Международный неврологический журнал 1(11) 2007

Результаты многолетних клинических и экспериментальных исследований, проведенных в Институте нейрохирургии им. акад. А.П. Ромоданова АМН Украины, показали, что любая черепно-мозговая травма (ЧМТ) независимо от характера и тяжести является патогенетическим единым процессом и приводит к структурно-функциональным изменениям в головном мозге с нарушением метаболических процессов, гемо- и ликвородинамики [6, 10].

Основой успешного лечения больных с ЧМТ является ранняя госпитализация и диагностика с целью определения наиболее оптимальных способов лечения [10, 16].

Медицинская помощь при ЧМТ направлена на нормализацию витальных функций (дыхания и кровообращения), нейродинамических процессов, контроль и коррекцию внутричерепного давления, кислотно-щелочного состояния, нарушений водно-электролитного и белково-углеводного обменов, нарушений терморегуляции, энергетического баланса, борьбу с гипоксией [7]. B связи с этим особое значение приобретает применение в комплексе раннего восстановительного лечения магнитолазерной терапии (МЛТ), которая позволяет нормализовать не только функциональную активность, энергетический и нейромедиаторный метаболизм мозга, но и водно-ионный обмен.

Становление МЛТ как одного из направлений медицинской науки характеризуется опережающим развитием прикладных аспектов в сравнении с теоретическими разработками [4, 5].

Учитывая реакции (местные и общие) в ответ на лазерное излучение: активацию метаболизма клеток и повышение их функциональной активности; стимуляцию репаративных процессов; противовоспалительное действие; aктивацию микроциркуляции и повышение уровня трофического обеспечения тканей; иммуностимулирующий эффект; рефлексогенное действие на функциональную активность различных органов и систем [4, 5, 13, 15, 17, 18], — применение МЛТ при ЛЧМТ считаем перспективным.

Вместе с тем вопросы использования МЛТ в нейрохирургии вообще представлены единичными отдельными работами клинического характера, а в нейротравматологии, в частности, в настоящее время остаются неизученными [8, 9, 12, 14, 15].

Состояние водно-ионного обмена при ЛЧМТ после воздействия МЛИ на ткань мозга в литературе не освещено. Показатели содержания фракций воды, содержание ионов калия и натрия в ткани головного мозга, согласно данным литературы [1–3, 11, 16], служат одним из важных критериев, определяющих устойчивость организма и центральной нервной системы (ЦНС) к вредоносным факторам внешней среды, т.к. оводненность ткани мозга и накопление ионов рассматривается как один из главных критериев определения отека и набухания головного мозга.

Цель исследования — изучение лечебной эффективности магнитолазерного излучения при экспериментальной ЛЧМТ (ЭЛЧМТ) по изменению состояния водно-ионного обмена.

Материалы и методы исследования

Проведены экспериментальные исследования на 27 половозрелых кролях-самцах породы шиншилла массой 3,5–4,0 кг, которых подразделяли на 4 группы: 1-я группа — контрольная (9 особей); 2-я группа — кроли, получившие курс МЛТ (6 особей); 3-я группа — кроли с ЭЛЧМТ (6 особей); 4-я группа — кроли с ЭЛЧМТ и последующим курсом МЛТ (6 особей). Сразу после нанесения ЭЛЧМТ, которую осуществляли с помощью пружинного ударника по методике О.В. Копьева [2], кролям проводили разработанный нами курс МЛТ с помощью аппарата «КМИЛТА», используя инфракрасное излучение (λ = 0,89 мкм, P_имп = 7–8 Вт, частота 500 Гц, магнитная индукция — 100 мТл). Воздействие осуществляли контактно, последовательно, освечивая зоны биологически активных точек (БАТ) Т20, Т16, Т14, ежедневно; доза за сеанс на одну зону — 1,04 Дж/см²(суммарная доза за сеанс — 3,12 Дж/см²). Выбор зон воздействия был определен нами с учетом их анатомо-функциональной специфичности. Проекции БАТ Т20 соответствует парасагиттальная область, где имеются значительная концентрация арахноидальных ворсин, верхний сагиттальный синус, большая анастомотическая вена; Т16 — проекция большой цистерны и ствола мозга; Т14 — одна из основных точек акупунктуры, соответствует сегментам спинного мозга С8 — Th3 (проекция 7-го шейного и 1-го грудного позвонков), которые обеспечивают вегетативной симпатической иннервацией все структуры головного мозга [15].

После проведения 10 сеансов МЛТ, на 14-е сутки, кролей забивали декапитацией, мозговую ткань и кровь передавали на биохимические исследования. Изучали состояние водно-ионного обмена (уровень фракций жидкости — общей, свободной, связанной), содержание ионов калия и натрия в ткани (белом и сером веществе) полушарий большого мозга.

Исследование свободной воды осуществляли дилатометрическим методом Р.А. Сахановой [7]. Взвешивали ткань мозга, помещали в баллончик и заливали толуолом. Для учета изменения объема толуола при пониженной температуре одновременно с опытом ставили контроль с чистым толуолом. Оба дилатометра (опытный и контрольный) помещали в сосуд с водой комнатной температуры. Отмечали исходные уровни толуола: V — в опыте (объем толуола) и К — в контроле. Затем два дилатометра помещали последовательно в холодные ванны с температурой 0, –3, –9 °С. В ванне с температурой 0 и –3 °С уровень толуола обоих дилатометров снижался вследствие уменьшения объема жидкостей при охлаждении, и только в ванне с температурой –9 °С в опытном дилатометре при кристаллизации свободной воды толуол резко поднимался вверх.

Отмечали уровень толуола, с которого начинается подъем V2, и одновременно в контроле К2. Последняя запись регистрировала установившийся уровень толуола в опыте V3 и в контроле К3.

Расчет производили по формуле:

(V3 – V2 + К2 – К3 / Р) х 10 = Н,

где Н — количество свободной воды (мл); Р — отношение объема толуола в контроле к объему в опыте.

Количество связанной воды рассчитывали по разности между количеством общей воды, полученной высушиванием сухого остатка, и количеством свободной воды. Ионы калия и натрия определяли методом пламенной фотометрии на аппарате ПАЖ-2. Статобработку данных исследований проводили с использованием Т-критерия Стьюдента.

Результаты исследований

Динамика показателей содержания фракций воды (общей, свободной, связанной) и ионов калия и натрия у экспериментальных кролей в ткани полушарий большого мозга после нанесения ЛЧМТ и лечения МЛИ представлена в табл. 1, 2.

Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что МЛИ оказывало влияние на функциональное состояние ЦНС и способствовало изменению состояния водно-ионного обмена в ткани мозга. Так, во 2-й группе экспериментальных кролей без экспериментальной ЧМТ, но получивших курс МЛТ (сравнительно с 1-й группой), существенно изменялся ионный гомеостаз в нервной ткани мозга. В полушариях большого мозга (левом и правом) отмечалось увеличение содержания ионов калия как в белом, так и в сером веществе мозга. В то же время содержание ионов натрия в белом веществе мозга существенно не изменялось, однако в сером веществе содержание ионов натрия статистически достоверно снижалось в среднем на 25 % (табл. 1, 2). Подобные изменения ионного гомеостаза под влиянием МЛИ свидетельствуют об изменении функции клеточных мембран нейронов и их ионных каналов.

Вместе с изменением ионного гомеостаза изменялось состояние гидратации ткани обоих полушарий большого мозга: в сером веществе мозга определялось перераспределение фракций воды за счет повышения количества связанной воды и снижения количества свободной воды; содержание фракций воды в белом веществе существенно не изменялось (табл. 1, 2). Показатель коэффициента отношения свободной воды к связанной, который наиболее полно характеризует состояние водного обмена, снижался на 17–38 % по сравнению с контрольной величиной вследствие повышения количества связанной жидкости.

Увеличение количества связанной воды в ткани мозга служит показателем устойчивости организма к неблагоприятным факторам, т.к. предохраняет биомакромолекулы от денатурации и способствует поддержанию нормального течения биохимических процессов.

Согласно данным табл. 1, 2, в 3-й группе экспериментальных животных (после нанесения ЛЧМТ) определялись снижение содержания ионов калия в сером веществе мозга в среднем на 20 % по сравнению с контрольными величинами и накопление ионов натрия в среднем на 9–20 % в белом веществе мозга. Эти изменения были наиболее выражены в левом полушарии головного мозга — на стороне нанесения ЭЛЧМТ (табл. 2). Изменялся также водный обмен ткани мозга: в белом веществе головного мозга на стороне нанесения ЭЛЧМТ (левое полушарие) определялось снижение количества связанной воды на 17,3 % и повышение количества свободной воды. Показатель коэффициента отношения свободной воды к связанной повышался на 25 %, что связано со снижением количества связанной жидкости. Это свидетельствует о повышении активности и подвижности молекул воды в нервной ткани мозга на 14-е сутки после нанесения ЛЧМТ. Уровень фракций воды в сером веществе мозга находился в пределах физиологических колебаний.

Результаты исследований 4-й группы кролей (с ЭЛЧМТ и последующим курсом МЛТ) свидетельствуют о выраженных изменениях ионного гомеостаза в обоих полушариях, более значительных в сером веществе мозга за счет повышения ионов калия на 70–75 % и снижения ионов натрия на 20–30 % по сравнению с контрольными величинами. Содержание ионов калия в белом веществе мозга увеличивалось на 30 %, а содержание ионов натрия существенно не изменялось (табл. 1, 2). Сравнительный анализ полученных данных указывает, что в 4-й группе экспериментальных кролей определялись накопление ионов калия в ткани мозга (как в сером, так и в белом веществе) и снижение содержания ионов натрия в сером веществе мозга.

Наряду с ионным обменом в 4-й группе изменялась и гидратация ткани мозга: сохранялось незначительное перераспределение фракций воды в сером веществе левого полушария за счет повышения уровня связанной воды на 12 % и снижения количества свободной воды на 5 %. Коэффициент отношения свободной воды к связанной составлял 2,99 ± 0,12 при норме 3,5 ± 0,21 (табл. 2). В правом полушарии уровень фракций воды в сером веществе не изменялся по сравнению с контрольными величинами (табл. 1).

Особенностью данных исследований (4-я группа) является то, что, наряду с незначительным повышением уровня связанной воды в сером веществе мозга, в белом веществе мозга на фоне незначительного повышения количества общей воды отмечалась четкая направленность к повышению количества свободной воды и снижению связанной воды. Эти изменения больше выражены в левом полушарии, что косвенно свидетельствует о том, что на 14-е сутки после ЭЛЧМТ и последующего курса МЛТ сохраняются незначительные воспалительно-отечные процессы в белом веществе головного мозга.

Таким образом, нами установлено, что при проведении МЛТ кролям с ЭЛЧМТ имеются достоверные изменения параметров водно-ионного обмена: значительное увеличение ионов калия, снижение ионов натрия в ткани мозга, а также выраженное перераспределение уровня фракций воды в сторону увеличения количества связанной воды и снижения свободной воды, т.е. проявляется противоотечный эффект. Указанное обосновывает необходимость применения МЛТ у нейрохирургических больных с ЛЧМТ в остром периоде.

Статья поступила в редакцию 11.12.2006 г.