В настоящее время не снижается интерес к поискам критериев прогноза течения сколиотической болезни и сопутствующих нарушений, а так же разработки эффективных способов ее лечения [1, 7]. Асимметричный рост тел позвонков, формирующийся при сколиозе, связан с дистрофическими и дегенеративными изменениями хрящевых клеток эпифизарных зон роста. Подобное состояние может быть связано с нарушением их кровоснабжения [5, 8]. Особенности кровообращения в тканях области интереса непосредственно влияют на их температурную реакцию, которая, как известно, предшествует формированию структурных изменений [6].
Ранее экспериментально было показано, что у животных в периоде роста при формировании сколиотической деформации поясничного отдела позвоночного столба происходит резкое нарушение гемодинамики мышц спины. Это характеризуется асимметричным кровенаполнением артерий, усилением притока крови к тканям при нарушенном венозном оттоке. При коррекции сколиотической деформации происходит постепенное восстановление кровообращения в мышцах спины [4]. Вместе с тем, не был проведен анализ показателей температурной реакции покровных тканей области поясничного отдела позвоночника в созданных условиях.
Цель исследования – изучение особенностей температурной реакции кожи спины при экспериментальном моделировании сколиотической деформации поясничного отдела позвоночника и при ее коррекции.
Материалы и методы исследования
Были выполнены 2 серии экспериментов на 8 однопометных беспородных собаках обоего пола. Всем животным в возрасте 4 месяцев осуществляли моделирование сколиотической деформации поясничного отдела позвоночного столба путем эндоскопической коагуляции спинальных ганглиев слева на 5 сегментах LII-LVI (модифицированный метод Г.И. Гайворонского с применением минимально инвазивной техники EasyGo) [2, 3]. В I серии (n = 4) происходило сколиотическое искривление в поясничном отделе позвоночника, которое усугублялось к окончанию эксперимента. Вершина деформации локализовалась с противоположной стороны от ганглиотомии. Во II серии (n = 4) для предупреждения формирования деформации осуществляли фиксацию тел смежных позвонков скобой из никелида титана и имплантировали пластины в субхондральную область пластинки роста позвонков.
Через 7, 14, 30, 60 и 90 суток после операции регистрировали поверхностную температуру покровных тканей (непрерывно в течение трех минут) на симметричных участках, относительно правой и левой половины тела в проекции дорсальных ветвей поясничной артерии LI, LIV, LVII [9, 10].
Для этого использовали реограф-полианализатор РГПА-6/12 «РЕАН-ПОЛИ» (НПКФ «МЕДИКОМ-МТД», Россия) и входящий в комплект принадлежностей, контактный температурный датчик термисторного типа с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления – ДТ-3. Показания снимали с участков, освобожденных от шерстного покрова.
Исследования проводили в утренние часы перед первым кормлением. Температура воздуха в помещении составляла 28,1 ± 0,1 °С.
В качестве физиологической нормы использовали результаты исследования 12 клинически здоровых (интактных) щенков соответствующего возраста, которые принимали за 100 %.
Анализ количественных данных проводили методами описательной статистики. Нормальность распределения выборок определяли с помощью критерия Шапиро-Уилка. При этом определили, что значения во всех выборках подчинялись нормальному распределению. Результаты исследований обрабатывали методами непараметрической статистики (критерий Вилкоксона для независимых выборок). Различия показателей считали достоверными при р ≤ 0,05.
Выполненные исследования были одобрены Комитетом по этике ФГБУ «РНЦ ВТО им. академика Г.А. Илизарова. Содержание и уход за животными осуществляли в соответствии с требованиями «Международных рекомендаций по проведению медико-биологических исследований с использованием животных», «Правил лабораторной практики Российской Федерации» (приказ МЗ №267 от 19.06.2003), «Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приказ МЗ №755 от 12.03.1977).
Результаты исследования и их обсуждение
Определили, что у интактных животных и у щенков перед моделированием сколиотической деформации поясничного отдела позвоночного столба параметр Тк на выбранных участках достоверно увеличивался от LI в каудальном направлении и составлял: на уровне LI – 32,56 ± 0,51 °С; LIV – 34,35 ± 0,29 °С; LVII – 34,90 ± 0,23 °С. На каждом уровне термальные значения правой и левой половины тела достоверных отличий между собой не имели. Однако температура слева была больше чем справа на 0,2/0,16/0,09 °С в соответствии с обследуемыми уровнями (рис. 1).
Рис. 1. Распределение поверхностной температуры тела в области поясничного отдела позвоночного столба у собак в возрасте до 1 года
Рис. 2. Динамика поверхностной температуры тела области LI в условиях формирования сколиотической деформации и при ее коррекции
Рис. 3. Динамика поверхностной температуры тела области LIV в условиях формирования сколиотической деформации и при ее коррекции
Рис. 4. Динамика поверхностной температуры тела области LVII в условиях формирования сколиотической деформации и при ее коррекции
На уровне LI (рис. 2) как со стороны ганглиотомии (слева) так и на симметрично расположенном участке (справа) в каждой отдельно взятой экспериментальной серии определяли однонаправленные изменения термальных значений, которые между собой достоверных отличий не имели.
На данном уровне при моделировании сколиотической деформации через 7 суток эксперимента температура покровных тканей достоверно снижалась на 0,8 °С (слева) и 1,5 °С (справа). К 14 суткам происходило ее незначительное повышение, а к 30 суткам – вновь резкое снижение с обеих сторон на 3,6–4,1 °С, что составляло более 11 % от нормальных величин. Затем температура повышалась и к окончанию эксперимента (90 суток) как справа так и слева была достоверно больше дооперационных значений на 1 °С.
При коррекции сколиотической деформации в ранний послеоперационный период термальные значения постепенно увеличивались и в этой области достигали максимального уровня к 14 суткам эксперимента (превышали норму на 1–1,5 °С). Через 30 суток регистрировали снижение температуры в сравнение с предыдущим периодом и физиологической нормой на 2 °С (6 %)/1,3 °С (4 %) соответственно. К окончанию эксперимента происходила нормализация изучаемого параметра.
В проекции LIV позвонка (рис. 3) у животных обеих серий к 7 суткам эксперимента температура тканей повышалась по отношению к норме до 4,3 % (1,5 °С). При этом максимальные значения (35,89 °С) были зарегистрированы в серии с коррекцией (больше со стороны ганглиотомии). Умеренное повышение температуры сохранялось до 14 суток опыта. Через 30 суток при коррекции сколиотической деформации температурные показатели слева и справа нормализовались и в последующем достоверно не изменялись.
При моделировании сколиоза к 30 суткам температура тканей резко снижалась как в сравнение с предыдущим периодом обследования, так и физиологической нормой (на 3 °С).
Через 60 суток изучаемый параметр варьировал в пределах нормальных значений, и к окончанию эксперимента сохранялась на достигнутом уровне.
В проекции позвонка LVII (рис. 4) динамика изменения значений поверхностной температуры тела на протяжении эксперимента соответствовала уровню LIV.
Так в обеих сериях к 7 суткам опыта температура тканей проекции LVII увеличивалась от 0,9 °С до 1,3 °С по отношению к норме. Изучаемый параметр сохранялся повышенным до 14 суток эксперимента, а к 30 суткам в серии с моделированием сколиоза достоверно снижался более чем на 2 °С от дооперационных значений. В случаях с коррекцией разница с нормальными значениями не превышала 0,6 °С.
Через 60 суток в обеих сериях температура тканей обследуемой области нормализовалась, а к окончанию эксперимента варьировала в диапазоне верхней границы физиологической нормы.
Таким образом, результаты исследования интактных животных и экспериментальных собак перед выполнением оперативных вмешательств, позволили выявить строгое симметричное распределение температуры по поверхности тела, в частности области позвонков LI, LIV и LVII.
При выполнении экспериментальных исследований определили, что на протяжении периода формирования сколиотической деформации поясничного отдела позвоночного столба и в случаях коррекции данного патологического состояния происходили изменения поверхностной температуры тканей спины. Наиболее выраженная вариабельность температурных значений была зарегистрирована в проекции позвонка LI. В этой области как при формировании сколиоза так и в случаях его коррекции на раннем этапе (после завершения воспалительных процессов связанных с реакцией организма на оперативное вмешательство) температура тканей резко снижалась, сильнее со стороны вершины деформации (до 4 °С). В последующем при формировании сколиоза температура была достоверно выше физиологической нормы, при коррекции – этот параметр восстанавливался.
Аналогично первому уровню, при сколиозе на раннем этапе в области LIV и LVII температура тканей симметрично расположенных участков резко снижалась, а в последующем нормализовалась. При коррекции сколиотической деформации на основных этапах эксперимента термальные значения достоверных отличий от нормы не имели.
Следовательно, в периоде роста одним из диагностических критериев, свидетельствующих о начале формировании сколиотической деформации поясничного отдела позвоночного столба (при отсутствии рентгенологических признаков), может являться резкое равномерное снижение температуры тканей на симметричных участках спины по отношению к физиологической норме. В случаях более продолжительного течения патологического процесса диагностическим признаком можно считать достоверное повышение температуры покровных тканей в проекции позвонка LI, при нормальных термальных значениях на прочих уровнях.
Оценка температурной реакции покровных тканей при лечении повреждений и заболеваний позвоночника может являться одним из критериев определения степени эффективности проводимого лечения. Это подтверждают результаты серии экспериментов с коррекцией сколиотической деформации поясничного отдела позвоночника.
Заключение
Полученные количественные значения температуры тела в области поясничного отдела позвоночника у интактных щенков в возрасте 4 месяцев могут использоваться в качестве нормы при экспериментальном моделировании различных патологических состояний данной области, а также для оценки эффективности известных и апробации новых приемов направленных на их устранение.
На раннем этапе формирования сколиотической деформации происходит резкое равномерное снижение температуры тканей на симметричных участках спины. В последующем в проекции LI температура кожи достоверно увеличивается по отношению к норме, в проекции LIV, LVII – восстанавливается.
При выполнении мероприятий, направленных на коррекцию сколиотической деформации, показатели температуры кожи в проекции поясничных позвонков варьируют в диапазоне нормальных значений.
Определение особенностей температурной реакции покровных тканей спины имеет ценность в плане диагностики, прогноза течения и оценки качества проводимого лечения патологических состояний позвоночного столба различного генеза.