Е. Титянова1,2, Т. Чамова3, С. Каракънева1, Р. Димова1
1Клиника „Функционална диагностика на нервната система”,
2Медицински факултет при Софийски университет “Св. Кл. Охридски”,
3Клиника по неврология, Александровска болница – София
Цел: Да се анализират миосонографните промени на триглавия мускул на подбедриците при болен с хронична постинсултна хемипареза.
Контингент и методи: Представя се 54-годишен пациент с хронична десностранна хемипареза след исхемичен мозъчен инсулт в басейна на лява средна мозъчна артерия. Проведени са клинични, електромиографски и миосонографни изследвания с 4-измерно изобразяване на триглавия мускул на двете подбедрици. Резултатите са сравнени със съответна по възраст и пол здрава контрола.
Резултати: Клиничното изследване установява спастична десностранна хемипареза, хипотрофия на паретичната подбедрица и спастично-паретична походка (тип Wernicke-Mann). Миосонографското изследване показва намален контрактилитет на паретичния (десен) триглав мускул при плантарна флексия и електростимулация. Спрямо контролата при болния с инсулт се визуализират двустранни промени в миоархитектониката на триглавия мускул – дребнозърнестата мрежеста структура се замества с по-едро гранулирана, а хиперехогенните септи от фиброзна и мастна тъкан на перимизиума нарастват по размер и брой. Промените са значимо по-изразени на страната на парезата.
Обсъждане: Мултимодалната миосонография може да обективира настъпилите структурни и функционални промени в триглавия мускул при хронична хемипареза след мозъчен инсулт.
Ключови думи: миосонология, мозъчен инсулт, хронична хемипареза
Известно е, че макар и лимитирана, възможността на човешкия мозък да се реорганизира продължава през целия му живот, което се асоциира с мозъчна пластичност на две функционални нива: сензоромоторна кора (корова пластичност) и невронална мрежа (невронална пластичност). Настъпилите промени в централната нервна система могат да се обективират с различни функционални невроизобразяващи и електрофизиологични методи [1, 7, 15]. Подобни проучвания през последните години установяват двустранни промени в двигателния контрол след инсулт, при които участието на непаретичната страна е пропорционално на тежестта на мозъчната увреда [2, 3, 7, 14] и се асоциира с функционални и структурни промени в паретичните мускули [6, 8, 9]. Бе показано, че миоархитектониката на скелетните мускули може да се изследва успешно с помощта на съвременни ултразвукови методи [12, 13, 14].
Цел на настоящото проучване е да се анализират миосонографните промени на триглавия мускул на двете подбедрици (паретична и непаретична) при болен с хронична спастична хемипареза след исхемичен мозъчен инсулт в басейна на средна мозъчна артерия.
Контингент и методика
Изследван е 54-годишен болен с остатъчна десностранна спастична хемипареза след исхемичен мозъчен инсулт в басейна на лява средна мозъчна артерия. Давността на инсулта е 1 година и 8 месеца, а причината за възникването му е тромбоза на лявата вътрешна сънна артерия. Тежестта на парезата е оценявана с мануално мускулно тестуване (ММТ).
Електромиографското изследване е проведено посредством апарата Nicolet Viking Quest. Направена е стимулационна електромиография (ЕМГ) на n. tibialis. Отвеждан е сумарен мускулен акционен потенциал (СМАП) от двете глави на триглавия мускул на подбедрицата (m. gastrocnemius medialis и lateralis) с биполярен повърхностен електрод и стандартна количествена ЕМГ с концентричен иглен електрод. Оценявани са основните показатели на СМАП - латентно време, амплитуда и площ на отговора, наличието на активност в мускула в покой и характеристиките на акционните потенциали на двигателните единици при умерено и максимално мускулно съкращение.
Ултразвуковата характеристика на m. triceps surae е оценявана посредством мултимодален цветен дуплекс-сонограф (Logic 7, GE – Germany), окомплектован със сонда за 4-измерно изобразяване в реално време. Промените на триглавия мускул на двете подбедрици са изследвани в легнало положение на болния в покой и при мускулно съкращение (спонтанно и провокирано чрез електростимулация на n. tibialis) по стандартен протокол [4]. Сондата е разполагана перпендикулярно върху мускула за избягване на ехогенни артефакти. Проведена е качествена и количествена оценка на миосонограмите с измерване на напречния диаметър на двете глави (латерална и медиална) на трицепса в лонгитудинален план, наклона на мускулните влакна спрямо повърхността на апоневрозата и техния стоеж при 4-измерно миосонографно изобразяване.
Резултати
Клиничното изследване установява десностранна централна хемипареза и спастично-паретична походка (тип Wernicke-Mann). Налице е спастично повишен мускулен тонус в десните крайници, хиперрефлексия до поликинетични сухожилни и надкостни рефлекси и патологични рефлекси от групата на Бабински и Росолимо вдясно. При ММТ се установява мускулна слабост в десните крайници с флексия, абдукция, аддукция в раменната става 4+/5, флексия и екстензия в лакътна става 4/5, флексия, екстензия в киткова става и пръсти 4/5. Силата в десния крак е 4/5 за всички мускулни групи. Регистрира се лека хипотрофия на дясната подбедрица – нейната обиколка е 37.3 cm спрямо 38.1 cm на лявата подбедрица (фиг. 1).
Фиг. 1. Хипотрофия на паретичната дясна подбедрица 20 месеца след преживян мозъчен инфаркт в басейна на лява средна мозъчна артерия.
Със стимулационна ЕМГ се обективира нормална скорост на провеждане по двигателните влакна на n. tibialis двустранно при отвеждане от триглавия мускул на подбедрицата. Иглената ЕМГ на мускула не показва данни за денервация. При опит за умерена и максимална плантарна флексия се регистрират единични акционни потенциали от паретичния триглав мускул с нормална конфигурация и намалена амплитуда (фиг. 2). Спрямо контролата непаретичният крайник е с намалена амплитуда на двигателните единици аукционните потенциали при максимално мускулно съкращение и затруднено поддържане на контракцията след началния максимум.
Фиг. 2. ЕМГ при максимално съкращение на m triceps surae при здрава контрола (А), непаретичния (В) и паретичния (С) крак. От паретичния мускул се отвеждат само единични акционни потенциали. Спрямо контролата непаретичният крайник е с намалена мускулна сила (намалена амплитуда на двигателните единици) при максимална контракция.
В сравнение с непаретичната (лява) подбедрица миосонографското изследване установява намален напречен диаметър и снижен контрактилитет на триглавия мускул на паретичната (дясна) подбедрица при плантарна флексия и електростимулация (фиг. 3). Спрямо нормалната дребнозърнеста мрежеста миоархитектоника на триглавия мускул при контролата, при болния с хемипареза се установяват асиметрични двустранни промени в миосонограмите, които са значимо по-изразени на страната на парезата – хиперехогенните септи от фиброзна и мастна тъкан са увеличени по брой и размери, миоархитектониката е по-едро гранулирана и с наличие на конфлуиращи зони в паретичния мускул (фиг. 3).
Фиг. 3. Нормална миосонограма на m. triceps surae при здрав индивид (А) и болния с постинсултна хемипареза (В и С). Паретичният крак (С) е с намален обем и контрактилитет на m. triceps surae спрямо непаретичния. Спрямо контролата при болния с инсулт се визуализират двустранни промени в миоархитектониката на триглавия мускул – дребнозърнестата ретикуларна структура се замества с едрогранулирана, хиперехогенните септи от фиброзна и мастна тъкан на перимизиума нарастват по размер и брой, което е значимо изразено на страната на парезата.
Обсъждане
Настоящето проучване с четири-измерно ултразвуково изобразяване на суралния мускул при постинсултна хемипареза е първо по рода си. То установява двустранни асиметрични промени в миоархитектониката на триглавия мускул (на паретичната и непаретичната страна), което е в подкрепа на тезата за двустранна реорганизация на двигателния контрол след едностранен мозъчен инсулт [10, 11, 14]. Изследваният болен е с намален мускулен обем на паретичната подбедрица, асиметрично двустранно увеличени хиперехогенни септи от фиброзна и мастна тъкан в перимизиума на триглавия мускул и сонографни данни за променена миоархитектоника, които са значимо изразени на страната на парезата - нормалната дребнозърнеста мрежеста структура на триглавия мускул се замества с по-едро гранулирана вследствие на настъпилата инактивитетна хипотрофия, интрамускулна пролиферация на съединителна тъкана и мастна дегенерация. Двустранни структурни промени в засегнатите мускули са установени и с други методи на изследване [5-7, 9].
Известно е, че скелетните мускули са с голям адаптивен потенциал като миоцитите могат да се приспособят към различни функционални натоварвания и заболявания [8]. Като правило, бавните мускулни влакна (тип 1) са богати на митохондрии и устойчиви на умора, докато бързите (тип 2) - са по-слабо устойчиви на умора поради засилените процеси на гликолиза, осигуряващи тяхната енергия [5]. С възрастта броят на мускулните влакна намалява (саркопения), а съотношението бавни/бързи мускулни влакна се променя в полза на бавните влакна [6]. За разлика от промените, асоциирани с нормалното стареене, в паретичните мускули се наблюдава инактивитетна хипотрофия, акумулиране на интрамускулна съединителна тъкан и увеличаване на съотношението колаген/мускулни влакна, натрупване на мастна тъкан, изразен дефицит на бавните тежки изоформи на миозина, скъсяване и релативна атрофия на бързите мускулни влакна [8, 9], които се засилват от процесите на физиологично стареене. Наблюдават се и промени в непаретичния крайник, който е с намалена мускулна сила при максимална контракция [6]. Посредством мултимодална невросонография посочените структурни и функционални нарушения в триглавия мускул след инсулт стават видими – те могат да се оценят количествено и изобразят структурно, което е от важно значение за ранната диагноза, избора и оценката на терапевтичния подход. Все още обаче, приложението на миосонологията при болни, преживели мозъчен инсулт, е предимно експериментално. Значението на метода за клиничната практика е обект на бъдещи проучвания.
КНИГОПИС
1. Попов П, Димова Р, Тодорова С, Титянова Е. Транскраниална магнитна стимулация - настояще и перспективи. Невросонология и мозъчна хемодинамика 8, 2012:22-33.
2. Титянова Е. Индикатори за двустранно променен двигателен контрол на походката при хронична хемипареза след супратенториален мозъчен инсулт. Дисертационен труд за присъждане на научна степен “доктор на науките”, С., 2007.
3. Титянова Е. Реорганизация на двигателния контрол след едностранен мозъчен инсулт. Невросонография и мозъчна хемодинамика 3, 2007:42-47.
4. Титянова Е, Гергелчева В, Михайлова В, Чамова Т, Търнев И. Миосонографни и клинико-генетични проучвания при болен с дистална миопатия. Невросонография и мозъчна хемодинамика 6, 2010:87-94
5. Bottinelli R. Functional heterogeneity of mammalian single muscle fibres: Do myosin isoforms tell the whole story? Pflugers Arch 443, 2001:6–17.
6. Gracias JM. Pathophysiology of spastic paresis. I. Paresis and soft tissue changes. Muscle Nerve 31, 2005:535-551.
7. Green JB. Brain reorganization after stroke. Fall 10, 2003:1-20.
8. Hafer-Macko С, Ryan A S, Ivey F M, Macko R F. Skeletal muscle changes after hemiparetic stroke and potential beneficial effects of exercise intervention strategies. J Rehab Res Dev 45, 2008:261-272.
9. Hortobágyi T, Dempsey L, Fraser D, Zheng D, Hamilton G, Lambert J, Dohm L. Changes in muscle strength, muscle fibre size and myofibrillar gene expression after immobilization and retraining in humans. J Physiol 524, 2000: 293–304.
10. Lotze M, Beutling W, Loibl M, Domin M, Platz T, Schminke U, Byblow WD. Contralesional motor cortex activation depends on ipsilesional corticospinal tract integrity in well-recovered subcortical stroke patients. Neurorehabil Neural Repair 26, 2012:594-603.
11. Nudo RJ, Weise BM, SiFuentes F, Milliken GW. Neuronal sub-strates for the effects of rehabilitative treating on motor recovery after ischemic infarct. Science 272, 1996:1791-1794.
12. Siebler M, Marx R, Titianova E. Myosonographie:eine aktuelle Übersicht und Ausblick. Klin Neurophysiol 43, 2012:22-26.
13. Titianova E, Chamova T, Guergueltcheva V, Tournev I. Four-dimentional ultrasound calf muscle imaging in patients with genetic types of distal myopathy. Perspectives in Medicine 1, 2012:431-434 (www.sciencedirect.com).
14. Titianova E, Peurala S, Pitkanen K, Tarkka I. Gait reveals bilateral adaptation in motor control in patients with chronic unilateral stroke. Aging Clin Exper Res 20, 2008:131-138.
15. Ward N. Assessment of cortical reorganisation for hand function after stroke. J Physiol 589, 2011 (Pt 23):5625-5632.