВ) в острый период и на 3 сутки после перерезки спинного мозга Th9

дельта-1

до перерезки 157,52±20,09 0-30 мин 132,58±4,83 3 сутки 174,12±27,51a Th11

дельта-1

Th12

дельта-1

до перерезки 146,10±19,79 0-30 мин 134,09±4,32 3 сутки 141,37±21,80 L2

дельта-1

102,57±7,34 88,50±1,83* 82,50±10,0* дельта-2 93,05±14,37 52,08±2,23# 56,18±9,38* дельта-2 68,99±7,85 56,03±1,69 63,39±9,51 дельта-2

тета

альфа

48,11±1,61 19,59±0,96 41,50±0,73# 17,77±0,31* 34,83±3,90#a 18,52±2,07 тета 31,43±4,26 21,52±0,84* 25,75±4,41 тета 29,53±2,81 25,08±0,70 25,05±3,90 тета

бета 6,31±0,49 5,28±0,11* 6,64±1,16

альфа

бета

16,22±1,91 12,55±0,40* 14,45±1,53

5,83±0,62 4,49±0,19* 4,55±0,60

альфа

бета

13,98±0,92 13,61±0,32 15,41±1,43 альфа

5,13±0,55 4,26±0,16 5,14±0,82 бета

Средняя амплитуда 66,82±5,69 57,13±1,31* 63,32±8,41 Средняя амплитуда 64,64±8,71 46,28±1,90* 43,64±6,10* Средняя амплитуда 52,74±6,35 46,61±1,38 50,07±7,08

УПП (мВ) 0,00±0,16 -0,90±0,35# 0,41±0,20 a УПП (мВ) 0,00±0,24 -8,19±0,98# -4,52±0,64#b УПП (мВ) 0,00±0,15 2,46±0,41# 4,80±0,62#b

Средняя УПП (мВ) амплитуда до перерезки 181,90±20,83 102,10±7,55 46,74±2,62 21,62±1,45 6,62±0,59 71,80±6,46 0,00±0,34 0-30 мин 172,84±5,14 84,49±1,79* 39,10±0,68# 18,32±0,35* 5,61±0,15 64,07±1,50 6,36±1,17# 3 сутки 97,22±17,49#b 59,53±10,58#b 25,68±4,13#b 13,63±1,71#a 3,52±0,52#a 39,92±6,34#b 5,17±0,44# * - P<0,05, # - P<0,01 (относительно исходного уровня); a - P<0,05, b - P<0,01 (относительно предыдущего уровня).

63

до перерезки 176,67±22,78 0-30 мин 140,77±6,09 3 сутки 117,26±17,13*

дельта-2

64

3.3. Неврологические и электрофизиологические изменения при локальном компрессионном повреждении спинного мозга Локальная компрессия спинного мозга, относительно размеров последнего, является более распространенным повреждением, чем перерезка. При моделировании этой патологии, в острый период во всех отведениях отмечалась негативизация УПП, выраженность и скорость, которой уменьшалась по мере удаления от зоны травмы. Максимальные изменения потенциала наблюдались в первые 2-3 минуты исследования (рис. 15).

5

компрессия

УПП, мВ

декомпрессия мин

0 -5

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

-10 -15

Th8 Th10

-20

Th12

-25

L2

Рис. 15. Изменения УПП спинного мозга при локальном компрессионном повреждении спинного мозга на уровне Th10. В области компрессии спинного мозга негативные сдвиги УПП составляли 18,27±0,99 мВ (P<0,0001). Краниальнее, степень негативизации УПП была минимальной и за весь период травмы составила в среднем 5,73±0,39 мВ (P<0,0001). В ближайшем и в наиболее удаленном от зоны компрессии каудальных сегментах УПП снизился соответственно на 9,35±0,54 мВ (P<0,0001) и 6,74±0,39 мВ (P<0,0001) (рис. 16). При этом изменения потенциала в более отдаленном отделе в течение первых 10 минут компрессии не отличались от изменений УПП в краниальном отведении (рис. 15).

65

УПП (мкВ)

5 0 -5 -10 -15 -20 -25

* ##

4 канал

*## *## *##

*## *#

*## *##

Th8

Th10 до компрессии

Th12 компрессия

L2

декомпрессия

Рис. 16. Топография УПП спинного мозга (по периодам) при локальном компрессионном повреждении спинного мозга. * - P<0,01 (относительно исходного уровня); # - P<0,05, ## - P<0,01 (относительно предыдущего уровня). В период декомпрессии, во всех отведениях наблюдалось частичное восстановление УПП к исходному уровню. Степень этих изменений зависела от выраженности деполяризационных сдвигов в предыдущий период эксперимента. В посттравматический период, в зоне повреждения, УПП оставался ниже исходного значения на 11,81±0,52 мВ (P<0,0001). Изменения медленной электрической активности спинного мозга наблюдались преимущественно в зоне компрессии. Как видно из рис. 17, в области повреждения и ближайшем каудальном отведении, после компрессии отмечалось первоначальное увеличение суммарной амплитуды ЭСГ на 3050% с последующей тенденцией к возвращению на исходный уровень в конце этого периода. Однако, за весь период компрессии, статистически значимые изменения ЭСГ наблюдались только в зоне травмы, где суммарная амплитуда увеличилась в среднем на 17,16±5,04% (P<0,01). Преимущественное увеличение мощности отмечалось в дельта-1 (P<0,05), дельта-2 (P<0,001) и бета диапазонах (P<0,05) (таблица 7). В ближайшем каудальном отведении наблюдалась тенденция к увеличению суммарной амплитуды ЭСГ на 16,48% (P<0,1).

66

ЭСГ(%) 60 50 40 30 20 10 0 -10 -5 -20 -30

компрессия

декомпрессия

Th8 Th10 Th12 L2

0

5

10

15

20

25

30

35 мин

Рис. 17. Изменения суммарной амплитуды ЭСГ (в % к исходному уровню) при локальном компрессионном повреждении спинного мозга. В этом отделе спинного мозга, значимые сдвиги амплитуды регистрировались только в дельта-1 (P<0,05) и тета (P<0,05) диапазонах. В других отделах, изменения ЭСГ были менее значимыми (таблица 7). После декомпрессии, также наблюдалось первоначальное постепенное увеличение мощности ритмов ЭСГ. Выраженность этих изменений уменьшалась по мере удаления от зоны повреждения. В вышележащем отведении, статистически значимые сдвиги регистрировались только в альфа диапазоне, где амплитуда, по сравнению с предыдущим уровнем, увеличилась на 9,46±2,80% (P<0,05), однако эти изменения не отличались от исходного значения (таблица 7). В области повреждения, суммарная амплитуда за весь период декомпрессии, в результате повторного увеличения в начальный момент времени, практически не изменилась, оставаясь выше исходной на 14,56±3,37% (P<0,01 к исходному уровню). В отдельных частотных диапазонах также сохранялась картина, характерная для предыдущего периода. В ближайшем к зоне повреждения каудальном отведении, суммарная амплитуда ЭСГ в этот период оставалась выше исходной на 15,09±4,30%

67

(P<0,05). Изменения медленной электрической активности в этом сегменте были преимущественно связаны с более высоким значением амплитуды, по сравнению с предтравматическим уровнем, дельта-1 (P<0,05) и альфа (P<0,005) ритмов, однако, по сравнению с периодом компрессии, ни суммарная амплитуда, ни амплитуда отдельных частотных диапазонов не претерпела существенных изменений. В наиболее удаленном от зоны травмы каудальном отведении, регистрировалось значимое увеличение мощности дельта-1 (P<0,05 в сравнении с исходным уровнем и периодом компрессии) и альфа (P<0,05 в сравнении с исходным уровнем; P<0,0005 в сравнении с периодом компрессии) ритмов, что отразилось в увеличении суммарной амплитуды ЭСГ на 5,62±2,08% по сравнению с предтравматическим уровнем, однако это увеличение амплитуды было статистически значимым только по отношению к периоду компрессии (P<0,05) (таблица 7). Электрофизиологические изменения в острый период повреждения в определенной мере соответствовали клиническим проявлениям. В первые 5 минут у экспериментальных животных отмечалась тенденция к увеличению с последующим постепенным снижением мышечного тонуса и реакции на болевое воздействие в хвосте и задних конечностях (рис. 18). Общий неврологический балл к концу периода компрессии составлял 1,14±0,26. Наиболее тесная связь степени неврологических нарушений наблюдалась по отношению к изменениям УПП (r=0,78, P<0,01). После декомпрессии, в первые 3-5 минут, также отмечалось некоторое увеличение реакции на тактильные и болевые воздействия. На 3 сутки после повреждения спинного мозга, электрофизиологические сдвиги значительно отличались от острого периода и в общих чертах были подобны изменениям в группе животных с перерезкой спинного мозга.

68

4

ср. балл

3 *

2 1

# **

** **

0 0

5

10 контроль

15 время (мин)

АТФ

Рис. 18. Динамика неврологического дефицита в течение компрессии спинного мозга. * - P<0,05, ** - P<0,01 (относительно исходного уровня); # - P<0,05 (группа с предварительным введением АТФ в сравнении с контролем (см. раздел 4.3)).

В зоне повреждения наблюдалась негативизация УПП до 14,26±1,38 мВ (P<0,0001), каудальнее травмы регистрировались позитивные сдвиги УПП в среднем до 3,39±0,91 мВ (P<0,0001) (Рис. 19). Суммарная амплитуда ЭСГ в зоне повреждения и каудальных отведениях была ниже исходной на 40-60% (рис. 20). Изменения биоэлектрической активности краниальнее компрессии спинного мозга статистически не отличались от исходного уровня. Клинически, у экспериментальных животных в этот период наблюдалось формирование вялого парапареза, снижение всех видов чувствительности и мышечного тонуса. Средний неврологический балл на 3 сутки после повреждения составлял 1,9±0,3. Таким образом, компрессионное повреждение спинного мозга сопровождается значительными негативными сдвигами УПП до 20-25 мВ, первоначальным увеличением и последующим снижением амплитуды ЭСГ. Выраженность электрофизиологических изменений уменьшается по мере удаления от зоны травмы.

69

10

УПП (мВ)

5

**

*

0 -5

Th8

Th10

Th12

L2

-10 -15 -20

**

до компрессии

3 сутки

Рис. 19. Топография УПП (мВ) спинного мозга на 3 сутки после компрессионного повреждения. * - P<0,05, ** - P<0,01 (относительно исходного уровня).

20 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70

ЭСГ (%)

Th8

Th10

*

до компрессии

Th12

L2 *

*

3 сутки

Рис. 20. Топография амплитуды ЭСГ (%) на 3 сутки после компрессионного повреждения. * - P<0,01 (относительно исходного уровня). Отмечается тенденция к меньшим деполяризационным изменениям краниальнее, по сравнению с каудальным направлением — краниокаудальный градиент электрофизиологических нарушений. Декомпрессия сопровождается развитием реполяризационных изменений с первоначальным повторным увеличением амплитуды ЭСГ, при этом

70

полного восстановления УПП не наблюдается. Степень неврологического дефицита в острый период повреждения спинного мозга преимущественно связана с изменениями УПП. В последующие сутки, изменения биоэлектрической активности характеризуются негативизацией УПП и депрессией медленной электрической активности в зоне компрессионного повреждения, позитивизацией УПП и снижением амплитуды ЭСГ каудальнее травмы. Сопоставляя клинические и электрофизиологические изменения, можно предполагать, что неврологический дефицит в последующие сутки после повреждения был связан с развитием спинального шока по гиперполяризационному типу. 3.4. Неврологические и электрофизиологические изменения при ишемическом повреждении спинного мозга Ишемия является более диффузным повреждением спинного мозга, охватывающем значительный объем этого отдела нервной системы. Используемая нами модель представляет собой последовательную комбинацию ишемии поясничного утолщения спинного мозга различной степени тяжести [Суфианова Г.З. и соавт., 2002]. При моделировании ишемии спинного мозга, у крыс отмечалось постепенное необратимое угасание всех видов чувствительности и активных движений, снижение мышечного тонуса. Продолжительность жизни экспериментальных животных этой группы, учитывая также развитие ишемии внутренних органов, как правило, не превышала 3-5 суток. Динамика неврологического дефицита при моделировании ишемии спинного мозга показана на рис. 21. Более подробно клинические и патоморфологические изменения на этой модели ишемии спинного мозга описаны в работах Суфиановой Г.З. и соавт. (2002, 2003).

71

Таблица 7. Изменения амплитуды ритмов ЭСГ (мкВ) и УПП (мВ) в острый период и на 3 сутки после локального компрессионного повреждения спинного мозга Th8

дельта-1

дельта-2

тета

альфа

бета

средняя

УПП (мВ)

амплитуда 175,07±9,99

107,09±4,02

51,74±4,22

20,85±1,18

5,85±0,27

72,12±3,40

0,00±0,16

компрессия

176,53±5,72

105,07±3,00

49,63±2,16

20,86±0,67

5,78±0,17

71,57±2,01

-5,73±0,40#b

декомпрессия

185,64±6,19

106,94±3,14

48,98±1,94

22,84±0,59

5,82±0,14

74,04±2,19

-2,60±0,25#b

3 сутки

101,43±15,69b 50,47±3,50#b 27,79±2,54b

39,61±4,00b

1,13±1,22b

Th10

дельта-1

дельта-2

тета

14,67±1,47b 3,67±0,50b

альфа

бета

средняя

УПП (мВ)

амплитуда до компрессии

140,23±7,94

54,45±2,91

26,44±1,76

14,59±0,89

4,21±0,20

47,98±2,43

0,00±0,32

компрессия

164,63±8,42*

68,17±2,77#

28,18±0,91

15,41±0,57

4,70±0,18*

56,22±2,42*

-18,27±1,00#

декомпрессия

157,15±5,73*

68,12±1,85#

28,42±0,79

16,24±0,48

4,92±0,16#

54,97±1,62*

-11,81±0,52#b

3 сутки

35,23±4,04#b

17,91±2,15#b 10,64±1,24#b 4,82±0,47#b 1,55±0,23#b 14,03±1,32#b -14,26±1,38#a

*- P<0,05, # - P<0,01 (относительно исходного уровня); a - P<0,05, b - P<0,01 (относительно предыдущего уровня).

71

до компрессии

72

Таблица 7 (продолжение). Th12

дельта-1

дельта-2

тета

альфа

бета

средняя

УПП (мВ)

амплитуда 101,91±9,77

49,91±3,31

21,96±1,33

12,74±0,68

3,57±0,29

38,02±2,99

0,00±0,08

компрессия

126,54±8,25*

52,47±2,42

24,85±1,03*

14,03±0,52

3,54±0,18

44,29±2,43

-9,35±0,55#

декомпрессия

123,74±5,35*

53,29±1,94

23,20±0,70

14,96±0,45#

3,55±0,12

43,75±1,64*

-6,93±0,32#b

3 сутки

46,04±4,06#b

21,61±2,17#b 12,41±0,84#b 8,21±0,63*b

L2

дельта-1

дельта-2

тета

альфа

1,95±0,17#b 18,04±1,02#b 2,32±1,24#b

бета

средняя

УПП (мВ)

амплитуда до компрессии

131,33±5,52

81,07±2,33

38,54±1,55

18,80±0,63

4,66±0,18

54,88±1,79

0,00±0,11

компрессия

132,97±2,96

82,63±1,99

37,50±0,72

18,10±0,38

4,64±0,13

55,17±1,08

-6,74±0,39#

декомпрессия

142,73±3,41*a 84,70±1,80

37,25±0,78

20,36±0,51*b 4,79±0,10

57,97±1,14a

-5,63±0,36#b

3 сутки

62,22±10,71#b 31,24±2,64#b 17,87±1,15#b 10,38±0,81*b 2,51±0,22*b 24,84±2,57#b 4,46±1,31#b

* - P<0,05, # - P<0,01 (относительно исходного уровня); a - P<0,05, b - P<0,01 (относительно предыдущего уровня).

72

до компрессии

73 4 ср. балл 3 * 2

**

**

1

**

**

0 0

5

10

15

20

25

30 мин

Рис. 21. Динамика неврологического дефицита в течение острого периода моделирования ишемии спинного мозга. * - P<0,005, ** - P<0,001 (относительно исходного уровня). Сразу после введения окклюдеров в брюшную аорту, во всех отведениях регистрировалось постепенное негативное отклонение УПП спинного мозга на 2-5 мВ (рис. 22). Дополнительное введение феракрила вызвало выраженное нарастание деполяризационных сдвигов до 5-15 мВ. Степень негативизации УПП была большей в каудальных отведениях, что возможно связано с более выраженным нарушением кровотока в этих отделах спинного мозга. УПП (мВ) введение окклюдеров 2 ишемия 0 -2 -5 0 5 10 15 20 25 -4 -6 -8 -10 -12 -14 -16

реперфузия

30

35

40

45

50

55

мин 60 65

Th8 Th10 Th12 L2

Рис. 22. Динамика УПП (мВ) в течение моделирования ишемии спинного мозга.

74

После реперфузии, наблюдались реполяризационные изменения, которые характеризовались частичным восстановлением УПП к исходному уровню. Степень восстановления потенциала, также как и в предыдущей экспериментальной группе, зависела от выраженности деполяризационных процессов во время ишемии. В постишемический период УПП оставался ниже исходного уровня на 1-3 мВ. Изменения медленной электрической активности были менее специфичны. Как видно из рис.24, после введения окклюдеров и в период ишемии спинного мозга наблюдалось общее увеличение амплитуды ЭСГ, появление медленных колебаний потенциала. После введения окклюдеров, суммарная амплитуда ЭСГ во всех отведениях увеличилась на 10-25% от исходного уровня (рис. 23). Степень изменений биоэлектрической активности нарастала в каудальном направлении. После введения феракрила, амплитуда ЭСГ на непродолжительное время снизилась, и в конце периода ишемии регистрировалось повторное увеличение мощности спонтанной электрической активности (рис. 23). Подобное изменение амплитуды ЭСГ в основном совпадало с периодом стабилизации и даже некоторой позитивизации УПП.

100 80

реперфузия

ЭСГ (%) введение окклюдеров ишемия

60 40 20 0 -20 -5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65 мин

-40 Th8

Th10

Th12

L2

Рис. 23. Динамика суммарной амплитуды ЭСГ (%) при моделировании ишемии спинного мозга.

75

исходная ЭСГ

введение окклюдеров

ишемия спинного мозга

реперфузия

100 мкВ 1 сек

Рис. 24. Изменение формы электроспинограммы при моделировании ишемии спинного мозга (уровень регистрации Тh12).

76

Таблица 8. Изменение амплитуды ритмов ЭСГ (мкВ) и УПП (мВ) при моделировании ишемии поясничного отдела спинного мозга Тh8

Дельта-1

до ишемии введение окклюдеров Ишемия реперфузия 3 сутки

119,79±4,27 134,96±4,39a

Дельта-2 76,89±1,33 81,19±2,67

Тета

Альфа

Бета

45,30±0,42 49,33±0,86b

21,03±0,94 24,28±0,77a

5,55±0,11 6,01±0,19b

Средняя амплитуда 53,71±1,31 59,15±1,42a

УПП (мВ) 0,0±0,048 -1,917±0,367b#

143,95±4,61b 85,73±1,75b 52,97±1,00b# 24,00±0,39a 5,43±0,09* 62,42±1,52b -5,178±0,221b# 171,52±6,19b# 104,76±1,63b# 65,15±0,76b# 28,58±0,23b# 5,84±0,10a# 75,17±1,52b# -0,608±0,077b# 87,46±10,88# 47,69±5,09# 33,10±3,26# 14,53±0,94# 3,55±0,50# 37,27±2,88# -10,77±0,75b# 76

Th10 до ишемии введение окклюдеров Ишемия реперфузия 3 сутки

Дельта-1

Дельта-2

Тета

Альфа

Бета

111,55±0,76 125,96±9,59

71,02±0,95 72,65±1,62

34,50±0,28 36,87±1,12

19,54±0,91 22,06±1,33

5,10±0,11 5,31±0,43

109,03±2,44 66,63±0,91b# 128,58±3,26b# 83,03±1,06b# 43,09±6,31b# 24,70±2,93a#

Средняя амплитуда 48,34±0,40 52,57±2,54

УПП (мВ) 0,0±0,048 -3,011±0,269b#

35,21±0,56 20,96±0,27 4,22±0,07b* 47,21±0,77 -8,802±0,454b# 46,47±0,30b# 25,32±0,23b# 5,04±0,09# 57,69±0,91b# -1,806±0,188b# 17,26±1,07a# 9,96±0,53b# 1,96±0,21a# 19,39±1,64b# -13,07±1,92b#

a - P<0,05, b - P<0,01 (относительно исходного уровня); * - P<0,05, # - P<0,01 (относительно предыдущего уровня).

77

Таблица 8 (продолжение). Th12

Дельта-1

до ишемии введение окклюдеров ишемия реперфузия 3 сутки

104,78±4,30 130,71±4,51b

до ишемии введение окклюдеров ишемия реперфузия 3 сутки

63,17±0,73 72,07±2,04b

Тета 37,59±0,83 40,26±1,47

Альфа 21,88±1,25 24,97±1,42

130,39±3,88b 66,43±1,65a* 41,22±0,92b 20,60±0,43* 158,77±6,56b# 85,51±1,56 b# 49,21±0,81b# 24,26±0,26# 46,60±4,87b# 23,41±3,08b# 17,84±2,61# 11,04±1,44# Дельта-1

Дельта-2

Тета 29,86±0,54 35,35±0,83b

Альфа

88,45±2,05 113,89±7,89a

47,89±1,24 61,27±0,85b

14,46±0,59 17,81±0,55b

108,82±2,13b 118,29±3,00b# 51,29±8,86a#

54,99±1,07b# 39,61±0,95b# 15,98±0,35a* 63,39±1,08b# 48,07±0,32b# 18,07±0,24b# 28,57±3,50# 22,86±2,13a# 12,62±1,10#

Бета 4,97±0,17 5,76±0,17b

Средняя амплитуда 46,48±1,32 54,75±1,06b

УПП (мВ) 0,0±0,092 -5,458±0,721b#

4,69±0,09# 52,66±1,31b -12,211±0,542b# 5,12±0,11# 64,57±1,68b# -3,036±0,208b# 1,95±0,17b# 20,17±1,04b# -17,07±0,80b# Бета 3,54±0,09 4,29±0,18b

Средняя амплитуда 36,84±0,84 46,52±1,88b

УПП (мВ) 0,0±0,109 -2,748±0,511b

4,11±0,08b 44,70±0,85b -11,244±0,507b# 4,73±0,09b# 50,51±0,90b# -2,026±0,128b# 2,58±0,16b# 23,58±2,12a# -14,54±0,21b#

a - P<0,05, b - P<0,01 (относительно исходного уровня); * - P<0,05, # - P<0,01 (относительно предыдущего уровня).

77

L2

Дельта-2

78

В целом, за весь период ишемии наблюдалась тенденция к более низкому значению амплитуды ЭСГ по сравнению с предыдущим уровнем (введение окклюдеров) (таблица 8). Реперфузия сопровождалась значительным повторным увеличением медленной электрической активности спинного мозга (рис. 23). На 3 сутки после ишемии, биоэлектрическая активность спинного мозга во всех отведениях характеризовалась негативизацией УПП в среднем на 13,86±0,62 мВ (P<0,0001, относительно исходного уровня) и снижением амплитуды ЭСГ на 21,9±4,2% (P<0,001). Изменения медленной электрической активности в осовном были связаны с депрессией мощности дельта и бета ритмов. Наиболее значимые изменения биоэлектрической активности регистрировались в каудальных отведениях. В этот период, клинически у крыс наблюдалось тотальное угнетение всех видов чувствительности, снижение мышечного тонуса и развитие выраженной вялой параплегии. Степень неврологического дефицита на 3 сутки у крыс этой группы была значимо больше, чем у крыс с компрессией спинного мозга. Средний неврологический балл составлял — 2,5±0,2 (P<0,01). Таким образом, умеренная ишемия спинного мозга (ведение окклюдеров без феракрила) сопровождается негативизацией УПП на 2-5 мВ и увеличением амплитуды ЭСГ. Дополнительное усиление ишемии путем внутриартериального введения феракрила приводит к увеличению негативизации постоянного потенциала до 15 мВ, кратковременному снижению медленной электрической активности к исходному уровню и повторному увеличению к концу периода ишемии. Неврологические изменения в острый период повреждения спинного мозга преимущественно связаны с изменением УПП спинного мозга. Реперфузия сопровождается развитием реполяризационных изменений, что выражается в частичном восстановлении УПП к исходному уровню и увеличении амплитуды ЭСГ. В последующие сутки после ишемии отмечается тотальное угнетение медленной электрической активности на 1826% и негативизация УПП спинного мозга до 13 мВ во всех отведениях. По-

79

добные изменения биоэлектрической активности спинного мозга в этот период связаны с формированием у экспериментальных животных вялого паралича. 3.5. Неврологические и электрофизиологические изменения при моделировании внутричерепной гипертензии Резкое, значительное увеличение внутричерепного давления приводит к развитию диффузного повреждения нервной ткани практически всех отделов центральной нервной системы. Ликвородинамические нарушения также играют определенную патогенетическую роль в повреждении спинного мозга различного генеза [Шлапак И.П и др., 2002; Moosa A. et al., 2004], однако величина и направление функциональных сдвигов в этом отделе нервной системы изучены недостаточно. Как показали предыдущие исследования [Суфианов А.А. и соавт., 2003], интрацеребровентрикулярное введение 0,05 мл феракрила сопровождается развитием генерализованных тонико-клонических судорог различной выраженности (от легкого тремора головы и конечностей до опистотонуса) (рис. 25а, 26), продолжительностью 30-60 минут. На 3-5 сутки у крыс наблюдаются признаки спастическиго квадрипареза, в отдельных случаях приобретающего характер выраженной ригидности (рис. 25б). В острый период, после инъекции феракрила, отмечается постепенная негативизация УПП головного мозга, сопровождаемая первоначальным увеличеним и последующей депрессией ЭЭГ. Морфологически эта модель соответствует развитию сообщающейся гидроцефалии [Суфианов А.А. и др., 2003]. Как видно из рис. 27, интрацеребровентрикулярная инъекция феракрила сопровождалась постепенной негативизацией УПП спинного мозга до 4 мВ.

80

Максимальная степень негативизации постоянного потенциала отмечалась на 10-15 минуте исследования. В первые 5-20 минут после введения препарата, УПП был ниже исходного уровня в среднем на 3,38±0,20 мВ (P<0,001).

а

б

Рис. 25. Неврологические нарушения у крыс при моделировании внутричерепной гипертензии в острый период (а) и на 3 сутки (б).

ср. балл

4 3 2 1

*

*

85

90

0 0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

мин

Рис. 26. Динамика неврологического дефицита при моделировании внутричерепной гипертензии. * - P>0,1 (в сравнении с исходным уровнем).

81

ЭСГ (%) 10 феракрил 1%-0,05 мл ИЦВ

УПП (мВ) 1 (мин)

0 -5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

-10

50

55

0 60 -1 -2

-20

-3

-30

-4

-40

-5 ЭСГ (%)

УПП

Рис. 27. Изменение суммарной амплитуды ЭСГ (%) и УПП (мВ) спинного мозга при моделировании внутричерепной гипертензии. Стрелкой указан момент введения феракрила. Примерно с 15 минуты наблюдалась тенденция к позитивизации УПП, который в период 20-60 минут после начала эксперимента оставался ниже исходного уровня на 1,91±0,09 мВ (P<0,001) (рис. 27). Медленная электрическая активность спинного мозга в разные периоды моделирования острого повышения внутричерепного давления характеризовалась полиморфной картиной (рис. 28). При спектральном анализе, отмечалось угнетение амплитуды всех ритмов с преимущественным акцентом в тета- и альфа- диапазонах (рис. 29). Динамика суммарной амплитуды ЭСГ была подобна изменениям УПП (рис. 27). Степень неврологического дефицита в острый период повреждения коррелировала как с изменениями УПП (r=-0,59, P<0,05), так и ЭСГ (r=-0,61, P<0,05). Уменьшение клинических проявлений синдрома сопровождалось тенденцией к частичному восстановлению электрофизиологических параметров. На 3 сутки у всех животных наблюдалось формирование спастического квадрипареза различной степени выраженности. Средний неврологический

82

балл в этот период составлял (-)2,1±0,2. Подобные клинические проявления сопровождались негативизацией УПП спинного мозга до 5,79±0,38 мВ (P<0,001) и тенденцией к увеличению суммарной амплитуды ЭСГ на 10,1%. При этом, изменения ЭСГ были связаны со значительным увеличением мощности дельта-1 диапазона на 30,8±11,7% (P<0,01) и в меньшей степени, тенденцией к увеличению амплитуды дельта-2 и бета ритмов. В тоже время, отмечалась тенденция к снижению мощности тета диапазона на 19,7±8,1% (P<0,06) и статистически значимое уменьшение амплитуды альфа ритма на 24,9±8,0% (P<0,05) (таблица 9). Таким образом, повышение внутричерепного давления характеризуется функциональным повреждением спинного мозга различной степени выраженности, что отражается в негативизацией УПП спинного мозга до 4 мВ и соответствующей депрессией ЭСГ на 20-30%. Выраженность клинических проявлений синдрома в острый период соответствует степени электрофизиологических нарушений. В последующие сутки отмечается негативизация УПП до 5-6 мВ и увеличение мощности низкочастотного диапазона ЭСГ. Подобные изменения биоэлектрической активности спинного мозга в этот период сочетались с развитием спастического квадрипареза у экспериментальных животных.

83

исходная ЭСГ 5 мин

10 мин

15 мин 30 мин 45 мин 60 мин 90 мин 500 мкВ 1 сек

Рис. 28. Изменения формы ЭСГ при моделировании внутричерепной гипертензии.

84

дельта-1

дельта-2

тета

альфа

бета

суммарная ЭСГ

30 20 10 0

*

-10

-30

#

#

* # #

# #

-50 -60

#

* #

-40

#

#

ЭСГ (%) до введения

0-5 мин

5-20 мин

#

* #

* # #

#

* # * # 20-60 мин

Рис. 29. Изменение амплитуды ЭСГ (в % к исходному уровню) по периодам от начала моделирования внутричерепной гипертензии. # - P<0,05 (относительно исходного уровня); * - P<0,05 (относительно предыдущего уровня).

84

-20

85

Таблица 9. Изменение амплитуды ритмов ЭСГ (мкВ) и УПП (мВ) спинного мозга при моделировании внутричерепной гипертензии дельта-1

дельта-2

тета

альфа

бета

средняя

УПП (мВ)

амплитуда Исходный 139,87±10,24

69,32±7,84

59,14±9,46

31,70±5,59

6,45±0,51

61,29±6,18

0,00±0,04 85

уровень 0-5 мин

120,46±10,92a

52,84±5,53b 35,71±3,99b

19,27±2,59b

4,97±0,43b

46,65±4,46b

-1,52±0,15b

5-20 мин

109,85±4,33b

52,96±2,32b 34,23±1,80b

15,73±0,79b

4,78±0,17b

43,51±1,78b

-3,38±0,20b

20-60 мин 117,36±2,71b# 3 сутки

68,53±1,70b 41,73±0,88b# 19,26±0,44b# 5,34±0,09b# 50,44±1,01b# -1,91±0,09b#

183,01±16,30b# 75,70±6,54

47,52±4,78

23,78±2,54a* 7,29±0,70*

67,46±5,60*

-5,79±0,38b#

a - P<0,05, b - P<0,01 (относительно исходного уровня); * - P<0,05, # - P<0,01 (относительно предыдущего уровня).

86

Глава 4. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЗАЩИТНОГО ДЕЙСТВИЯ АТФ ПРИ ЛОКАЛЬНОМ КОМПРЕССИОННОМ ПОВРЕЖДЕНИИ СПИННОГО МОЗГА 4.1. Изменения УПП и медленной электрической активности головного мозга при интрацеребровентрикулярном введении АТФ Изменение спинальной электрической активности при интрацеребровентрикулярном введении АТФ может быть связано как с непосредственным влиянием этого препарата на нервную ткань спинного мозга, так и с изменением функционального состояния головного мозга. Отсутствие однозначных представлений об эффектах этого перепарата определяют необходимость детального изучения прямого действия АТФ на электрическую активность головного мозга. Как видно из рис.30, интрацеребровентрикулярное введение 0,05 мл 1% раствора АТФ вызывало кратковременные негативные сдвиги УПП на 2-5 мВ во всех отведениях коры головного мозга. Клинически, в этот период, наблюдалось общее возбуждение животного, увеличение двигательной активности. В последующем отмечалось постепенное угнетение двигательной активности и проявление гипногенного эффекта АТФ, однако полного засыпания экспериментальных животных не наблюдалось. Через 3-5 минут после введения препарата, регистрировалось постепенное увеличение поляризации нервной ткани, больше выраженное в отделах коры, близких к месту инъекции (рис. 30). Максимальные позитивные изменения УПП были зарегистрированы на 10-15 минуте исследования. Через 15-25 минут после введения препарата, суммарно по всем отделам коры головного мозга, УПП был стабильно позитивнее исходного уровня на 7,25±0,68 мВ (P<0,0001) (рис. 31).

87 УПП (мВ)

15

АТФ 1%-0,05 мл ИЦВ

10 5 0 -5

-5

0

5

10

15

20

25 мин

-10 ПЛ

ЛЛ

ЛТ

ПТ

Рис. 30. Изменения УПП в различных отделах коры головного мозга при ИЦВ введении 0,05 мл 1% раствора АТФ. (ПЛ – правая лобная кора; ЛЛ –левая лобная кора; ЛТ – левая теменная кора; ПТ – правая теменная кора).

10

УПП (мВ)

# # *

8 6

# *

4

#

2 0 -2 -4 до введения

0-5 мин головной мозг

5-15 мин

15-25 мин

спинной мозг

Рис. 31. Изменения УПП головного и спинного мозга при ИЦВ ведении АТФ. # - P<0,05 (относительно исходного уровня); * - P<0,05 (относительно предыдущего уровня). Различия на 5-15 и 15-25 минуте между группами статистически значимы (P<0,01).

88

до введения АТФ

3 мин

5 мин

15 мин

30 мин 100 мкВ 1 сек Рис. 32. Изменение формы ЭЭГ при ИЦВ введении АТФ. Изменения ЭЭГ характеризовались первоначальным увеличением амплитуды на 10-25% с последующим снижением на 15 минуте исследования до исходного уровня (рис. 32). Подобные изменения медленной электрической активности практически не зависели от расстояния от места инъекции (рис. 33). В первые 5 минут, на фоне негативных сдвигов УПП, отмечалось статистически

значимое

увеличение

амплитуды

дельта-1

ритма

на

22,07±9,45% (P<0,05) и снижение амплитуды тета ритма на 13,34±0,04% (P<0,001).

89

30

ЭЭГ (%)

АТФ 1%-0,05 мл ИЦВ

20 10 0 -10

-5

0

5

10

15

20

25 мин

-20 ПЛ

ЛЛ

ЛТ

ПТ

Рис. 33. Изменения суммарной амплитуды ЭЭГ в разных отделах коры головного мозга при ИЦВ введении АТФ (ПЛ – правая лобная кора; ЛЛ –левая лобная кора; ЛТ – левая теменная кора; ПТ – правая теменная кора).

Через 5-15 минут, во время переходного периода изменений УПП, суммарная амплитуда ЭЭГ была достоверно выше исходного уровня на 9,42±4,16% (P<0,05), однако эти изменения не отличались от предыдущего уровня. В этот период также отмечалась тенденция к снижению мощности дельта-1 диапазона, который оставался значимо выше исходного значения (P<0,05) и некоторое увеличение амплитуды дельта-2 ритма на 16,24±4,33% от исходного уровня (P<0,001). Амплитуда тета ритма оставалась ниже доинъекционного периода (P<0,001) (таблица 10). Период стабилизации УПП (15-25 минуты исследования) характеризовался восстановлением амплитуды ритмов ЭЭГ. Значимые изменения в этот период были зарегистрированы только в тета диапазоне, амплитуда которого оставалась ниже исходной на 12,68±2,42% (P<0,0001) (рис. 34).

90

Таблица 10. Изменения амплитуды ритмов ЭЭГ (мкВ) и УПП головного мозга при ИЦВ введении АТФ дельта-1

дельта-2

тета

альфа

бета

средняя

УПП (мВ)

амплитуда до введения

149,97±5,19

91,46±2,12

43,68±0,91

62,15±1,59

0,00±0,05

37,85±1,71b 19,80±0,75 5,68±0,31

69,51±4,55

-1,58±1,33

АТФ 0-5 мин

183,06±14,17a 101,16±6,49

5-15 мин

169,39±7,64a

106,31±3,96b 38,85±1,13b 20,10±0,51 5,38±0,19

15-25 мин

148,16±6,52*

94,20±3,17#

68,01±2,59a 5,49±0,85b#

38,14±1,06b 20,52±0,44 4,90±0,18* 61,18±2,18* 7,25±0,68b

a - P<0,05, b - P<0,01 (относительно исходного уровня); * - P<0,05, # - P<0,01 (относительно предыдущего уровня).

90

20,54±0,37 5,11±0,17

91

250 200 150

ЭСГ (мкВ) *

* # *

100

* #

* * *

50 0 дельта-1

дельта-2

до введения АТФ

тета

0-5 мин

альфа

5-15 мин

бета

средняя амплитуда

15-25 мин

Рис. 34. Изменение амплитуды частотных диапазонов ЭЭГ (суммарно по всем отделам коры головного мозга) при ИЦВ введении АТФ. * - P<0,05 (относительно исходного уровня); # - P<0,05 (относительно предыдущего уровня). Таким образом, интрацеребровентрикулярная инъекция 0,05 мл 1% раствора АТФ сопровождается первоначальной негативизацией УПП и увеличением медленной электрической активности коры головного мозга, преимущественно за счет медленноволнового диапазона, с последующей стабильной позитивизацией постоянного потенциала на уровне 7,25±0,68 мВ и восстановлением суммарной амплитуды ЭЭГ к исходному уровню. 4.2. Изменения УПП и медленной электрической активности спинного мозга при интрацеребровентрикулярном введении АТФ Изменения УПП спинного мозга при интрацеребровентрикулярном введении 0,05 мл 1% АТФ были подобны изменениям потенциала в коре головного мозга (рис. 35), однако эти изменения были значимо меньше.

92

10

УПП (мВ)

АТФ 1%-0,05 мл ИЦВ

8 6 4 2 0 -2 -5

0

5

10

15

20

25 мин

-4 -6 спинной мозг

головной мозг

Рис. 35. Изменения УПП (суммарно по всем отведениям) головного и спинного мозга при ИЦВ введении АТФ. В первые 5 минут отмечалось более кратковременная тенденция к негативизации постоянного потенциала до 1 мВ. Стабильные позитивные изменения УПП на 15-25 минуте составили только 3,37±0,39 мВ (P<0,0001 к исходному уровню). В первые минуты после инъекции препарата наблюдалась тенденция к увеличению мощности ритмов на 10-15 % (рис. 36). С 5 минуты исследования отмечалось стабильное снижение суммарной амплитуды ЭСГ на 13,01±2,23% (P<0,005 к исходному уровню). Подобные изменения наблюдались практически во всех частотных диапазонах (таблица 11). Изменения ЭСГ не только не соответствовали, но и значимо отличались от изменений амплитуды медленной электрической активности в коре головного мозга. Таким образом, интрацеребровентрикулярное введение 0,05 мл 1% раствора АТФ вызывает позитивизацию УПП спинного мозга на 3,37±0,39 мВ и соответствующее снижение амплитуды ЭСГ на 13,01±2,23%. Эти изменения значимо отличаются от подобных в коре головного мозга.

93

Таблица 11. Изменения амплитуды ритмов ЭСГ (мкВ) и УПП спинного мозга при ИЦВ введении АТФ дельта-1

дельта-2

тета

альфа

бета

средняя ам-

УПП (мВ)

плитуда до введения

118,73±5,98

57,76±2,22

31,49±0,80

14,79±0,44

3,83±0,13

45,32±1,73

0,00±0,06

0-5 мин

116,20±7,03

54,56±2,00

30,44±0,86

13,76±0,42a

3,59±0,11

43,71±1,83

-0,02±0,33

5-15 мин

99,17±3,68b* 52,20±1,35a 29,50±0,52a 12,85±0,24b* 3,40±0,07b 39,42±1,01a* 2,60±0,34b#

15-25 мин

101,09±3,84b 54,27±1,32

АТФ

3,37±0,40b

a - P<0,05, b - P<0,01 (относительно исходного уровня); * - P<0,05, # - P<0,01 (относительно предыдущего уровня).

93

29,32±0,49a 13,92±0,34b# 3,54±0,07a 40,43±1,05a

94 ЭГ(%)

20

АТФ 1%-0,05 мл ИЦВ

15 10 5

мин

0 -5 -5

0

5

10

15

20

25

-10 -15 -20 спинной мозг

головной мозг

Рис. 36. Изменения амплитуды медленной электрической активности (суммарно по всем отведениям) головного и спинного мозга при ИЦВ введении АТФ.

4.3. Защитное действие АТФ при локальном компрессионном повреждении спинного мозга Гиперполяризующее действие АТФ предполагает наличие у этого препарата нейропротекторных свойств [Суфианова Г.З., 2003]. Учитывая частоту компрессионных повреждений спинного мозга в человеческой популяции, для исследования нейропротекторных свойств АТФ была выбрана модель локального компрессионного повреждения спинного мозга (см. раздел 3.3.) Как видно из рис. 37, при профилактическом интрацеребровентрикулярном введении 0,05 мл 1% раствора АТФ, на модели компрессионного повреждения спинного мозга, в сравнении с контрольной группой, в зоне повреждения отмечалась значимо меньшая степень и скорость деполяризации. Степень негативизации УПП в период компрессии спинного мозга в этом отведении составляла 12,92±0,51 мВ (P<0,0001 к исходному уровню, P<0,001 в сравнении с контрольной группой). Выраженность сдвигов постоянного по-

95

тенциала снижалась по мере удаления от области повреждения. После декомпрессии степень восстановления УПП была также выше, чем в контрольной группе. В тоже время, в выше расположенном отведении, как в период компрессии, так и во время декомпрессии, УПП был более негативным, чем в контрольной группе. Изменения УПП в этом сегменте спинного мозга были аналогичны по амплитуде изменениям потенциала в ближайшем к области повреждения каудальном отведении (электроды были расположены на одинаковом расстоянии от зоны компрессии). В наиболее удаленном каудальном сегменте в период декомпрессии наблюдалось практически полное восстановление УПП к исходному уровню (таблица 12). На фоне инъекции АТФ, во время компрессии спинного мозга не отмечалось первоначального увеличения спонтанной медленной электрической активности. Изменения суммарной амплитуды ЭСГ в этот период не отличались от исходного уровня (рис. 38). Наблюдалась тенденция к незначительному увеличению амплитуды ритмов в отведениях, расположенных каудальнее, и к снижению – в области повреждения, а также в отведении расположенном краниальнее этой зоны. После декомпрессии, наоборот, отмечалась более выраженная тенденция к увеличению мощности ЭСГ. При этом в зоне компрессионного повреждения и каудальных отведениях суммарная амплитуда ЭСГ увеличилась по сравнению с исходным уровнем на 15-25%. Однако при сравнении с контрольной группой, более значительные изменения медленной электрической активности регистрировались только в наиболее удаленном каудальном сегменте (P<0,005).

96

до компрессии

компрессия

до компрессии

декомпрессия

5

5

0

0

-5

-5

-10

-10

-15

контроль

-15

-20

АТФ

-20

-25

УПП (мВ)

Th8

-25

УПП (мВ)

компрессия

декомпрессия

Th10 (уровень компресии)

96

до компрессии

компрессия

декомпрессия

до компрессии

5

5

0

0

-5

-5

-10

-10

-15

-15

-20 -25

компрессия

декомпрессия

-20 УПП (мВ)

Th12

-25

УПП (мВ)

L2

Рис. 37. Изменения УПП при локальном компрессионном повреждении спинного мозга в контрольной группе и на фоне введения АТФ. Различия между группами во всех отведениях статистически значимы (P<0,01).

97

30 25 20 15 10 5 0 -5 -10

ЭСГ (%)

Th8

контроль АТФ

до компрессии

компрессия

30 25 20 15 10 5 0 -5 -10

декомпрессия

ЭСГ (%)

Th10 (зона компрессии)

*

до компрессии

компрессия

декомпрессия

97

30 25 20 15 10 5 0 -5 -10

ЭСГ (%)

30 25 20 15 10 5 0 -5 -10

Th12

*

до компрессии

компрессия

декомпрессия

ЭСГ (%)

L2

*

до компрессии

компрессия

декомпрессия

Рис. 38. Изменения суммарной амплитуды ЭСГ (в % к исходному уровню) при локальном компрессионном повреждении спинного мозга в контрольной группе и на фоне введения АТФ.* - P<0,01 — в сравнении с контрольной группой.

98

Клинически, при профилактическом введении АТФ, наблюдалось уменьшение скорости нарастания и выраженности неврологического дефицита по сравнению с контрольной группой. Общий неврологический балл к концу периода компрессии был достоверно выше, чем в контрольной группе и составил 1,83±0,16 (P<0,05) (рис. 18, см. раздел 3.3., стр. 68). Клинические проявления, также как и в контрольной группе, в острый период повреждения были связаны с изменениями УПП (r=0,83, P<0,05). В последующие сутки изменения УПП спинного мозга были аналогичны сдвигам потенциала в контрольной серии - негативизация УПП в зоне повреждения до 9,84±0,87 мВ, и позитивизация в каудальных отведениях до 3,83±0,68 мВ. В тоже время, выраженность деполяризационных сдвигов в зоне компрессии была меньше чем в контроле (Р<0,01). Изменения потенциала в других отведениях не отличались от контрольных. Изменения ЭСГ в этот период характеризовались значительно большим снижением амплитуды относительно исходного уровня по сравнению с контрольной серией в краниальном и наиболее каудальном сегментах. Снижение амплитуды медленной электрической активности в зоне повреждения было меньше чем в контроле. Клинически в этой группе, в посттравматический период отмечалось развитие нижнего парапареза по периферическому типу и частичное угнетение всех видов чувствительности ниже области травмы, однако степень этих нарушений была значимо меньше. Средний неврологический балл на 3 сутки исследования составлял 1,2±0,3 (P<0,05) (рис. 39). Таким образом, при профилактическом интарцеребровентрикулярном введении АТФ отмечаются меньшие неврологические нарушения по сравнению с контрольной группой, а также уменьшение амплитуды и скорости деполяризационных изменений в зоне компрессионного повреждения по сравнению с контрольной группой. Кроме того, наблюдается уменьшение краниально-каудального градиента электрофизиологических нарушений и увеличивается степень функционального восстановления в посттравматический период. В тоже время, несмотря на меньшую степень негативизации УПП в

99

зоне компрессии в последующие сутки после повреждения, гиперполяризационные изменения каудальнее травмы не отличаются от контрольной группы.

4

ср. балл

3 2 1 0 контроль

АТФ

Рис. 39. Степень неврологических нарушений у крыс на 3 сутки после компрессионного повреждения спинного мозга в контрольной группе и на фоне ИЦВ введения 0,05 мл 1% раствора АТФ (P<0,05).

100

Таблица 12. Изменения УПП (мВ) и амплитуды ЭСГ в отдельных частотных диапазонах при локальном компрессионном повреждении спинного мозга на фоне ИЦВ введения АТФ Th8

дельта-1

дельта-2

тета

альфа

бета

Средняя

УПП (мВ)

амплитуда 110,76±4,33

46,09±1,58

компрессия

197,43±9,45

106,07±2,49

декомпрессия

232,84±7,13a#

110,09±2,15

3 сутки

80,06±9,58b#

37,89±2,03b# 34,93±3,77a

Th10

дельта-1

дельта-2

5,58±0,22

75,97±4,71

-0,11±0,14

39,43±0,53b 16,50±0,20a

5,40±0,15

72,96±2,49

-8,57±0,37b

41,01±0,60b 19,34±0,18a

5,91±0,16

81,84±1,93

-4,19±0,28b

тета

18,01±0,70

12,54±0,87b* 3,21±0,32a* 33,73±2,38b# 3,78±1,50a# альфа

бета

Средняя

УПП (мВ)

амплитуда до компрессии 207,25±19,87

55,99±2,98

23,85±1,24

11,73±0,48

4,38±0,25

60,64±4,71

-0,18±0,18

компрессия

185,76±6,46

64,68±1,71b

24,95±0,73

12,55±0,32

4,47±0,16

58,48±1,69

-12,92±0,51b

декомпрессия

253,07±10,37a# 73,83±1,97b# 25,95±0,51# 13,87±0,21b# 4,92±0,13a# 74,33±2,54b# -9,31±0,47b*

3 сутки

71,65±10,12a#

36,85±2,73#

17,88±0,66# 12,07±0,74*

3,38±0,29

28,37±2,43a# -9,85±0,87b

a - P<0,05, b - P<0,01 (относительно исходного уровня); * - P<0,05, # - P<0,01 (относительно предыдущего уровня).

100

до компрессии 199,42±17,15

101

Таблица 12 (продолжение).

Th12

дельта-1

дельта-2

тета

альфа

бета

средняя

УПП (мВ)

амплитуда 56,39±2,57

22,28±0,73

10,19±0,31

3,49±0,23

43,49±2,83

-0,15±0,23

компрессия

125,11±5,52

57,41±1,49

22,95±0,43

11,16±0,20b

3,47±0,11

44,02±1,49

-8,22±0,43b

декомпрессия

158,31±4,74b# 64,52±1,06b# 24,76±0,31b# 12,62±0,14b# 4,01±0,08b# 52,84±1,20b# -4,56±0,21b#

3 сутки

52,51±8,51b#

L2

дельта-1

32,59±2,60b# 21,22±1,55b* 10,22±0,62a* 2,35±0,24* дельта-2

тета

альфа

бета

23,78±2,20b# 1,96±0,87a# Средняя

УПП (мВ)

амплитуда до компрессии 125,92±6,79

79,93±3,03

30,43±0,98

13,78±0,58

4,30±0,16

50,87±2,15

-0,18±0,15

компрессия

144,54±6,11a

72,43±1,56a

28,90±0,41

13,48±0,21

4,31±0,13

52,73±1,62

-4,76±0,30b

декомпрессия

169,22±4,52b# 80,45±1,25#

30,26±0,36#

15,05±0,18a# 4,67±0,10a* 59,93±1,21b# -0,38±0,37b#

3 сутки

43,10±5,55b#

38,11±2,58b# 27,90±2,65*

10,74±0,83b* 2,52±0,24b# 24,47±1,55b# 5,69±0,87b#

a - P<0,05, b - P<0,01 (относительно исходного уровня); * - P<0,05, # - P<0,01 (относительно предыдущего уровня).

101

до компрессии 125,12±10,52

102

Глава 5. ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ РЕГИСТРАЦИИ СПОНТАННОЙ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ПРИ ПОЗВОНОЧНО-СПИННОМОЗГОВОЙ ТРАВМЕ Целью данного фрагмента исследования было изучение спонтанной электрической активности спинного мозга в норме и оценка диагностических возможностей одновременной регистрации УПП и ЭСГ при повреждении спинного мозга у человека. 5.1. Методика регистрации спонтанной биоэлектрической активности спинного мозга с поверхности кожи В предыдущих разделах были продемонстрированы электрофизиологические феномены, зарегистрированные путем одновременной регистрации УПП и ЭСГ с поверхности спинного мозга у экспериментальных животных в норме и при повреждении. В связи с определенными техническими сложностями, инвазивностью методики и усовершенствованием методов прижизненной морфологической нейровизуализации, регистрация спонтанной электрической активности спинного мозга у человека с поверхности спинного мозга, как метода функциональной диагностики, не получила широкого клинического распространения. Тем не менее, отдельными авторами показана возможность регистрации ЭСГ с поверхности кожи [Dzialek E., 1975; Ertekin C., 1978, Оноприенко А.П., 1984]. В наших исследованиях регистрация УПП спинного мозга и ЭСГ осуществлялась с поверхности кожи по униполярной методике с помощью 6 канального усилителя постоянного тока с входным сопротивлением 1012 Ом. Полученные данные оцифровывались с частотой 512 Гц и вводились в компьютер для дальнейшей математической обработки.

103

Необходимое оборудование и программное обеспечение было разработано ведущим инженером-программистом опытного отдела Института солнечно-земной физики СО РАН Таборовым М.В.. Индифферентный электрод располагался на правой лопатке (рис. 40). Оптимальное расположение этого электрода было выбрано эмпирически. С этой целью исследовали различные симметричные области тела – мочка уха, коленная чашечка, запястье. Активные электроды фиксировались в межостистых промежутках на уровне С2-3, С7-Th1, Th4-5, Th9-10, L1-L2, L4-5. Для регистрации биоэлектрической активности использовали педиатрические неполяризующиеся хлорсеребряные одноразовые электроды «SCINTACT» F301. Методы обработки и анализа ЭСГ и УПП подробно представлены в разделе 2.1.4 настоящей работы. УПП в морфологически верифицированной области повреждения и нижележащих отделах сравнивался с потенциалом в 1 отведении (уровень С2-3).

Рис. 40. Расположения электродов при регистрации спонтанной биоэлектрической активности спинного мозга.

104

5.2. Спонтанная биоэлектрическая активность спинного мозга у пациентов контрольной клинической группы Как видно из рис. 41, медленная электрическая активность спинного мозга, зарегистрированная с поверхности кожи у пациентов контрольной клинической группы в общих чертах была подобна ЭСГ, зарегистрированной с поверхности спинного мозга в эксперименте. Амплитуда ЭСГ составляла в среднем 74,48±3,22 мкВ (рис. 42, таблица 13).

С2-3

С7-Th1

Th4-5

Th9-10

L1-2

L4-5 250 мкВ

1 сек

Рис.41. Нормальная электроспинограмма, пациент Г. (5 лет).

105

ЭСГ (мкВ)

95 90 85 80 75 70 65 60

С2-3

С7-Th1

Th4-5

Th9-10

L1-2

L4-5

Рис. 42. Топография суммарной амплитуды ЭСГ у пациентов контрольной клинической группы.

Амплитудный спектр медленной электрической активности, зарегистрированной с помощью усилителя постоянного тока характеризовался энергетическим максимумом в диапазоне низких частот. При оценке изменений УПП спинного мозга у пациентов контрольной группы резких сдвигов уровня поляризации между отведениями не наблюдалось. В некоторых случаях отмечалась умеренная негативизация УПП в грудных отведениях, связанная, по видимому, с близким сердца.

расположением

106

Таблица 13. Амплитуда отдельных частотных диапазонов ЭСГ (мкВ) у пациентов контрольной клинической группы Уровень

дельта-1

дельта-2

тета

альфа

бета

регистрации

Суммарная амплитуда

173,33±14,72

83,89±5,24

40,48±2,07

26,82±0,88

11,13±0,34

67,13±5,78

С7-Th1

208,42±13,03

75,14±4,06

38,63±1,42

26,48±0,78

12,07±0,41

72,15±3,52

Th4-5

227,34±18,09

78,52±4,05

39,32±1,35

27,37±0,89

11,85±0,42

76,88±4,28

Th9-10

186,30±15,08

78,21±4,93

32,78±1,73

22,30±1,15

9,32±0,47

65,78±4,10

L1-2

249,38±19,21 105,40±5,37

42,21±1,29

27,12±0,90

11,31±0,35

87,08±4,21

L4-5

226,26±17,44

39,77±1,41

25,57±0,89

10,54±0,33

77,89±4,25

87,30±4,85

106

С2-3

107

5.3. Изменения функционального состояния спинного мозга при позвоночно-спинномозговой травме у пациентов основной клинической группы В данном разделе представлены результаты электрофизиологического обследования пациентов основной клинической группы с верифицированным уровнем повреждения спинного мозга в острый и промежуточный периоды позвоночно-спинномозговой травмы. У всех пациентов основной клинической группы в острый период в зоне повреждения, по сравнению с краниальными отведениями, регистрировались негативные сдвиги УПП до 18,73±2,47 мВ (P<0,0001). В нижерасположенных отделах, потенциал наоборот, был более позитивным, в среднем на 4,26±0,53 мВ (P<0,0001).

10

##

УПП (мВ)

5 0 -5 -10

**

-15

# *

-20 -25

область повреждения

острый период

нижерасположенные отделы

промежуточный период

Рис 43. Изменения УПП (мВ, относительно отведений, расположенных выше области повреждения) в разные периоды позвоночно-спинномозговой травмы у пациентов основной клинической группы. * – P<0,05; ** – P<0,001 (в сравнении с острым периодом); # – P<0,05; ## – P<0,001 (относительно области повреждения).

108

В промежуточный период, в ближайшем к области повреждения отведении, также регистрировались негативные сдвиги УПП до 12,89±2,97 мВ (P<0,05 в сравнении с острым периодом). В нижележащих отведениях, изменения потенциала характеризовались негативными сдвигами в среднем на 5,45±0,68 мВ (P<0,0001 в сравнении с острым периодом) (рис. 43). Изменения медленной электрической активности спинного мозга были менее специфичны и отражали текущее функциональное состояние спинного мозга. В острый период позвоночно-спинномозговой травмы в зоне повреждения регистрировалась выраженная депрессия амплитуды ЭСГ на 54,3±3,3% (P<0,01 – относительно среднего контрольного уровня). В других отведениях амплитуда медленной электрической активности спинного мозга была снижена на 32-42%. При этом, выше зоны травмы, изменения суммарной мощности ЭСГ составляли соответственно 35,9±4,0% (P<0,01 – относительно среднего контрольного уровня, P<0,01 – в сравнении с амплитудой ЭСГ в зоне повреждения). Максимальная депрессия амплитуды ЭСГ отмечалась в дельта-2 диапазоне (P<0,05 – в сравнении с бета и дельта-1 ритмами). Снижение амплитуды отдельных частотных диапазонов медленной электрической активности в нижерасположенных отведениях было примерно одинаковым и составляло в среднем 39,9±1,7% (P<0,01 – относительно среднего контрольного уровня, P<0,01 – в сравнении с амплитудой ЭСГ в зоне повреждения) (рис. 44а). В промежуточный период, в зоне повреждения и нижерасположенных отведениях наблюдалось статистически значимое увеличение амплитуды ЭСГ соответственно на 13,6±8,5% и 12,6±6,2% (P<0,05 в сравнении с контрольной группой, P<0,001 в сравнении с острым периодом). Изменение амплитуды медленной электрической активности спинного мозга в этих отведениях было преимущественно связано с увеличением мощности дельта-1, альфа и бета диапазонов. Амплитуды дельта-2 и тета (в зоне повреждения) ритмов не отличались от контрольного уровня.

109

дельта-1

дельта-2

тета

альфа

суммарная амплитуда

бета

10 0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70

** &

** &

ЭСГ (%)

** &

** &

**

**

** &

** &

** & **

**

вышерасположенные отделы

зона повреждения

нижерасположенные отделы

дельта-2

тета

# * # *

альфа

#

10

суммарная амплитуда

# # ** **

# # ** **

# ** &

20

бета

** & **

контрольный уровень

дельта-1 30

** &

**

а

40

** &

** &

** &

#

#

*

*

# #

0 -10 -20 -30 ** &

-40 -50

** &

-60

ЭСГ (%)

** &

** & #

& #

** &

б Рис 44. Изменения амплитуды отдельных частотных диапазонов ЭСГ (мкВ) в острый (а) и промежуточный (б) периоды позвоночно-спинномозговой травмы. * - P<0,05, ** - P<0,01 (в сравнении с контрольным уровнем); # - P<0,01 (в сравнении острым периодом); & - P<0,01 (в сравнении с амплитудой ЭСГ в зоне повреждения).

110

Краниальнее травмы, в отличие от этого, суммарная амплитуда ЭСГ не отличалась от острого периода повреждения спинного мозга, оставаясь ниже контрольного уровня на 36,0±5,6% (P<0,05). В тоже время, в этих отведениях, по сравнению с острым периодом, наблюдалась значимо меньшая депрессия мощности альфа ритма, и только тенденция к более низкому уровню, относительно контрольных значений, амплитуды бета ритма (рис. 44б). Таким образом, в острый период позвоночно-спинномозговой травмы отмечалась негативизация УПП в зоне повреждения на 16-20 мВ и позитивизация УПП в нижележащих отделах на 3-5 мВ. Изменения амплитуды ЭСГ характеризовались депрессией во всех отведениях. В промежуточный восстановительный период повреждения спинного мозга, отмечалось частичное уменьшение негативности в зоне травмы до 10-15 мВ и умеренная негативизация УПП в нижележащих отведениях до 5-6 мВ. Во всех отведениях, кроме расположенных выше области повреждения, где отмечалось снижение амплитуды ЭСГ, регистрировалось увеличение медленной электрической активности. Подобные электрофизиологические изменения сочетались с развитием у пациентов спинального шока в острый период и спастической формы пареза в промежуточный период повреждения спинного мозга. Диагностическая эффективность метода одновременной регистрации ЭСГ и УПП для определения уровня электрофизиологических нарушений, а также оценки динамики заболевания и эффективности лечебных мероприятий при травматическом повреждении спинного мозга продемонстрирована на следующих клинических примерах: Пациент А., 14 лет. Поступил с диагнозом: острый период позвоночно-спинномозговой травмы шейного отдела. Оскольчатый перелом С5. Ушиб спинного мозга. Спинальный шок. Тетраплегия. Тазовые и трофические нарушения. Гнойнонекротический трахеит, двухсторонний обструктивный эндобронхит.

111

а

5

УПП (мВ)

ЭСГ (мкВ)

50 48

0 C2-3

C7-Th1

Th4-5

Th9-10

L1-2

L4-5

46 44

-5

42 -10

40 38

-15

36 34

-20

б

УПП

ЭСГ

-25

Рис. 45. Пациент А., 14 лет. Результаты рентгенографического (а) и электрофизиологического (б) обследования.

32 30

112

На момент обследования, пациент находился в сознании, самостоятельное дыхание отсутствовало, пациент был подключен к аппарату ИВЛ. В неврологическом статусе преобладали явления спинального шока, атония, активные движения в конечностях отсутствовали, сила мышц – 0 баллов, уровень двигательных нарушений соответствовал повреждению С4С5 сегментов спинного мозга, уровень чувствительных нарушений — Th3 справа, Th4 – слева. Степень нарушения проводимости спинного мозга по шкале ASIA – A. Тазовые нарушения в виде задержки мочи. В области крестца — пролежни с гнойным отделяемым. По данным рентгенографии шейного отдела в 2х проекциях определялся оскольчатый перелом С5 с нарушением продольной оси (рис. 45а). При исследовании спонтанной электрической активности спинного мозга в острый период повреждения, во втором отведении (уровень С7-Th1) регистрировалась выраженная негативизация УПП до 23 мВ. Дистальнее 3 отведения УПП был позитивнее потенциала 1 отведения на 2-4 мВ (рис. 45б). Амплитуда ЭСГ была значительно снижена во всех отведениях. Максимальная депрессия медленной электрической активности наблюдалась во втором отведении. На основании данных нейрофизиологического обследования можно сделать заключение о формировании на уровне нижних шейных сегментов спинного мозга состояния деполяризационного торможения, что соответствует результатам неврологического и рентгенологического обследований пациента. Электрофизиологические изменения ниже области повреждения соответствовали состоянию гиперполяризационного торможения спинного мозга. Пациент Д., 14 лет. Поступил с диагнозом: острый период позвоночно-спинномозговой травмы шейного отдела. Компрессионный перелом тела С7, подвывих тела С6 с ушибом и сдавлением шейного отдела спинного мозга. Нижний периферический парапарез, гиперэстезия. Тазовые и трофические нарушения. Степень нарушения проводимости спинного мозга по шкале ASIA – В.

113

а 6

б УПП (мВ)

ЭСГ (мкВ)

70

4

65

2

60

0 -2

С2-3

С7-Th1

Th4-5

Th9-10

L1-2

L4-5

50

-4

45

-6 -8

55

УПП

ЭСГ

40

-10

35

-12

30

в Рис. 46. Пациент Д., 14 лет. Результаты рентгенографического (а), МРТ (б) и электрофизиологического (в) обследований при госпитализации.

114

На момент обследования, в неврологическом статусе отмечалась клиника нижнего периферического парапареза, гиперестезия. Уровень неврологических нарушений соответствовал повреждению С6-С7 сегментов спинного мозга. По данным рентгенографии шейного отдела позвоночника (рис. 46а) определялся компрессионный перелом С7 и подвывих тела С6 позвонков. Результаты рентгенографического обследования подтверждались данными МРТ (рис. 46б), при этом был выявлен ушиб и компрессия спинного мозга на уровне С6-С7. При электрофизиологическом обследовании, на уровне С7-Th1 отмечалась негативизация УПП до 10,6 мВ, сопровождавшаяся выраженной депрессией суммарной амплитуды ЭСГ. На уровне Th4-5 также регистрировались негативные сдвиги УПП (до 4,3 мВ) и более умеренное, по сравнению с предыдущим уровнем, снижение амплитуды ЭСГ. В более дистальных отведениях наблюдались позитивные сдвиги УПП (относительно 1 отведения) на 35 мВ и снижение амплитуды ЭСГ (рис. 46в). Результаты электрофизиологического обследования свидетельствуют о развитии в нижнешейном и верхнегрудном отделах спинного мозга состояния деполяризационного торможения. В более дистальных отведениях регистрировались изменения характерные для состояния гиперполяризационного торможения. Уровень электрофизиологических нарушений соответствовал результатам рентгенологического и МРТ исследований. Больному была выполнена дискэктомия С6-С7, удаление травматической экструзии диска С6-С7, открытое вправление подвывиха тела С6 и передний корпородез титановым винтовым имплантатом (рис. 47а).

115

а

4

УПП (мВ)

ЭСГ (мкВ)

65

2

60

0 -2

70

С2-3

С7-Th1

Th4-5

Th9-10

L1-2

L4-5

55 50

-4 -6

45 УПП

ЭСГ

40

-8

35

-10

30

б Рис. 47. Пациент Д., 14 лет. Результаты рентгенографического (а) и электрофизиологического (б) обследований в послеоперационном периоде.

116

В послеоперационном периоде (14 сутки) при электрофизиологическом обследовании в зоне повреждения отмечалось уменьшение степени негативизации УПП до 8,4 мВ. Дистальнее травмы регистрировались позитивные сдвиги УПП до 1-2 мВ. Наблюдалось также уменьшение депрессии суммарной амплитуды ЭСГ во всех отведениях. Подобные электрофизиологические изменения сочетались со снижением степени неврологического дефицита (ASIA – С). Уменьшение распространенности и выраженности элекрофизиологических нарушений у данного пациента свидетельствует об эффективности проведенного оперативного вмешательства. Таким образом, из полученных результатов следует, что методика одновременной регистрации УПП и медленной электрической активности спинного мозга позволяет определять уровень электрофизиологических нарушений и оценивать изменения функционального состояния спинного мозга в зоне повреждения и смежных областях, что необходимо для оценки динамики заболевания и эффективности проводимых лечебных мероприятий.

117

Глава 6. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ Согласно современным представлениям, развитие повреждения нервной ткани претерпевает ряд стадий, приводящий к гибели нервных клеток и стойкому морфологическому и функциональному дефекту [Tator C.H., 1995; Шевелев И.Н. и соавт, 2000; Park E. et al., 2004]. Несмотря на некоторые различия в структурно-функциональной организации спинного и головного мозга, фундаментальные механизмы повреждения нервной ткани в ЦНС весьма сходны. В настоящее время, помимо эксайтотоксичекого действия глутамата, предполагается ведущая роль деполяризационных процессов в механизмах повреждения нервной ткани [Hossmann K.A., 2003]. Показано, что факторы препятствующие деполяризации (антагонисты глутаматных рецепторов, гипотермия, А1-агонисты, блокаторы NO-синтазы) уменьшают размер инфаркта в области ишемической полутени. [Hossmann K.A., 1994; Hossmann K.A., 2003; Shimizu-Sasamata M. et al., 1998; Суфианова Г.З. и соавт., 2003]. И наоборот, стимулирующие деполяризацию (аппликация ионов К+, электростимуляция, повышение концентрации глутамата) — увеличивают размер инфаркта [Busch E. et al., 1996; Back T. et al., 1996]. Высокая социальная значимость и развитие новых методов лечения спинальных повреждений определяют необходимость детального изучения механизмов изменения и разработки новых методов прямой нейрофизиологической диагностики функционального состояния спинного мозга [Ступак В.В. и соавт., 1998; Шабалов В.А. и соавт., 2004]. Одним из вариантов решения этого вопроса является регистрация спонтанной электрической активности спинного мозга в виде электроспинограммы (ЭСГ) и уровня постоянного потенциала (УПП) [Оноприенко А.П., 1984, 1987]. Согласно данным литературы, одновременная регистрация УПП, интегративно отражающего уровень поляризации мозговых структур [Caspers H., Speckmann E.-J., 1974; Kaminogo M. et al., 1999; Аладжалова Н.А., 1962; Русинов В.С. и соавт., 1969], и мед-

118

ленной электрической активности, как показателя функциональной активности [Бассин Ф.В. и соавт., 1951; Bremer F., 1941; Ertekin C. et al., 1983; Штарк М.Б., 1959; Mark V.H., Gasteiger E.L., 1953; Morrison G. et al., 1975; Molt J.T. et al., 1978; Оноприенко А.П., 1987], позволяет судить о развитии в данный момент времени одного из трех возможных функциональных состояний нервной ткани: гиперполяризационного торможения, экзальтации и деполяризационного торможения [Васильев Л.Л., 1957; Мовчан Н.П., 1971; Мурик С.Э. и соавт., 2003; Sufianov A.A. et al., 2003]. В доступной нам литературе мы не обнаружили показателей спонтанной электрической активности спинного мозга лабораторных крыс в норме, в тоже время, по очевидным причинам, проведение экспериментальных исследований на этой группе животных представляется более перспективным. Как показали наши исследования, нормальная ЭСГ крысы была подобна и соответствовала основным характеристикам ЭЭГ, однако, в отличие от последней, характеризовалась более низкой амплитудой колебаний. Суммарная амплитуда медленной электрической активности спинного мозга, в зависимости от отведения, варьировала от 30 до 50 мкВ. Двигательная активность сопровождалась усилением спонтанной медленной электрической активности спинного мозга. Из артефактов регистрации ЭСГ наиболее часто отмечались наслоения потенциалов электромиограммы и электрокардиограммы. Различные по своим первичным механизмам повреждающие воздействия приводят к формированию различных функциональных состояний спинного мозга. При этом, существует определенная закономерность изменений электрофизиологических параметров в зависимости от объема и характера повреждения. Перерезка спинного мозга является предельно локальным, но достаточно грубым повреждением, что объясняет максимальную негативизацию УПП и депрессию ритмов ЭСГ в ближайшем к этой области краниальном отведении. Изменения биоэлектрической активности в этом сегменте, скорее всего, были связаны с формированием состояния деполяризационного тор-

119

можения. Меньшая позитивизация УПП в ближайшем каудальном отведении, вероятно, также была связана с распространением деполяризации из зоны травмы. Перерезка спинного мозга практически не изменяла функционального состояния отдаленных краниальных сегментов. И наоборот, максимальные функциональные сдвиги наблюдались в отдаленных каудальных отделах. Позитивизация УПП и снижение амплитуды ЭСГ в этих отведениях связываются нами с формированием в них состояния близкого к гиперполяризационному торможению, что, возможно, объясняет развитие спинального шока в острый период и в последующие сутки после повреждения. Локальная компрессия спинного мозга является более распространенным повреждением, чем перерезка. При этом, в зоне компрессии наблюдалась выраженная негативизация УПП до 20-25 мВ, сопровождавшаяся первоначальным увеличением и последующим снижением амплитуды ЭСГ. Выраженность электрофизиологических изменений уменьшалась по мере удаления от зоны травмы. Отмечалась тенденция к меньшим деполяризационным сдвигам краниальнее, по сравнению с каудальным направлением. Наблюдаемое первоначальное увеличение амплитуды ЭСГ на фоне деполяризационных изменений в области травмы связываются нами с развитием состояния экзальтации. Дальнейшее нарастание негативизации УПП, закономерно сопровождалось уменьшением медленной электрической активности к концу периода компрессии, что вероятно, отражает дальнейшую эволюцию механизмов повреждения нервной ткани, в результате которых развивается состояние деполяризационного торможения. Учитывая более значительную распространенность повреждения, по сравнению с предыдущей экспериментальной группой, деполяризационные изменения в той или иной мере охватывали всю регистрируемую область спинного мозга. При декомпрессии наблюдалось развитие реполяризационных процессов с первоначальным повторным увеличением амплитуды ЭСГ, при этом, учитывая длительность и характер травматического воздействия, полного восстановления УПП не наблюдалось.

120

Повторное увеличение амплитуды ЭСГ в этот период связывается нами с уменьшением степени деполяризации и повторным развитием экзальтационного состояния, что очень хорошо видно в отведениях, где отмечалась более полноценное восстановление постоянного потенциала. Примечательно, что сходная динамика и топография УПП и медленной электрической активности наблюдалась также и при дозированной локальной компрессии головного мозга [Суфианова Г.З., 2003]. Изменения УПП и ЭСГ в последующие сутки свидетельствуют о функциональном восстановлении морфологически неповрежденных сегментов спинного мозга. В зоне повреждения сохранялись негативный УПП и депрессия медленной электрической активности. Каудальнее травмы отмечалась позитивизация УПП на фоне снижения амплитуды ЭСГ. Сдвиги электрофизиологических параметров в этот период были подобны изменениям в предыдущей экспериментальной группе (при перерезке спинного мозга). Сопоставляя клинические и электрофизиологические изменения, можно предполагать, что неврологический дефицит в последующие сутки после локального компрессионного повреждения, так же как и в предыдущей экспериментальной группе, был связан с развитием спинального шока по гиперполяризационному типу [Сорохтин Г.Н., Андриайнен О.А., 1966]. Ишемия является более диффузным повреждением спинного мозга, охватывающим значительный объем этого отдела нервной системы. Умеренная ишемия спинного мозга (период ведения окклюдеров) сопровождалась негативизацией УПП на 2-5 мВ и увеличением амплитуды ЭСГ, что соответствует развитию в этот период экзальтационного состояния вследствие умеренной деполяризации нервной ткани. Дополнительное усиление ишемии путем введения феракрила вызывало резкое нарастание степени деполяризации до 15 мВ, что закономерно приводило к первоначальному снижению амплитуды медленной электрической активности к исходному уровню и повторному увеличению к концу периода ишемии, что, по-видимому, отражало развитие процессов деполяризационного торможения.

121

После реперфузии наблюдалось частичное восстановление УПП к исходному уровню и увеличение амплитуды ЭСГ. Изменения электрофизиологической параметров в этот период были связаны с развитием реполяризационных процессов, что сопровождалось повторным увеличением возбудимости нервной ткани после ишемии. В последующие сутки после ишемии отмечалось тотальное угнетение медленной электрической активности на 18-26% и негативизация УПП спинного мозга до 13 мВ во всех отведениях. Изменения электрофизиологических показателей в этот период свидетельствовали о распространенном деполяризационном угнетении функциональной активности спинного мозга. Отдельным вопросом является исследование функционального состояния спинного мозга при увеличении внутричерепного давления. Данная патология сопровождается повреждением нервной ткани практически всех отделов центральной нервной системы. Ликвородинамические нарушения также играют определенную патогенетическую роль в повреждении спинного мозга различного генеза [Шлапак И.П и др., 2002; Moosa A., et al., 2004; Stys P.K., 2004]. В тоже время, характер функциональных сдвигов в спинном мозге при этой патологии является малоизученной проблемой. Согласно нашим данным, повышение внутричерепного давления при ИЦВ введении 0,05 мл 1% раствора феракрила [Суфианов А.А. и др., 2003] вызывало функциональное повреждение спинного мозга, что выражалось в негативизации УПП спинного мозга до 4 мВ и соответствующей депрессии ЭСГ на 20-30%. Подобные изменения биоэлектрической активности были связаны, по нашему мнению, с развитием деполяризационного торможения спинного мозга. Этот процесс может иметь место при различных заболеваниях нервной системы, сопровождающихся внутричерепной гипертензией. Негативные сдвиги УПП и тенденция к увеличению амплитуды ЭСГ в последующие сутки после моделирования гидроцефалии на фоне формирования спастического квадрипареза у экспериментальных животных отражали развитие экзальтационного состояния нервной ткани спинного мозга.

122

Таким образом, независимо от механизма травматического воздействия, в области повреждения регистрировались негативные сдвиги УПП, сопровождавшиеся увеличением или снижением амплитуды медленной электрической активности спинного мозга, что отражало последовательные стадии деполяризации нервной ткани — первоначальное развитие экзальтационного состояния, с последующим формированием состояния деполяризационного торможения. Распространенность этих изменений была связана с объемом повреждения. Восстановительный период (при декомпрессии, реперфузии) характеризовался развитием реполяризационных процессов, что выражалось в позитивизации УПП и соответствующем увеличении или снижении амплитуды ЭСГ. Актуальным и, в тоже время, малоизученным вопросом патофизиологии спинальной травмы

является исследование взаимосвязи клинических

проявлений повреждения с изменениями функционального состояния спинного мозга. В ранний период спинномозговой травмы, как правило, отмечается формирование спинального шока, который проявляется в резком падении возбудимости и угнетении деятельности всех рефлекторных центров спинного мозга, расположенных ниже места повреждения [Atkinson P.P., Atkinson J.L., 1996]. После купирования спинального шока часто наблюдается следующая стадия, которая характеризуется гиперрефлексией и мышечным гипертонусом [Davis R., 1975; Dietz V., 2000]. В тоже время, при значительном, длительном или распространенном повреждении спинного мозга может наблюдаться формирование вялого паралича. Продолжительность спинального шока различна у животных, стоящих на различных ступенях эволюционной лестницы. У лягушки шок продолжается 3 - 5 мин, у собаки - 7 - 10 дней, у обезьяны - больше 1 месяца, у человека - около 12 недель [Nankovic V. et al., 1995; Atkinson P.P., Atkinson J.L., 1996]. Механизм спинального шока до конца не выяснен. Согласно концепции Сорохтина Г.Н. [1966], в ответ на ограничение притока импульсов во всех возбудимых образованиях развивается,

123

так называемое состояние пассивной гиперполяризации – «угнетение без торможения». Предполагается, что причиной спинального шока является ограничение нисходящей супраспинальной импульсации, что приводит к развитию пассивной гиперполяризации мотонейронов ниже места повреждения [Сорохтин Г.Н., Андриайнен О.А., 1966; Schadt J.C., Barnes C.D., 1980; Walmsley B., Tracey D.J., 1983; Leis A.A. et al., 1996]. По мнению других исследователей, спинальный шок может быть связан с длительной деполяризацией мембраны нервных клеток вследствие повышения внеклеточной концентрации ионов калия и нарушения осмотического равновесия между нервными клетками и внеклеточной средой [Беляев В.И., 2003, Gorji A. et al., 2004]. Gorji A. et al. (2004) предполагают участие распространяющейся депрессии в генезе спинального шока. В конечном итоге в настоящее время практически не существует однозначных представлений об изменениях функционального состояния спинного мозга и их взаимосвязь с неврологическими нарушениями при повреждении. Согласно нашим данным, в острый период повреждения спинного мозга степень неврологического дефицита коррелировала в основном с изменениями УПП. Умеренная деполяризация (при внутричерепной гипертензии и в начальный момент повреждения спинного мозга) сопровождалась повышением мышечного тонуса и рефлекторной возбудимости, более выраженные изменения УПП (при длительной компрессии и ишемии спинного мозга) сопутствовали развитию вялого паралича. Учитывая переходный характер процесса, изменения медленной электрической активности спинного мозга в этот период были менее специфичны. В последующие сутки после повреждения спинного мозга степень неврологического дефицита была связана как со сдвигами УПП, так и с изменениями ЭСГ. Из таблицы 14 видно, что позитивизация УПП до 5 мВ в каудальных сегментах спинного мозга (при перерезке и локальном компрессионном повреждении спинного мозга) сопровождалась снижением амплитуды ЭСГ на 40-60% и нарастанием неврологического дефицита в виде увеличения

124

степени периферического парапареза. При умеренной негативизации УПП до 5-6 мВ (при моделировании внутричерепной гипертензии) отмечалось увеличение амплитуды ЭСГ и развитие спастической формы пареза. Более выраженная негативизация УПП до 15 мВ (при моделировании ишемии спинного мозга) сопровождалась снижением амплитуды ЭСГ на 15-25% и развитием вялого парапареза. Таблица 14. Клинические и электрофизиологические изменения у экспериментальных животных на 3 сутки после повреждения спинного мозга

Механизм повреждения спинного мозга Перерезка спинного мозга Локальная компрессия спинного мозга Без повреждения Внутричерепная гипертензия Ишемия спинного мозга

Изменение УПП

Изменение амплитуды ЭСГ Снижение на 20-50%* Снижение на 40-60%*

Неврологический дефицит (ср. балл) +3 (вялая параплегия) +1,9±0,3 (вялый парапарез)

0 мВ -5,79±0,38 мВ

0% Увеличение на 10%

-13.86±0,62 мВ

Снижение на 15-25%

0 -2,1±0,2 (спастический тетрапарез) +2,5±0,2 (вялый парапарез)

+4,99±0,38 мВ* +3,39±0,91 мВ*

* - представлены изменения УПП и ЭСГ дистальнее зоны травматического воздействия. Обобщая данные литературы и результаты собственных исследований можно предположить, что нарушение функции спинного мозга и характер неврологических проявлений в острый и ранний восстановительный период развивается по двум основным возможным механизмам: гиперполяризационному и деполяризационному. В первом случае, локальное воздействие на определенном уровне спинного мозга приводит к формированию деполяризационного блока про-

125

ведения (в результате деполяризационного торможения), что приводит к снижению эфферентного притока к нижележащим отделам и развитию в них пассивного гиперполяризационного торможения [Eidelberg E. et al., 1975]. В эксперименте подобный эффект можно вызвать также гиперполяризующими локальными воздействиями (холод и др.) [Schadt J.C., Barnes C.D., 1980; Walmsley B., Tracey D.J., 1983]. В любом случае наблюдается картина спинального шока, что проявляется в резком падении возбудимости и угнетении деятельности всех рефлекторных центров спинного мозга, расположенных ниже места повреждения. Возможно, что гиперполяризация спинного мозга при спинальном шоке может замедляет функциональное и морфологическое восстановление после травмы [Fehlings M.G., Tator C.H., 1992]. Во втором случае развивается распространенное повреждение спинного мозга, что может сопровождаться развитием экзальтационного состояния или деполяризационного торможения нервной ткани. В зависимости от объема, продолжительности и интенсивности воздействия наблюдается различная клиническая картина - от формирования спастического пареза до развития вялого паралича. В клинической практике, с целью проведения адекватной патогенетической терапии повреждения спинного мозга необходимо дифференцировать различные функциональные состояния нервной ткани, формирующиеся при этой патологии. В тоже время, несмотря на высокую диагностическую чувствительность метода ЭСГ, регистрация спонтанной электрической активности спинного мозга человека практически не нашла широкого клинического применения. Изучению изменений ЭСГ в норме и при повреждении посвящено сравнительно малое количество публикаций [Pool J.L., 1946; Бассин Ф.В. и соавт., 1951; Штарк М.Б., 1959; Оноприенко А.П., 1984; Puletti F., Blomquist A.J., 1967; Hitchcock E., Lewin M., 1969; Fujita S., Cooper I.S., 1976; Майорчик В.Е., Храпов В.С., 1962]. Большинство из этих исследований проведены на открытом спинном мозге или с использованием пункционной ме-

126

тодики отведения биопотенциалов. Кроме того, в доступной нам литературе, мы не обнаружили указаний на регистрацию УПП спинного мозга человека. Согласно нашим данным, суммарная амплитуда медленной электрической активности спинного мозга, зарегистрированная с поверхности кожи у пациентов контрольной группы, составляла в среднем 74,48±3,22 мкВ. При оценке изменений УПП спинного мозга в норме, резких сдвигов уровня поляризации между отведениями не наблюдалось. В некоторых случаях отмечалась умеренная негативизация УПП в грудных отведениях, связанная, по видимому, с близким расположением сердца. У всех пациентов основной клинической группы в острый период позвоночно-спинномозговой травмы в зоне повреждения, по сравнению с краниальными отведениями, регистрировались негативные сдвиги УПП до 18,73±2,47 мВ (P<0,0001). В нижерасположенных отделах, потенциал наоборот, был более позитивным, в среднем на 4,26±0,53 мВ (P<0,0001). В промежуточный период, в ближайшем к области повреждения отведении также регистрировались негативные сдвиги УПП до 12,89±2,97 мВ (P<0,05 в сравнении с острым периодом). В нижележащих отведениях, изменения потенциала характеризовались негативными сдвигами в среднем на 5,45±0,68 мВ (P<0,0001 в сравнении с острым периодом). Изменения медленной электрической активности спинного мозга были менее специфичны и отражали текущее функциональное состояние спинного мозга. В острый период позвоночно-спинномозговой травмы у пациентов основной клинической группы в зоне повреждения регистрировалась выраженная депрессия амплитуды ЭСГ на 54,3±3,3% (P<0,01, относительно среднего контрольного уровня). В других отведениях амплитуда медленной электрической активности спинного мозга была снижена на 32-42% (P<0,01, относительно среднего контрольного уровня). В промежуточный период в зоне повреждения и нижерасположенных отведениях наблюдалось статистически значимое увеличение амплитуды ЭСГ на 13,6±9,5% и 12,6±6,2% соответственно (P<0,05 в сравнении с контрольной группой, P<0,001 в сравнении с

127

острым периодом). Амплитуда ЭСГ краниальнее травмы была значимо ниже, чем в контрольной клинической группе (P<0,05), но не отличалась от предыдущего периода повреждения спинного мозга. Изменения биоэлектрической активности у пациентов основной клинической группы в острый период повреждения спинного мозга объясняются развитием состояний деполяризационного торможения в зоне травмы и гиперполяризационного торможения в дистальных отведениях, что может определенным образом объяснять развитие клиники спинального шока. В промежуточный период позвоночно-спинномозговой травмы, изменения биоэлектрической активности были связаны с трансформацией деполяризационного торможения нервной ткани поврежденного отдела и гиперполяризационного торможения нижележащих отделов в экзальтационное состояние. Изменения биоэлектрической активности у пациентов основной клинической группы были подобны изменениям УПП и ЭСГ полученным экспериментально при моделировании повреждения спинного мозга у лабораторных животных. Перспективным направлением в терапии повреждений спинного мозга являются агонисты пуриновых рецепторов [Von Lubitz D., Jacobson K.A., 1994, Chen J-F. et al .,1999; Fricker J. ,2000; Суфианова Г.З., 2003]. С лечебной целью аналоги аденозина используются при мышечной дистрофии, спазме периферических сосудов, хронической коронарной недостаточности и миокардиодистрофии, а также в анестезиологии при проведении т.н. «аденозиновой аналгезии» [Карелов А.Е., Лебединский К.М., 2004]. Суфиановой Г.З. (2003) был проведен детальный анализ нейропротекторного эффекта АТФ, не только в эксперименте, но и в клинической практике. Механизмы действия АТФ связаны с активацией специфических P1 и Р2 рецепторов на мембране нервных клеток. Стимуляция ионотропных Р2X рецепторов в ЦНС способствует выбросу возбуждающий нейромедиаторов и активации нервной ткани, что приводит к усилению болевых стимулов и уве-

128

личивает повреждение нервной ткани [Gu J.G., 2003; Cook S.P., McCleskey E.W., 2002; Kennedy C. et al., 2003; Amadio S. et al., 2002; Kharlamov A. et al., 2002; Wang X. et al., 2004; Matsumoto N. et al., 2004; Nakatsuka T. et al., 2003; Illes P., Ribeiro J.A., 2004; Krugel U. et al., 2001; Cavaliere F. et al., 2001; Volonte C. et al., 1999], с другой стороны активация метаботропных P2Y рецепторов сопровождается развитием торможения в структурах нервной системы. Возможно участие этих рецепторов в угнетении болевой импульсации [Kennedy C. et al., 2003] и потенциальном нейропротекторном эффекте пуринов. Защитный эффект при активации P2Y рецепторов связан со снижением выброса глутамата из терминалей нейронов, блокадой Са2+ каналов в спинном мозге [Gerevich Z. et al., 2004; Yoshida K. et al., 2002; Luthardt J. et al., 2003; Zhang J.M. et al., 2003] и подавлении глутаматной эксайтотоксичности [Ortinau S. et al., 2003]. Вторичные эффекты АТФ связаны с ферментативной деградацией до аденозина, действующего через P1 рецепторы [Illes P., Ribeiro J.A., 2004]. Широкое клиническое использование АТФ как нейропротекторного препарата ограничено в связи с отсутствием прямых нейрофизиологических данных о влиянии его на функциональное состояние нервной ткани. Согласно нашим данным, введение 0,05 мл 1% раствора АТФ вызывало первоначальную негативизацию УПП и увеличение медленной электрической активности коры головного мозга, преимущественно за счет медленноволнового диапазона, с последующей стабильной позитивизацией постоянного потенциала на уровне 7,25±0,68 мВ и восстановлением суммарной амплитуды ЭЭГ к исходному уровню. В спинном мозге в ответ на ИЦВ введение АТФ наблюдалась позитивизация УПП спинного мозга на 3,37±0,39 мВ и соответствующее снижение амплитуды ЭСГ на 13,01±2,23%. Эти изменения значимо отличались от подобных в коре головного мозга. Гиперполяризующее действие АТФ предполагает наличие у этого препарата нейропротекторной активности [Суфианова Г.З., 2003].

129

Миелопротекторный эффект АТФ на модели локального компрессионного повреждения спинного мозга проявлялся в уменьшении амплитуды и скорости деполяризационных процессов, а также в увеличении функционального восстановления в посттравматический период. В последующие сутки после повреждения, несмотря на меньшую степень негативизации УПП в зоне компрессии (9,84±0,87 мВ, Р<0,01), гиперполяризационные изменения каудальнее травмы не отличались от контрольной группы. Кроме того, в острый период моделирования повреждения спинного мозга наблюдалось уменьшение скорости нарастания и выраженности неврологического дефицита по сравнению с контрольной группой. Меньшая степень неврологического дефицита наблюдалась и в последующие сутки после повреждения. Таким образом, совокупность полученных нейрофизиологических данных свидетельствует о повышении функциональных резервов нейронов, подвергшихся повреждению на фоне профилактического введения АТФ. Полученные как в эксперименте, так и в клинике результаты показывают, что одновременная регистрация ЭСГ и УПП является одним из эффективных инструментальных методов неинвазивной диагностики функционального состояния спинного мозга, позволяющим оценить тяжесть, динамику и прогноз повреждения нервной ткани, а также эффективность проводимых лечебных мероприятий.

130

ВЫВОДЫ 1. Регистрация УПП и ЭСГ является эффективным инструментальным методом диагностики функционального состояния спинного мозга в эксперименте и клинике. Изолированная оценка изменений ЭСГ либо УПП имеет намного меньшее прогностическое и диагностическое значение, поэтому для более точной оценки функционального состояния спинного мозга целесообразно проводить комплексную регистрацию этих параметров. 2. Независимо от механизма воздействия, повреждение спинного мозга сопровождается негативизацией УПП на 4–25 мВ и увеличением или снижением амплитуды медленной электрической активности спинного мозга, что отражает последовательные стадии деполяризации нервной ткани, распространенность функциональных сдвигов зависит от объема повреждения. Восстановительный период повреждения спинного мозга характеризуется частичными реполяризационными сдвигами, что отражается в позитивизации УПП и увеличении или снижении амплитуды ЭСГ. 3. Регистрация спонтанной биоэлектрической активности спинного мозга человека с поверхности кожи является перспективным и недорогим методом, позволяющим проводить раннюю неинвазивную диагностику тяжести и локализации повреждения нервной ткани, что необходимо для проведения адекватной терапии этого состояния. 4. Миелопротекторное действие АТФ на модели локального компрессионного повреждения спинного мозга проявляется в уменьшении амплитуды и скорости деполяризационных процессов, а также в увеличении функционального восстановления в посттравматический период, уменьшении краниально-каудального градиента электрофизиологических нарушений и снижении неврологического дефицита. 5. Предлагаемая методика функциональной оценки состояния спинного мозга расширяет возможности направленного поиска и изучения новых лекарственных препаратов для профилактики и лечения больных с ишемическими и травматическими поражениями спинного мозга.

131

Практические рекомендации 1. Регистрация биоэлектрической активности спинного мозга является высокоинформативным методом ранней функциональной диагностики повреждения спинного мозга и может быть рекомендована для включения в план обследования больных со спинальной патологией. С целью уточнения прогноза, исхода заболеваний спинного мозга, а также оценки адекватности проводимой терапии рекомендовано проводить данное электрофизиологическое исследование в динамике. 2. ЭСГ и УПП, качественно и количественно верифицируя динамику состояния нервной ткани, может использоваться в качестве объективного маркера, позволяющего избежать развития повреждения спинного мозга во время нейрохирургических операций. 3. Целесообразно включение препаратов аденозина, уже использующихся в клинической практике, целенаправленно в предоперационную подготовку у спинальных пациентов.

132

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1.

Акшулаков С.К., Керимбаев Т.Т. Эпидемиология травмы позвоночника и спинного мозга // III Съезд нейрохирургов России: материалы съезда. – СПб., 2002. – С.182.

2.

Аладжалова Н.А. Медленные электрические процессы в головном мозге. – М.: Издательство АН СССР, 1962. – 240 с.

3.

Аладжалова Н.А. Психофизиологические аспекты сверхмедленной электрической активности головного мозга.– М.: Наука, 1979. – 216 с.

4.

Баклаваджян О.Г. Методика вживления электродов в спинной мозг собаки // Физиологический журнал СССР. – 1961. – №12. – С.1502–1504.

5.

Бассин Ф.В., Малкиель Б.П., Юсевич Ю.С. О возможностях исследования электрической активности нижних отделов спинного мозга человека // Вопросы нейрохирургии. – 1951. – №6. – С. 3–10.

6.

Беляев В.И. Спастика: (оценка, лечение, гипотезы). – М. – 2003. – 152 с.

7.

Бериташвили И.С., Цкипуридзе Л.Р. О спонтанной электрической активности нервной системы лягушки. Сообщение I. Характеристика электрической активности спинного и продолговатого мозга // Сообщения АН ГССР. – 1941. – №9. – С.845–852.

8.

Беритов И.С. О происхождении длительных потенциалов головного мозга // Гагрские беседы. – Тбилиси, 1949. – т.1. – С.7–12.

9.

Борщенко И.А., Басков А.В., Коршунов А.Г. и др. Некоторые аспекты патофизиологии травматического повреждения и регенерации спинного мозга // Журнал Вопросы Нейрохирургии им. Бурденко Н.Н. – 2000. – №2. – С.28–31.

10. Васильев Л.Л. О физиологической природе периферических и центральных торможений // Проблемы физиологии ЦНС. – Л., 1957. – С.103–114. 11. Вериго Б.Ф. Токи действия в мозгу лягушки // Вестник клинической и судебной психиатрии и невропатологии. – 1889. – №1. – С.82–106.

133

12. Гайдар Б.В., Дулаев А.К., Орлов В.П. Оказание специализированной хирургической помощи пострадавшим с повреждениями позвоночника в условиях локальных войн и катастроф // Материалы съезда. III Съезд нейрохирургов России. – Спб., 2002. – С.684–685. 13. Гольдфельд И.Л. Нервный механизм воздействия ионов калия и кальция на поляризацию скелетной мышцы // Третья медико–биологическая конференция. – Петрозаводск, 1966. – С.16–17. 14. Елисеев В.В., Полтавченко Г.М. Роль аденозина в регуляции физиологических функций организма. – СПб.: Наука,1991. – 120 с. 15. Закс Л. Статистическое оценивание. – М.: Статистика,1976. – 598 с. 16. Илюхина В.А., Дамбинова С. А., Медведева Т.Г. Состояния головного мозга и организма и их физиолого–биохимические основы // Современные проблемы клинической физиологии ЦНС. – Л., 1981. – С.18–58. 17. Карелов А.Е., Лебединский К.М. О применимости клинических критериев адекватности к пуриновой и опиоидной аналгезии // Тезисы докладов IX съезда федерации анестезиологов и реаниматологов. – Иркутск. – 2004. – С.118–119. 18. Каштоянц О.Х. Изменение постоянного потенциала коры при действии на нее током // Физиологический журнал. – 1962. – №5. – С. 80–84. 19. Клевцов В.И. К вопросу о физиологии спинно–мозгового кровообращения // Вопросы физиологии мозгового кровообращения. – Л., 1970. – С.171–200. 20. Костюк П.Г. Электрофизиология спинного мозга // Современные проблемы электрофизиологических исследований нервной системы. – М.: Медицина, 1964. – С.115–131. 21. Латаш Л.П. Изменение фоновой электрической активности спинного мозга кролика при некоторых воздействиях // Бюлл. Эксп. Биол. и Мед. – 1960. – №4. – С.3–8.

134

22. Латаш Л.П. О происхождении медленных колебаний потенциала в ритме дыхания (дыхательных волн) в спинном мозгу // ДАН СССР. – 1959. – №1. – С.205–208. 23. Латаш Л.П. О фоновой электрической активности спинного мозга кролика (пункционный метод отведения биопотенциалов) // Бюлл. Эксп. Биол. и Мед. – 1958. – №9. – С. 43–48. 24. Латаш Л.П. Электрические явления в спинном мозгу. – М.: Медгиз, 1962. – 144 с. 25. Леонтьев М.А. Эпидемиология спинальной травмы и частота полного анатомического повреждения спинного мозга // Актуальные проблемы реабилитации инвалидов. – Новокузнецк, 2003. – С. 37–38. 26. Лупандин Ю.В. Изменение постоянных поляризационных потенциалов спинного мозга лягушки при различных воздействиях // Третья медико– биологическая конференция. – Петрозаводск, 1966. – С.13–14. 27. Луцик А. А., Бородина Л. А., Краузе Н. А. и др. // Эпидемиология травмы центральной нервной системы. – Л., 1989. – С.114 – 118. 28. Майорчик В.Е., Храпов В.С. Регистрация электромиелограммы во время операций на спинном мозге у человека // Бюлл. Эксп. Биол. и Мед. – 1962. – №5. – С.3–7. 29. Мовчан Н.П. О наличии двух различных по физиологической природе типов коркового торможения // Труды Лениградского общества естествоисп. – Л., 1971. – вып.1. – С.30–36. 30. Мурик С.Э., Суфианов А.А., Суфианова Г.З., Шапкин А.Г. Экспериментальные данные об электрофизиологических коррелятах ишемии мозга разной тяжести // Бюлл. ВСНЦ СО РАМН. – 2003. – № 1. – С.148–154. 31. Налимов В.В. Применение математической статистики при анализе вещества.– М.: Физмат, 1960. – 430 с. 32. Оганесян А.А. Нормальная электроспиннограмма кролика // Вопросы высшей нервной деятельности и компенсаторных приспособлений. – . вып II. – Ереван: Издат. АН Армянской ССР,1957. – С.181–194.

135

33. Оганесян А.А. Электрическая активность спинного мозга в норме и при повреждении на разных стадиях онтогенеза. Сообщение I. Потенциалы спинного мозга в норме и после перерезки на разных стадиях онтогенеза // Научные труды института физиологии АН Армянской ССР. – 1950.– т.3. – С.81–94. 34. Оганесян А.А. Электроспиннограмма при гемисекции спинного мозга // Вопросы высшей нервной деятельности и компенсаторных приспособлений. – Ереван: Издат. АН Армянской ССР,1957. – вып II. – С.195–205. 35. Оноприенко А.П. Клинико–диагностическое значение показателей биоэлектрической активности спинного мозга по данным электромиелографии // Врачебное дело. – 1984. – №1. – С.105–106. 36. Оноприенко А.П. О регистрации биоэлектрических потенциалов спинного мозга // Врачебное дело. – 1987. – №2. – С.98–101. 37. Пономарева Н.В. Пространственное распределение уровня постоянного потенциала головного мозга в норме и при органических заболеваниях ЦНС: Дис. … канд. мед. наук. Москва , 1986. 38. Ройтбак А.И. Медленные отрицательные потенциалы коры и нейроглия // Современные проблемы физиологии и патологии нервной системы. – М. – 1965. – С.68–92. 39. Ройтбак А.И., Хечинашвили С.Н. К вопросу о дыхательных ритмах в электрокортикограмме // Бюлл Эксп Биол и Мед. – 1952. – №3.– С.8–12. 40. Русинов В.С., Швец Т.Б., Эзрохи В.Л. Длительные электрические потенциалы в коре большого мозга и их функциональное значение // Длительные злектрические потенциалы нервной системы. – Тбилиси, 1969. – С.282–306. 41. Сеченов И.М. Гальванические явления на продолговатом мозгу лягушки, 1882 г.// В кн.: И.М. Сеченов, И.П. Павлов, Н.Е. Введенский. Физиология нервной системы. – М. – 1952. – т. 3., кн.1. – С.124–140.

136

42. Сорохтин Г.Н., Андриайнен О.А. Состояние дефицита возбуждения // Третья медико–биологическая конференция. – Петрозаводск, 1966. – С.8–9. 43. Сорохтин Г.Н., Минут–Сорохтина О.П., Темпер Ю.Б. К вопросу о природе спинального шока. Сообщение IV. Атония мотонейрона при спинальном шоке // Бюлл. Эксп. Биол. и Мед. – 1960. – №2. – С.65–67. 44. Сорохтин Г.Н., Темпер Ю.Б. К вопросу о природе спинального шока. Сообщение I. Состояние гиперполяризации при спинальном шоке // Бюлл. Эксп. Биол. и Мед. – 1959. – №2. – С.27–31. 45. Сорохтин Г.Н., Чумакова Т.А. К вопросу о природе спинального шока. Сообщение II. Влияние ионов калия и кальция на развитие спинального шока // Бюлл. Эксп. Биол. и Мед. – 1959. – №5. – С.11–18. 46. Старобинец M.Х. Постоянные поляризационные потенциалы головного мозга человека во время бодрствования, наркоза и сна // Журн. высш. нерв. Деятельности. – 1967. – № 2. – С.338–343. 47. Старобинец М.Х., Пшедецкая А.Д. Постоянные потенциалы головного мозга человека при температурных воздействиях на тригиминальную зону // Физиологический журнал СССР. – 1971. – №7. – C.956–961. 48. Ступак В.В., Зайдман А.М., Серпенинова Н.Н. Морфологическое обоснование использования низкоинтенсивного лазерного излучения у больных с очагами контузии спинного мозга // Журнал Вопросы нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко. – 1988. – №4.– С.36–40. 49. Суфианов А.А., Суфианова Г.З. Устройство для интрацеребровентрикулярного введения лекарственных веществ в лабораторных условиях // "Изобретательство и рационализация в медицине". Тезисы докладов научно–практической конференции. – Иркутск, 1994. – С.19–20. 50. Суфианов А.А., Суфианова Г.З., Шапкин А.Г. и др. Некоторые аспекты гидроцефалии в эксперименте // Материалы I Всероссийской Конференции по детской нейрохирургии. – М., 2003. – С.89.

137

51. Суфианова Г.З. Нейропротекторное действие агонистов аденозиновых рецепторов при фокальных ишемических и травматических повреждениях ЦНС: Дис. … доктора. мед. наук.– Иркутск, 2003. 52. Суфианова Г.З., Мурик С.Э., Усов Л.А. и др. Изменения уровня постоянного потенциала при фокальной церебральной ишемии и на фоне введения циклопентиладенозина у крыс // Бюлл. Эксп. Биол. и Мед. – 2003. – №6. – С.576–578. 53. Суфианова Г.З., Усов Л.А., Суфианов А.А. и др. Новая малоинвазивная модель ишемии спинного мозга у крыс // Бюлл. Эксп. Биол. и Мед. – 2002. – №1. – С.116–120. 54. Фокин Ф., Пономарева Н.В. Энергетическая физиология мозга. – М.: Антидор. – 2003. – 288 с. 55. Фомичев Н.Г., Рабинович С.С., Рамих Э.А. и др. // Материалы международной конференции «Медицина катастроф»: Тез. докл. – М., 1990. – С.231. 56. Ходоров Б.И. Общая физиология возбудимых мембран.– М.: Наука. – 1975. – 406 с. 57. Швец Т.Б. Медленные электрические процессы в коре головного мозга кролика // Конференция по вопросам электрофизиологии центральной нервной системы. – М., 1958. – С.138. 58. Шевелев И.Н., Басков А.В., Яриков Д.Е. и др. Восстановление функции спинного мозга: современные возможности и перспективы исследования // Журнал Вопросы нейрохирургии. – 2000. – №3. 59. Шабалов В.А., Томский А.Л., Декопов А.Я. и др. Возможности хронической электростимуляции спинного мозга в лечении спастического синдрома // First International Scientific Distance Congress on Spine and Spinal Cord Surgery «InterSpine – 2004». – СПб, Россия, 2004. – С.44–45. 60. Шлапак И.П., Баран Ю.В., Лисянский М.С. Спинальная травма: патофизиологические и клинические аспекты // Украiнський Медичний часопис. – 2002. – №5 – С.39–43.

138

61. Штарк М.Б. К изучению биопотенциалов спинного мозга в норме и патологических условиях // Физиол. Журнал. – 1962. – №1. – С.120–127. 62. Штарк М.Б. О "спонтанной" электрической активности спинного мозга человека // Экспериментальные исследования по физиологии, биохимии и фармакологии. – Пермь, 1959. – вып. 1. – С.66–71. 63. Штарк М.Б. Электрические потенциалы спинного мозга человека в норме и патологии // Вопросы клиники, патофизиологии и терапии психических заболеваний. – Пермь: Пермское книжное издательство, 1959 г. – С.224–240. 64. Щуранова Ж.П. Современные данные о постоянном потенциале коры больших полушарий головного мозга // Журн. высш. нерв. деятельности. – 1965. – №1. – С.163–175. 65. Abbracchio M.P., Burnstock G. Purinoceptors: Are there families of P2X and P2Y purinoceptors? // Pharmacol Ther. – 1994. – №64 – P.445–475. 66. Abe Y., Yamamoto T., Sugiyama Y. et al. Apoptotic cells associated with Wallerian degeneration after experimental spinal cord injury: a possible mechanism of oligodendroglial death // Neurotrauma. – 1999. – Vol.16, №10. – P.945–952. 67. Aitken P.G., Tombaugh G.C., Turner D.A. et al. Similar propagation of SD and hypoxic SD–like depolarization in rat hippocampus recorded optically and electrically // J. Neurophysiol. – 1998. – Vol.80, №3. – P.1514–1521. 68. Amadio S., D`Ambrosi N., Cavaliere F. et al. P2 receptor modulation and cytotoxic function in cultured CNS neurons // Neuropharmacology. – 2002. – Vol.42, №4. – P.489–501. 69. Amos B.J., Mathie A., Richards C.D. Activation of group I metabotropic glutamate receptors elicits pH changes in cultured rat cortical glia and neurons // Neuroscience. – 1998. – Vol.86, №4. – P.1109–1120. 70. Astrup J., Siesjo B.K, Symon L. Thresholds in cerebral ischemia – the ischemic penumbra // Stroke. – 1981. – Vol.12. – P.723–725.

139

71. Atkinson P.P., Atkinson J.L. Spinal shock // Mayo Clin. Proc. – 1996. – Vol.71, №4. – P.384–389. 72. Back T., Zhao W., Ginsberg M.D. Three–dimensional image analysis of brain glucose metabolism–blood flow uncoupling and its electrophysiological correlates in the acute ischemic penumbra following middle cerebral artery occlusion // J. Cereb. Blood Flow Metab. – 1995. – Vol. 15. – P.566–577. 73. Back T., Ginsberg M.D., Dietrich W.D.et al. Induction of spreading depression in the ischemic hemisphere following experimental middle cerebral artery occlusion: effect on infarct morphology // J. Cereb. Blood Flow Metab. – 1996. – Vol.16. – P.202–213. 74. Bantel C., Childers S.R., Eisenach J.C. Role of adenosine receptors in spinal G–protein activation after peripheral nerve injury // Anesthesiology. – 2002. – Vol.96, №6. – P.1443–1449. 75. Bean B.P.Pharmacology and electrophysiology of ATP – activated ion channels // Trends Pharmacol. Sci. – 1992. – Vol.13. – P.87–90. 76. Beattie M.S., Hermann G.E., Rogers R.C. et al.Cell death in models of spinal cord injury // Prog. Brain Res. – 2002. – Vol.137.– P.37–47. 77. Becker R.O. The basic biological data transmission and control system influenced by electrical forces // Ann.N.Y.Acad. Sci. – 1974. – Vol.238, №.11. – P.236–241. 78. Bennett M.V. Function of electronic junctions in embryonic and adult tissues // Federat. Proc. – 1973. – V.32, №.1. – P.65–73. 79. Benveniste H., Drejer J., Schousboe A. et al. Elevation of the extracellular concentrations of glutamate and aspartate in rat hippocampus during tmsient cerebral ischemia monitored by intracerebral microdialysis // J. Neurochem. – 1984. – Vol.43. – P.1369 – 1374. 80. Blackman R.B., Tukey J.W. The measurement of power spectra from the point of view of communicans engineering. N.Y. Dover, 1958. – 285 p. 81. Brandon A. Contribution a l`electromyelographie experementale // Acta physiol. et pharmacol. neerl. – 1956. – №4. – P.487–499.

140

82. Bremer F. L`activite electrique "spontanee" de la moelle epiniere // Arch. Int. physiol. – 1941. – Vol.51. – P.51–84. 83. Brooke R.E., Deuchars J., Deuchars S.A. Input–specific modulation of neurotransmitter release in the lateral horn of the spinal cord via adenosine receptors // J. Neurosci. – 2004. – Vol.24, №1. – P.127–137. 84. Brust–Carmona H., Levitan H., Kasprzak H. et al. Spinal electrogram of the cat. I. Study of origin by degeneration and ischemia // Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. – 1968. – Vol.25, №2. – P.101–110. 85. Brust–Carmona H., Levitan H., Kasprzak H. et al. Spinal electrogram: synchronizing and desynchronizing influences of the brainstem // Bol. Estud. Med. Biol. – 1969. – Vol.26, №4. – P.131–137. 86. Buchert–Rau B., Sonnhof U. An analysis of the epileptogenic potency of CO2+– its ability to induce acute convulsive activity in the isolated frog spinal cord // Pflugers Arch. – 1982. – Vol.394, №1. – P.1–11. 87. Bullock R.,Zauner A.,Woodward J.J. et al . Factors affecting excitatory amino acid release following severe human head injury // J.Neurosurg. – 1998. – Vol.89. – P.507–518. 88. Busch E., Gyngell M.L., Eis M. et al. Potassium–induced cortical spreading depressions during focal ischemia in rats: contribution to lesion growth assessed by diffusion–weighted NMR and biochemical imaging // J. Cereb. Blood Flow Metab.– 1996. – Vol. 16. – P.1090–1099. 89. Caspers H., Speckmann E.–J. Cortical DC shifts associated with changes of gas tensions in blood and tissue // Handbook of electroencephal. and clinical neurophysiol., Amsterdam. – 1974. – Vol.10, part.A. – P.41–65. 90. Caspers H., Speckmann E. J. DC potential shifts in paroxysmal states // Basic mechanisms of the epilepsies. – Boston,1969. – P.575–368. 91. Cavaliere F., D'Ambrosi N., Ciotti M.T., et al. Glucose deprivation and chemical hypoxia: neuroprotection by P2 receptor antagonists // Neurochem. Int. – 2001. – Vol.38, №3. – P.189–197.

141

92. Chen J–F., Huang Z., Ma J. et al. A2A adnosine receptor deficiency attenuates brain injury induced by transient focal ischemia in mice // J. Neurosci. – 1999. – Vol.19. – P.9192–9200. 93. Choi D.W. Glutamate neurotoxicity and diseases of the nervous system. // Neuron. – 1988. – Vol.I1. – P.623 – 634. 94. Choi D.W., Maulucci–Gedde M., Krieg W.D. Glutamate neurotoxicity in cortical cell culture // J. Neurosci. – 1987. – Vol.7. – P.357 – 368. 95. Cook S.P., McCleskey E.W. Cell damage excites nociceptors through release of cytosolic ATP // Pain. – 2002. – Vol.95, №1-2. – P.41–47. 96. Cunningham M.D., Ferkany J.W., Enna S.J. Excitatory amino acid receptors: a gallery of new targets for pharmacological intervention // Life Sci. – 1994. – Vol.54. – P.135–148. 97. Czeh G., Somjen G.G. Hypoxic failure of synaptic transmission in the isolated spinal cord, and the effects of divalent cations // Brain Res. – 1990. – Vol.527, №2. – P.224–233. 98. Davis R. Spasticity following spinal cord injury // Clin. Orthop. – 1975. – Vol.112. – P.66–75. 99. de Lander G.E., Hopkins C.J. Spinal adenosine modulates descending antinociceptive pathways stimulated by morphine // J. Pharmacol. ExP.Ther. – 1986. – Vol.239, №1. – P.88–93. 100. Dietz V. Basic principles and therapy of spasticity // Ther. Umsch. – 2000. – Vol.57, №11. – P.684–689. 101. Dixon A.K., Gubitz A.K., Sirinathsinghji D.J.S., et al. Tissue distribution of adenosine receptor mRNAs in the rat // Br. J. Pharmacol. – 1996. – Vol.118. – P.1461–1468. 102. Dora C.D., Koch S., Sanchez A., et al. Intraspinal injection of adenosine agonists protect against L–NAME induced neuronal loss in the rat // Neurotrauma. – 1998. – Vol.15, №7. – P.473–483.

142

103. Dubyak G.R., el–Moatassim C. Signal transduction via P2–purinergic receptors for extracellular ATP and other nucleotides // Am. J. Physiol. – 1993. – Vol.265. – C577–C606. 104. Dumont R.J., Okonkwo D.O., Verma S., et al. Acute spinal cord injury, part I: pathophysiologic mechanisms // Clin. Neuropharmacol.–2001.–Vol.24, №5.– P.254–264. 105. Duverger D., Mackenzie E. T. The quantification of cerebral infarction following focal ischemia in the rat: influence of strain, arterial pressure, blood glucose concentration and age // J. Cereb. Blood Flow Metab. – 1988. – Vol.8. – P.449–461. 106. Dzialek E. Recordings of spinal cord bioelectric currents in man // Neurol. Neurochir. Pol. – 1975. – Vol.9, №4. – P.453–459. 107. Eidelberg E, Sullivan J, Brigham A. Immediate consequences of spinal cord injury: possible role of potassium in axonal conduction block // Surg. Neurol.– 1975. – Vol.3, №6. – P.317–321. 108. Eisenach J.C., Curry R., Hood D.D. Dose response of intrathecal adenosine in experimental pain and allodynia // Anesthesiology. – 2002. – Vol.97, №4. – P.938–942. 109. Eldadah B.A., Faden A.I.Caspase pathways, neuronal apoptosis, and CNS injury // J. Neurotrauma. – 2000. – Vol.17, №10. – P.811–829. 110. Ertekin C., Sarica Y., Uckardesler L. Studies on the human spontaneous electromyelogram (EMycloG). I. Normal subjects // Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. – 1983. – Vol.55, №1. – P.13–23 . 111. Ertekin C., Sarica Y., Uckardesler L. Studies on the human spontaneous electromyelogram (EMyeloG). II. Patients with peripheral nerve, root and spinal cord disorders // Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. – 1983. – Vol.55, №1. – P.24–33. 112. Ertekin C. Comparison of the human evoked electrospinogram recorded from the intrathecal, epidural and cutaneous levels // Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. – 1978. – Vol.44, №6. – P.683–690.

143

113. Fehlings M.G., Tator C.H. The effect of direct current field polarity on recovery after acute experimental spinal cord injury // Brain Res. – 1992. – Vol.579, №1. – P.32–42. 114. Folbergova J., Memezawa H., Smith M.–L. et al. Focal and perifocal changes in tissue energy state during middle cerebral artery occlusion in normo– and hyperglycemic rats // J. Cereb. Blood Flow Metab. – 1992. – №12. – P.24–33. 115. Fozard J.R., Hannon J.P.BW–A 522 blocks adenosine A3 receptor–mediated hypotensive responses in the rat // Eur. J. Pharmacol. – 1994. – Vol.252. – R5–R6. 116. Fricker J. Unravelling adenosine's effects on stroke // Molecular Medicine Today. – 2000. – Vol.6. – P.48. 117. Fujita S., Cooper I.S. Impedance and spontaneous electrical activity as a localizing method in percutaneous spinal surgery // Acta Neurol. Scand. – 1976. – Vol.53, №3. – P.201–208. 118. Gasteiger E.L., Ichikawa S. The relation of the spinal electrogram of the cat to intrinsic and extrinsic factors // Bol. Inst. Estud. Med. Biol. Univ. Nac. Auton. Mex. – 1963. – №8. – P.223–234. 119. Gerard R.W., Young J.Z. Electrical activity of the central nervous system of the frog // Proc. Rog. Soc. – 1931. – Vol.122. – P.828. 120. Gerevich Z., Borvendeg S.J., Schroder W. et al. Inhibition of N–type voltage– activated calcium channels in rat dorsal root ganglion neurons by P2Y receptors is a possible mechanism of ADP–induced analgesia // J. Neurosci. –2004. – Vol.24, №4. – P.797–807. 121. Gido G., Kristian T., Siesjo B.K. Extracellular potassium in a neocortical core area after transient focal ischemia // Stroke. – 1997. – Vol.28. – P.206–210. 122. Gillardon F., Klimaschewski L., Wickert H. et al. Expression pattern of candidate cell death effector proteins Bax, Bcl-2, Bcl-X, and c-Jun in sensory and motor neurons following sciatic nerve transection in the rat // Brain Res. – 1996. – Vol.739. – P.244–250.

144

123. Ginsberg M.D., Pulsinelli W.A. The ischemic penumbra, injury thresholds and the therapeutic window for acute stroke // Ann. Neurol. – 1994. – Vol.36. – P.553–554. 124. Ginsberg M.D., Graham D.I., Busto R. Regional glucose utilization and blood flow following graded forebrain ischemia in the rat: correlation with neuropathology // Ann. Neurol. – 1985. – Vol.18, №4. – P.470–481. 125. Gloor P.Neurophysiology as the basis of clinical neurology // Schweiz Med. Wochenschr.–1963. – Vol.93. – P.1293–1300. 126. Goadsby P.J. The oligemic phase of cortical spreading depression is not blocked by tirilazad mesylate (U–74006F) // Brain Res. – 1992. – Vol.588, №1. – P.140–143. 127. Goldring S., O`Leary J.–L. Cortical DC changes incident to midline thalamic stimulation // Electroencephal. and Clin.Neurophysiol. – 1957. – Vol.9, №.4. – P.577–584. 128. Goodman R.M., Wachs K., Keller S. et al. Spontaneous spinal cord "injury potential" in the rat // Neurosurgery. – 1985. – Vol.17,№5. – P.757–759. 129. Gorji A., Zahn P.K., Pogatzki E.M. et al. Spinal and cortical spreading depression enhance spinal cord activity // Neurobiol. Dis. – 2004. – Vol.15, №1.– P.70–79. 130. Gorji A. Spreading depression: a review of the clinical relevance // Brain Res. Rev. – 2001. – Vol.38, №1-2. – P.33–60. 131. Gotch F.A., Horsley V. On the mammalian nervous system, its functions and their localization determined by an electrical method // Physiol. Tr. – 1891. – Vol.182. – P.267–526. 132. Greco F., Rossini P.M., De Palma L. et al. The electrospinogram in the rabbit: normative data and acute lesions // Arch. Putti. Chir. Organi. Mov. – 1981. – Vol.31. – P.165–171. 133. Gu J.G. P2X receptor–mediated modulation of sensory transmission to the spinal cord dorsal horn // Neuroscientist. – 2003. – Vol.9, №5. – P.370–378.

145

134. Gursoy–Ozdemir Y., Qiu J., Matsuoka N. et al. Cortical spreading depression activates and upregulates MMP–9 // J. Clin. Invest. – 2004. – Vol.113, №10. – P.1447–1455. 135. Hakim A.M. The cerebral ischemic penumbra, // Can. J. Neurol. Sci. – 1987. – Vol. 14. – P.557–559. 136. Hamilton S.G., McMahon S.B. ATP as a peripheral mediator of pain // J. Auton. Nerv. Syst. – 2000. – Vol.81, №1-3. – P.187–194. 137. Hannon J.P., Pfannkuche H.J., Fozard J.R. A role for mast cells in adenosine A3 receptor–mediated hypotension in the rat // Br. J. Pharmacol. – 1995. – Vol.115. – P.945–952. 138. Harris R. J., Symon L. Extracellular pH, potassium, and calcium activities in progressive ischaemia of rat cortex // J. Cereb. Blood Flow Metab. – 1984. – Vol. 4. – P.178–186. 139. Heiss W.D., Graf R. The ischemic penumbra. // Curr .Opin. Neurol. – 1994. – Vol.7, №1. – P.11–19. 140. Hermann D.M., Mies G., Hossmann K.A. Biochemical changes and gene expression following traumatic brain injury: Role of spreading depression // Restor. Neurol. Neurosci. – 1999. – Vol.14, №2-3. – P.103–108. 141. Herrick–Devis K., Chippari S., Luttinger D. et al. Evaluation of adenosine agonists as potential analgetics // Eur. J. Pharmacol. – 1989. – Vol.162, №2. – P.365–369. 142. Hitchcock E, Lewin M. Stereotactic recording from the spinal cord of man // Br. Med J. – 1969. – №4. – P.44–45. 143. Holmin S., von Gertten C., Sandberg–Nordqvist A.C. et al. Induction of astrocytic nestin expression by depolarization in rats // Neurosci. Lett. – 2001. – Vol.314, №3. – P.151–155. 144. Horsten G.P.M. L`activite electrique de la moelle epiniere sous narcose a l`ether et au pentothal // Arch. Int. pharmacodyn. – 1948. – Vol.77. – P.212218.

146

145. Hossmann K.A. Glutamate hypothesis of stroke // Fortschr. Neurol. Psychiatr. – 2003. – Vol.71, Suppl.1. – s.10–15. 146. Hossmann K.A. Viability thresholds and the penumbra of focal ischemia // Ann. Neurol. – 1994. – Vol.36. – P.557–565. 147. Ichijo M., Ochs S. Spreading depression of negative wave of direct cortical response and pyramidal tract responses // Brain Res. – 1970. – Vol.23, № 1. – P.41–56. 148. Illes P., Ribeiro J.A. Molecular physiology of P2 receptors in the central nervous system // Eur. J. Pharmacol. – 2004. – Vol.483, №1. – P.5–17. 149. Inoue K., Koizumi S., Tsuda M. et. al. Signaling of ATP receptors in glia– neuron interaction and pain // Life Sci. – 2003. – Vol.74, №2-3. – P.189–197. 150. Jacobson K.A., Nikodijevic O., Shi D. et al. A role for central A3–adenosine receptors. Mediation of behavioural depressant effects // FEBS Lett. – 1993. – Vol.336. – P.57–60. 151. Jain N., Kemp N., Adeyemo O. et al. Anxiolytic activity of adenosine receptor activation in mice // Br. J. Pharmacol. – 1995. – Vol.116. – P.2127–2133. 152. Jander S., Schroeter M., Peters O. et al. Cortical spreading depression induces proinflammatory cytokine gene expression in the rat brain // J. Cereb. Blood Flow Metab. – 2001. – Vol.21, №3. – P.218–225. 153. Jarvis C.R., Anderson T.R., Andrew R.D. Anoxic depolarization mediates acute damage independent of glutamate in neocortical brain slices // Cereb. Cortex. – 2001. – Vol.11, №3. – P.249–259. 154. Jimenez I., Rudomin P., Solodkin M. Mechanisms involved in the depolarization of cutaneous afferents produced by segmental and descending imputs in the cat spinal cord // ExP.Brain Res. – 1987. – Vol.69, №1. – P.195–207. 155. Jordan J.E., Zhao Z.Q., Sato H. et al. Adenosine A2 receptor activation attenuates reperfusion injury by inhibiting neutrophil accumulation, superoxide generation and coronary endothelial adherence // J. Pharmacol. Exp .Ther. – 1997. – Vol. 280. – P.301–309.

147

156. Kafka S.H., Corbett R. Selective adenosine A2A receptor/dopamine D2 receptor interactions in animal models of schizophrenia // Eur. J. Pharmacol.–1996. – Vol.295, №2-3. – P.147–154. 157. Kaminogo M., Ichikura A., Onizuka M. et al. Mild hypothermia on anoxic depolarization and subsequent cortical injury following transient ischemia. // Neurol. Res. – 1999. – Vol.21, №7. – P.670–676. 158. Karlsten R., Gordh T., Post C. Local antinociceptive and hyperalgesic effects in the formalin test after peripheral administration of adenosine analogs in mice // Pharmacol. Toxicol. – 1992. – Vol.70. – P.434–438. 159. Kasprzak H., Gasteiger E.L. Spinal electrogram of freely moving cat: supraspinal and segmental influences // Brain Res. – 1970. – Vol.22, №2. – P.207–220. 160. Kawata K., Morimoto T., Ohashi T. et al. Experimental study of acute spinal cord injury: a histopathological study // No Shinkei Geka. – 1993. –Vol.21, №1. – P.45–51. 161. Kennedy C., Assis T.S., Currie A.J. et al. Crossing the pain barrier: P2 receptors as targets for novel analgesics // J. Physiol. – 2003. – 553(Pt 3). – P.683– 694. 162. Kennedy C., Burnstock G. Evidence for two types of P2–purinoceptor in the longitudinal muscle of the rabbit portal vein // Eur. J. Pharmacol. – 1985. – Vol.111. – P.49–56. 163. Khakh B.S. Molecular physiology of P2X receptors and ATP signalling at synapses // Nature Rev. Neurosci. – 2001. – №2. – P.165–174. 164. Kharlamov A., Jones S.C., Kim D.K. Suramin reduces infarct volume in a model of focal brain ischemia in rats // Exp. Brain. Res. – 2002. – Vol.147, №3. – P.353–359. 165. Kitagawa H., Mori A., Shimada J. et al. Intracerebral adenosine infusion improves neurological outcome after transient focal ischemia in rats // Neurol. Res. – 2002. – Vol.24, №3. – P.317–323.

148

166. Kocher M. Metabolic and hemodynamic activation of postischemic rat brain by cortical spreading depression // J. Cereb. Blood Flow Metab. – 1990. – Vol.10, №4. – P.564–571. 167. Korn H., Faber D.S. Electrical field effect interactions in the vertebrate brain // Trends Neurosci. – 1980. –Vol.3, №1. – P.6–9. 168. Krenz N.R., Weaver L.C. Effect of spinal cord transection on N–methyl–D– aspartate receptors in the cord // J. Neurotrauma. – 1998. – Vol.15, №12. – P.1027–1036. 169. Kristian T., Siesjo B.K. Calcium in ischemic cell death // Stroke. – 1998. – Vol.29, №3. – P.705–718. 170. Krugel U., Kittner H., Franke H. et al. Accelerated functional recovery after neuronal injury by P2 receptor blockade // Eur. J. Pharmacol. – 2001. – Vol.420, №2-3. – R3–4. 171. Kubota M., Nakamura T., Sunami K. et al.Changes of local cerebral glucose utilization, DC potential and extracellular potassium concentration in experimental head injury of varying severity // Neurosurg. Rev. – 1989. – Vol.12, Suppl.1. – P.393–399. 172. Kury P., Schroeter M., Jander S. Transcriptional response to circumscribed cortical brain ischemia: spatiotemporal patterns in ischemic vs. remote non– ischemic cortex // Eur. J. Neurosci. – 2004. – Vol.19, №7. – P.1708–1720. 173. Lauritzen M., Hansen A.J., Kronborg D. et al. Cortical spreading depression is associated with arachidonic acid accumulation and preservation of energy charge // J. Cereb. Blood Flow Metab. – 1990. – Vol.10, №1. – P.115–122. 174. Lauritzen M., Hansen A.J. The effect of glutamate receptor blockade on anoxic depolarization and cortical spreading depression // J. Cereb. Blood Flow Metab. – 1992. – Vol.12, №2. – P.223–229. 175. Lauritzen M. Cortical spreading depression in migraine // Cephalalgia. – 2001. – Vol.21, №7. – P.757–760. 176. Leao A.A.P. Pial circulation and spreading depression activity in cerebral cortex // J. Neurophysiol.–1944.–№7.–P.391–396.

149

177. Leis A.A., Kronenberg M.F., Stetkarova I. et al. Spinal motoneuron excitability after acute spinal cord injury in humans // Neurology. – 1996. – Vol.47, №1. – P.231–237. 178. Levitan H., Gasteiger E.L., Kasprzak H. et al. Spinal electrogram of the cat. II. Supraspinal influences // Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. – 1968. – Vol.25, №2. – P.111–118. 179. Levy D.E., Duffy T.E.Cerebral energy metabolism during transient ischemia and recovery in the gerbil // J. Neurochem. – 1977. – Vol.28, №1. – P.63–70. 180. Leybaert L., De Ley G. Interstitial and tissue cations and electrical potential after experimental spinal cord injury // ExP.Brain. Res. – 1994. –Vol.100, №3. – P.369–375. 181. Li G.L., Brodin G., Farooque M. et al. Apoptosis and expression of Bcl–2 after compression trauma to rat spinal cord // J. Neuropathol. – 1996. – Vol.55. – P.280–289. 182. Libet B., Gerard R.W. Steady potential fields and neurone activity // J. Neurophysiol. – 1941. – Vol.4, № 6. – P.438–455. 183. Linden J. Cloned adenosine A3 receptors: Pharmacological properties, species differences and receptor functions // Trends Pharmacol. Sci. – 1994. – Vol.15. – P.298–306. 184. Liss H.R., Morgan W.V., Mettler F.A. Permanent implantation of electrodes in spinal cord for obtaining spontaneous action potentials // Proc. Soc. ExP.Biol. and med. – 1955. – Vol.88, № 4. – P.578–581. 185. Liu S.F., McCormack D.G., Evans T.W. et al.

Evidence for two P2-

purinoceptor subtypes in human small pulmonary arteries // Br. J. Pharmacol. – 1989. – Vol.98. – P.1014–1020. 186. Liu X.Z., Xu X.M., Hu R. et al. Neuronal and glial apoptosis after traumatic spinal cord injury // J. Neurosci. – 1997. – Vol.7, №14. – P.5395–5406. 187. Lothman E.W., Somjen G.G. Extracellular potassium activity, intracellular and extracellular potential responses in the spinal cord // J. Physiol. – 1975. – Vol.252, №1. – P.115–136.

150

188. Lowrie M.B., Lawson S.J. Cell death of spinal interneurones // Prog. Neurobiol. – 2000. – Vol.61, №6. – P.543–555. 189. Luthardt J., Borvendeg S.J., Sperlagh B. et al. P2Y(1) receptor activation inhibits NMDA receptor–channels in layer V pyramidal neurons of the rat prefrontal and parietal cortex // Neurochem Int. – 2003. – Vol.42, №2. – P.161– 172. 190. Macaya A. Apoptosis in the nervous system // Rev. Neurol. – 1996. – Vol.24. – P.1356–1360. 191. Maggirwar S.B., Dhanraj D.N., Somani S.M. et al. Adenosine acts as an endogenous activator of the cellular antioxidant defense system // Biochem. Biophys. Res. Commun. – 1994. – Vol.201. – P.508–515. 192. Malhotra J., Gupta Y.K. Effect of adenosine receptor modulation on pentylenetetrazole–induced seizures in rats // Br. J. Pharmacol. – 1997. – Vol.120. – P.282–288. 193. Mark V.H., Gasteiger E.L. Observations on the role of afferent and descending impulses on the spontaneous potentials of the spinal cord // Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. – 1953. – №2. – P.251–258. 194. Marsan C.А., Fuortes M.G.F. Electrical study of the convulsant action of the intravenously administered acetylchloline // Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. – 1949. – №3. – P.283–290. 195. Marsan C.А., Fuortes M.G.F., Marossero F. Effect of direct currents on the electrical activity of the spinal cord // J. physiol. – 1951. – Vol.113. – P.316– 321. 196. Marsan C.А., Fuortes M.G.F., Marossero F. Electrocorticographic and electrochordographic study of the convulsion induced by cardiasol // Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. – 1950. – №2. – P.133–142. 197. Marsan C.А., Fuortes M.G.F., Marossero F. Influence of ammonium chloride on the electrical activity of the brain and spinal cord // Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. – 1949. – №3. – P.291–298.

151

198. Matsumoto N., Sorimachi M., Akaike N. Excitatory effects of ATP on rat dorsomedial hypothalamic neurons // Brain Res. – 2004. – Vol.1009, №1-2. – P.234–237. 199. Maurice D.H., Waldo G.L., Morris A.J. et al. Identification of Ga11 as the phospholipase C–activating G–protein of turkey erythrocytes // Biochem. J. – 1993. – Vol.290. – P.765–770. 200. Mayevsky A., Weiss H.R. Cerebral blood flow and oxygen consumption in cortical spreading depression // J. Cereb. Blood Flow Metab. – 1991. – Vol.11, №5. – P.829–836. 201. Maynard F.M.Jr., Bracken M.B., Creasey G. et al. International Standards for Neurological and Functional Classification of Spinal Cord Injury American Spinal Injury Association // Spinal Cord. – 1997. – Vol.35, №5. – P.266–274. 202. McAdoo D.J., Xu G., Robak G. et al. Evidence that reversed glutamate uptake contributes significantly to glutamate release following experimental injury to the rat spinal cord // Brain Res. – 2000. – Vol.865, №2. – P.283–285. 203. Mies G., Iijima T., Hossmann K.A. Correlation between peri–infarct DC shifts and ischaemic neuronal damage in rat // Neuroreport. – 1993. – Vol. 4, №6. – P.709–711. 204. Mies G., Kohno K., Hossmann K.A. Prevention of peri–infarct direct current shifts with glutamate antagonist NBQX following occlusion of the middle cerebral artery in the rat // J. Cereb.Blood Flow Metab. – 1994. – Vol.14. – P.802–807. 205. Molt J.T., Poulos D.A., Bourke R.S. Evaluation of experimental spinal cord injury by measuring spontaneous spinal cord potentials // J. Neurosurg. – 1978. – Vol.48, №6. – P.985–992. 206. Moosa A., Joy M.A., Kumar A. Extensive radiculopathy: another false localising sign in intracranial hypertension // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. – 2004. – Vol.75, №7. – P.1080–1081.

152

207. Morrison G., Lorig R.J., Brodkey J. et al. Electrospinogram and spinal and cortical evoked potentials in experimental spinal cord trauma // J. Neurosurg. – 1975. – Vol.43, №6. – P.737–741. 208. Murai H., Itoh C., Wagai N. et al. Local spinal cord glucose utilization and extracellular potassium activity changes after spinal cord injury in rats // No To Shinkei. – 1991. – Vol.43, №4. – P.337–342. 209. Murik S.E. Polarization processes in the nervous system and behavior // Intern. J. Neuroscience. – 1998. – Vol.94. – P.213–221. 210. Nakatsuka T., Tsuzuki K., Ling J.X. et al. Distinct roles of P2X receptors in modulating glutamate release at different primary sensory synapses in rat spinal cord // J. Neurophysiol. – 2003. – Vol.89, №6. – P.3243–3252. 211. Nankovic V., Snur I., Nankovic S. et al. Spinal shock. Diagnosis and therapy. Problems and dilemmas // Lijec Vjesn. – 1995. – Vol.117, Suppl.2. – P.30–32. 212. Nedergaard M., Gjedde A., Diemer N.H. Focal ischemia of the rat brain: autoradiographic determination of cerebral glucose utilization, glucose content and blood flow // J. Cereb. Blood Flow Metab. – 1986. – Vol. 6. – P.414–424. 213. Nedergaard M., Hansen A.J. Characterization of cortical depolarizations evoked in focal cerebral ischemia // J. Cereb. Blood Flow Metab. – 1993. – Vol. 13. – P.568–574. 214. Nikodijevic O., Sarges R., Daly J.W., Jacobson K.A. Behavioural effects of A1– and A2–selective adenosine agonists and antagonists: Evidence for synergism and antagonism // J. Pharmacol. ExP.Ther. – 1991. – Vol.259. – P.286–294. 215. Nita D.A., Vanhatalo S., Lafortune F.D. et al. Nonneuronal origin of CO2– related DC EEG shifts: an in vivo study in the cat // J. Neurophysiol. – 2004. – Vol.92, №2. – P.1011–1022. 216. O`Leary J.–L., Goldring S. DC–potentials of the brain // Physiol. Rev. – 1964. – Vol. 44, № 1. – P.91–125.

153

217. Obata H., Li X., Eisenach J.C. Spinal adenosine receptor activation reduces hypersensitivity after surgery by a different mechanism than after nerve injury // Anesthesiology. – 2004. – Vol.100, №5. – P.1258–1262. 218. Ocana M., Baeyens J.M. Role of ATP–sensitive K1 channels in antinociception induced by R–PIA, an adenosine A1 receptor agonist // Naunyn – Schmiedeberg's Arch. Pharmacol. – 1994. – Vol.350. – P.57–62. 219. Olah M.E., Ren H., Ostrowski J. et al. Cloning, expression, and characterization of the unique bovine A1 adenosine receptor // J. Biol. Chem. – 1992. – Vol.267. – P.10764–10770. 220. Olney J.W. Nexrotoxicity of excitatory amino acids // In: Kainic Acid as a Tool in Neurobiology / Ed.by E.G.McGeer, J.W.Olney and P.L. McGeer. – New York: Raven Press ,1978. 221. Ongini E., Fredholm B.B. Pharmacology of adenosine A2A receptors // Trends Pharmacol. Sci. – 1996. – Vol.17. – P.364–372. 222. Ortinau S., Laube B., Zimmermann H. ATP inhibits NMDA receptors after heterologous expression and in cultured hippocampal neurons and attenuates NMDA–mediated neurotoxicity // J. Neurosci. – 2003. – Vol.23. – P.4996– 5003. 223. Park E., Velumian A.A., Fehlings M.G. The role of excitotoxicity in secondary mechanisms of spinal cord injury: a review with an emphasis on the implications for white matter degeneration // Neurotrauma. – 2004. – Vol.21, №6. – P.754–774. 224. Patel N., Pоo M.M. Orientation of neurite growth by extra–cellular electric fields // J.Neurosci. – 1982. – Vol.2, №4. – P.483–496. 225. Pianet I., Merle M., Labouesse J. ADP and, indirectly, ATP are potent inhibitors of cAMP production in intact isoproterenol–stimulated C6 glioma cells // Biochem Biophys Res Commun. – 1989. – Vol.163. – P.1150–1157. 226. Pool J.L. Electrospinogram (ESG). Spinal cord action potentials recorders from paraplegic patients // J. Neurosurg. – 1946. – №3. – P.192–198.

154

227. Puletti F., Blomquist A.J. Single neuron activity in posterior columns of the human spinal cord // J. Neurosurg. – 1967. – Vol.27, №3. – P.255–259. 228. Rangel Y.M., Kariko K., Harris V.A. et al. Dose–dependent induction of mRNAs encoding brain–derived neurotrophic factor and heat–shock protein– 72 after cortical spreading depression in the rat // Brain Res. Mol. Brain Res.– 2001.–Vol.88,№1–2.–P.103–112. 229. Reeve A.J., Dickenson A.H. The roles of spinal adenosine receptors in the control of acute and more persistent nociceptive responses of dorsal horn neurons in the anaesthetized rat // Br. J. Pharmacol. – 1995. – Vol.116. – P.2221– 2228. 230. Reppert S.M., Weaver D.R., Stehle J.H. et al. Molecular cloning and characterization of a rat A1–receptor that is widely expressed in brain and spinal cord // Mol. Endocrinol. – 1991. – №5. – P.1037–1048. 231. Rimondini R., Ferre S., Ogren S.O. et al. Adenosine A2A agonists: a potential new type of atypical antipsychotic // Neuropsychopharmacology. – 1997. – Vol.17. – P.82–91. 232. Rogatsky G.G., Sonn J., Kamenir Y. et al. Relationship between intracranial pressure and cortical spreading depression following fluid percussion brain injury in rats // J. Neurotrauma. – 2003. – Vol.20, №12. – P.1315–1325. 233. Rosenthal M., LaManna J., Yamada S. et al. Oxidative metabolism, extracellular potassium and sustained potential shifts in cat spinal cord in situ // Brain Res. – 1979. – Vol.162, №1. – P.113–127. 234. Rossini P.M., Greco F., De Palma L. et al. Electrospinogram of the rabbit. Monitoring of the spinal conduction in acute cord lesions versus clinical observation // Eur. Neurol. – 1980. – Vol.19, №6. – P.409–413. 235. Rubino A., Ralevic V., Burnstock G. Contribution of P1–(A2b subtype) and P2–purinoceptors to the control of vascular tone in the rat isolated mesenteric arterial bed // Br J Pharmacol. – 1995. – Vol.115, №4. – P.648–652.

155

236. Saito N., Yamamoto T., Watanabe T. et al. Implications of p53 protein expression in experimental spinal cord injury // J. Neurotrauma. – 2000. – Vol.17. – P.173–182. 237. Sakurai M., Hayashi T., Abe K. et al . Delayed selective motor neuron death and fas antigen induction after spinal cord ischemia in rabbits // Brain. Res. – 1998. – Vol. 797. – P.23–28. 238. Salvatore C.A., Jacobson M.A., Taylor H.E. et al. Molecular cloning and characterization of the human A3 adenosine receptor // Proc Natl Acad Sci USA. – 1993. – Vol.90. – P.10365–10369. 239. Sarica Y., Eti M., Ertekin C. Studies on the human spontaneous electromyelogram (EMyeloG). III. Spontaneous spinal cord activity of the cat relevant to the human spontaneous EMyeloG // Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. – 1983. – Vol.55,№2. – P.168–179. 240. Sato I., Nakajima T., Obi M. et al. The effect of thiamylal, pentazocine and pethidine on the DC potential of the spinal cord in cat // Masui.–1979. – Vol.28, №6. – P.559–563. 241. Sawa M. Spontaneous electrical activities obtained from human spinal cord // Folia Psychiat. Neurol. JaP. – 1947. – №2. – P.165–179. 242. Schadt J.C., Barnes C.D. Motoneuron membrane potential changes associated with spinal shock and the Schiff–Sherrington phenomenon // Brain Res. – 1980. – Vol.201, №2. – P.373–383. 243. Schubert P., Kreutzberg G.W.Cerebral protection by adenosine // Acta Neurochir. – 1993. – Vol.57. – P.80–88. 244. Seitz I., Dignagl U., Lindauer U. Impaired vascular reactivity of isolated rat meddle cerebral artery after cortical spreading depression in vivo // J. Cereb. Blood Flow Metab. – 2004. – Vol.24, №5. – P.526–530. 245. Shimizu–Sasamata M., Bosque–Hamilton P., Huang P.L. et al. Attenuated neurotransmitter release and spreading depression–like depolarizations after focal ischemia in mutant mice with disrupted type I nitric oxide synthase gene // J. Neurosci. – 1998. – Vol.18. – P.9564–9571.

156

246. Shimoji K., Higashi H., Kano T. Epidural recording of spinal electrogram in man // Electroencephalogr Clin Neurophysiol. – 1971. – Vol.30, №3. – P.236– 239. 247. Shimoji K., Kano T., Azuma H. et al. Effects of anesthetics on spontaneous activities of the electrospinogram in man // Masui. – 1973. – Vol.22, №2. – P.177–181. 248. Shimoji K., Kano T., Higashi H. et al. Evoked spinal electrograms recorded from epidural space in man // J Appl Physiol. – 1972. – Vol.33, №4. – P.468– 471. 249. Somjen G.G. Electrogenesis of sustained potentials // Progr. Neurobiol. – 1973. – Vol.1, №3. – P.199–237. 250. Somjen G.G., Czeh G. Pathophysiology of the spinal cord studied in vitro // Neurosci. Methods. – 1989. – Vol.28, №1-2. – P.35–46. 251. Somjen G.G. Mechanisms of spreading depression and hypoxic spreading depression–like depolarization // Physiol Rev. – 2001. – Vol.81, №3. – P.1065– 1096. 252. Stehle J.H., Rivkees S.A., Lee J.J. et al. Molecular cloning and expression of the cDNA for a novel A2–adenosine receptor subtype // Mol. Endocrinol. – 1992. – №6. – P.384–393. 253. Stone T.W. Purine receptors and their Pharmacological Roles // Advances in Drug Res. – 1989. – Vol.18. – P.291–429. 254. Streit D.S., Ferreira F.C.R., Martins–Ferreira H. Spreading depression in isolated spinal cord // J. Neurophysiol. – 1995. – Vol.74, №2. – P.888–890. 255. Stys P.K. White matter injury mechanisms // Curr. Mol. Med. – 2004. – Vol.4, №2. – P.113–130. 256. Sufianov A.A., Sufianova G.Z., Shapkin A.G. Functional and methabolic states in nervous tissue // XVth International Congress of Neuropathology. – Turin, Italy, 2003. – P.196.

157

257. Sunami K., Nakamura T., Kubota M. et al. Spreading depression following experimental head injury in the rat // Neurol. Med. Chir. (Tokyo). – 1989. – Vol.29, №11. – P.975–980. 258. Svendsen C.N., Smith A.G. New prospects for human stem–cell therapy in the nervous system // Trends Neurosci. – 1999. – Vol.22. – P.357–364. 259. Svenningsson P., Le Moine C., Kull B. et al. Cellular expression of adenosine A2A receptor messenger RNA in the rat central nervous system with special reference to dopamine innervated areas // Neuroscience. – 1997. – Vol.80. – P.1171–1185. 260. Szentmiklosi A.J., Ujfalusi A., Cseppento A. et al. Adenosine receptors mediate both contractile and relaxant effects of adenosine in main pulmonary artery of guinea pigs // Naunyn Schmiedebergs Arch. Pharmacol. – 1995. – Vol.351, №4. – P.417–425. 261. Takagi К., Ginsberg M.D., Globus M .Y–T. et al. Changes in amino acid neurotransmiters and cerebral blood flow in the ischemic penumbral region following middle cerebral artery occlusion in the rat: correlation with histopathology // J. Cereb. Blood. Flow. Metab. – 1993. – Vol. 13. – P.575 – 585. 262. Tatlisumak T., Takano K., Meiler M.R. et al. A glycine site antagonist ZD9379 reduces number of spreading depressions and infarct size in rats with permanent middle cerebral artery occlusion // Acta Neurochir. Suppl. – 2000. –Vol.76. – P.331–333. 263. Tator C.H. Strategies for recovery and regeneration after brain and spinal cord injury // Inj.Prev. – 2002. – Vol.8, Suppl. 4. – P.33–36. 264. Tator C.H. Update on the pathophysiology and pathology of acute spinal cord injury // Brain Pathol. – 1995. – №4. – P.407–413. 265. Tator C.H. Review of experimental spinal cord injury with emphasis on the local and systemic circulatory effects // Neurochirurgie. – 1991. – Vol.37, №5. – P.291–302. 266. Ten Cate J. Spontaneous electrical activity of the spinal cord // Electroencephalogr Clin Neurophysiol. – 1950. – №4. – P.445–451.

158

267. Ten Cate J., Visser P., Boeles J.T. Action of ethylmethylglutarimide (megimide) on the electrical activity of the spinal cord // Arch. Int. Physiol. Biochim. – 1958. – Vol.66, №3. – P.323–329. 268. Ten Cate J., Walter W.G., Koopman L.J. Electrical activity in frog spinal cord // J. neurophysiol. – 1947. – №3. – P.223–233. 269. Thapaliya S., Matsuyama H., Takewaki T. ATP released from perivascular nerves hyperpolarizes smooth muscle cells by releasing an endothelium– derived factor in hamster mesenteric arteries // J. Physiol. – 1999. – 15;521 Pt 1.–P.191–199. 270. Tokuyama Y., Hara M., Jones E.M.C. et al. Cloning of rat and mouse P2Y purinoceptors // Biochem Biophys Res Commun. – 1995. – Vol.211. – P.211– 218. 271. Valeins H., Merle M., Labouesse J. Pre–steady state study of the b–adrenergic and purinergic receptor interaction in C6 cell membranes: Undelayed balance between positive and negative coupling to adenylate cyclase // Mol. Pharmacol. – 1992. – Vol.42. – P.1033–1041. 272. Van Gestel M.A. The electrospinogram in dogs // Tijdschr. Diergeneeskd. – 1986. – Vol.111. – P.1185–1188. 273. Van Rhee A.M., Fischer B., Van Galen P.J.M. et al. Modelling the P2Y purinoceptor using rhodopsin as template // Drug Des. Discov. – 1995. – Vol.13. – P.133–154. 274. Visser P., Ten Cate J., Boeles J.T. Electromyelography after transsection of the spinal cord in the cat, dog and rabbit // J. Physiol. (Paris). – 1958. – Vol.50, №2. – P.557–560. 275. Volonte C., Ciotti M.T., D'Ambrosi N. et al. Neuroprotective effects of modulators of P2 receptors in primary culture of CNS neurons // Neuropharmacology. – 1999. – Vol.38, №9. – P.1335–1342. 276. Von Lubitz D., Jacobson K.A. Neurodegenerative disorders and treatment with selective agents acting at A1 and A3 receptors : a problem or a bright future // Drug Dev. Res. – 1994.– Vol.31, №4.– P.332.

159

277. Wagner F.C.Jr., Van Gilder J.C., Dohrmann G.J. Pathological changes from acute to chronic in experimental spinal cord trauma // J. Neurosurg. – 1978. – Vol.48, №1.– P.92–98. 278. Waldo G.L., Boyer J.L., Morris A.J. et al. Purification of an AlF4– and G– protein bg–subunit–regulated phospholipase C–activating protein // J. Biol. Chem. – 1991. – Vol.261. – P.14217–14225. 279. Walmsley B., Tracey D.J. The effect of transection and cold block of the spinal cord on synaptic transmission between Ia afferents and motoneurones // Neuroscience. – 1983. – Vol.9, №2. – P.445–451. 280. Wang X., Arcuino G., Takano T. et al. P2X7 receptor inhibition improves recovery after spinal cord injury // Nat. Med. – 2004. – №8. – P.821–827. 281. Watanabe S., Hoffman J.R., Craik R.L. et al. A new model of localized ischemia in rat somatosensory cortex produced by cortical compression // Stroke. – 2001. – Vol.32, №11. – P.2615–2623. 282. Webb T.E., Feolde E., Vigne P.et al. The P2Y purinoceptor in rat brain microvascular endothelial cells couple to inhibition of adenylate cyclase // Br. J. Pharmacol. – 1996. – №119. – P.1385–1392. 283. Welsh F.A., Marcy V.R., Sims R.E. NADH fluorescence and regional energy metabolites during focal ischemia and reperfusion of rat brain // J. Cereb. Blood Flow Metab. – 1991. – №3. – P.459–465. 284. Wu Y., Willcockson H.H., Maixner W. et al. Suramin inhibits spinal cord microglia activation and long–term hyperalgesia induced by formalin injection // J. Pain. – 2004. – Vol.5, №1. – P.48–55. 285. Yakovlev A.G., Faden A.I.Caspase–dependent apoptotic pathways in CNS injury // Mol. Neurobiol. – 2001. – Vol.24, №1-3. – P.131–144. 286. Yanamoto H., Mizuta I., Nagata I. et al. Infarct tolerance accompanied enhanced BDNF–like immunoreactivity in neuronal nuclei // Brain Res. – 2000. – Vol.877, №2. – P.331–344.

160

287. Yoshida K., Nakagawa T., Kaneko S. et al. Adenosine 5'–triphosphate inhibits slow depolarization induced by repetitive dorsal root stimulation via P2Y purinoceptors in substantia gelatinosa neurons of the adult rat spinal cord slices with the dorsal root attached // Neurosci. Lett. – 2002. – Vol 320, №3. – P.121–124. 288. You J., Johnson T.D., Marrelli S.P.et al. Functional heterogeneity of endothelial P2 purinoceptors in the cerebrovascular tree of the rat // Am. J. Physiol. – 1999. – Vol. 277(3 Pt 2). – H.893–900. 289. Young W., Koreh I. Potassium and calcium changes in injured spinal cords // Brain Res. – 1986. – Vol. 365, №1. – P.42–53. 290. Yrjanheikki J., Koistinaho J., Copin J.C. et al. Spreading depression–induced expression of c–fos and cyclooxygenase–2 in transgenic mice that overexpress human copper/zinc–superoxide dismutase // J.Neurotrauma. – 2000 – №8. – P.713–718. 291. Zhang J.M., Wang H.K., Ye C.Q. et al. ATP released by astrocytes mediates glutamatergic activity–dependent heterosynaptic suppression // Neuron. – 2003. – vol. 40, №5 – P.971–982. 292. Zhang Q., Zhao J., Wang Q. et al. Adenosine in treatment of rats with spinal cord injury // Zhonghua Wai Ke Za Zhi. – 2000. – Vol.38, №3. – P.219–222. 293. Zhou Q.Y., Li C., Olah M.E. et al. Molecular cloning and characterization of an adenosine receptor: The A3 adenosine receptor// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 1992. – № 89. – P.7432–7436.