BACK PAIN ASSOCIATED WITH DEGENERATIVE SPINE DISEASE

Full Text

Введение Дегенеративные изменения позвоночника продолжают занимать лидирующие позиции в списке наиболее частых причин боли в спине [1]. Острая боль в спине разной интенсивности отмечается у 80-100% населения [2]. От 25 до 60% населения испытывают в течение жизни повторные приступы боли в шейном отделе позвоночника и пояснично-крестцовой области длительностью 3 дня и более [3]. По мнению некоторых авторов, в большинстве случаев боль в спине рассматривается как неспецифическая, т.е. возникающая под действием неустановленной причины [4]. Однако такая теория ошибочна, так как наиболее частыми причинами боли в спине становятся локальное мышечно-тоническое напряжение и патология суставов и связочного аппарата позвоночника [5]. Одним из механизмов развития болевого синдрома при дегенеративных изменениях позвоночника, помимо механической компрессии спинномозговых корешков и спинного мозга, является сдавление питающих его сосудов. Радикулоишемия Причины болевого синдрома в области спины отличаются значительным разнообразием. Но более всего распространены нарушения, связанные с дегенеративными изменениями в телах позвонков, дисках, связочном аппарате и суставах позвоночника. Дегенеративные изменения позвоночника рассматриваются как патологический процесс, включающий вначале изменение желатинозного ядра межпозвонкового диска (остеохондроз), затем связочного аппарата (спондилез) и, наконец, суставов (артроз). Одной из причин компрессионной радикулопатии является стеноз позвоночного канала. Приобретенный стеноз позвоночного канала - следствие спондилолистеза или дегенеративного изменения межпозвонковых дисков, сопровождающегося протрузией дисков, образованием остеофитов, гипертрофией связок, артрозом фасеточных суставов. Взаимосвязь корешкового синдрома с сужением позвоночного канала наблюдается в 90% случаев болевого синдрома в пояснично-крестцовой области и в 70% случаев шейной компрессионной радикулопатии [6, 7]. Прямой зависимости между сужением позвоночного канала и появлением признаков компрессии корешков нет, однако вероятность их сдавления тем больше, чем более значительна величина грыжи диска и чем меньше переднезадний диаметр центрального и латерального позвоночного каналов. Возможно, что для возникновения болевых ощущений недостаточно изолированного сдавления спинномозговых корешков, а необходимо также развитие ишемии. От каждого сегмента спинного мозга отходят по две пары спинномозговых корешков: передний (двигательный) и задний (чувствительный). Передний и задний корешки у внутреннего края межпозвоночного отверстия сближаются, сливаются друг с другом и образуют спинномозговой нерв. В области межпозвонкового отверстия корешки соединяются, образуя ствол спинномозгового нерва, который выходит из межпозвонкового отверстия. В области заднего корешка располагается спинномозговой узел, который образован телами чувствительных, в том числе ноцицептивных нейронов. В центре позвонка между телом и дугой располагается позвоночное отверстие. На позвоночнике эти отверстия, продолжаясь одно в другое, образуют позвоночный канал (canalis vertebralis). В нем располагается спинной мозг с оболочками, которые заполняют позвоночный канал на 30-50% [8], в оставшемся пространстве находятся жировая ткань и сосуды. Приток артериальной крови к нервным корешкам обеспечивается из двух источников. Радикуломедуллярные артерии, отходящие от сегментарных артерий, снабжают дистальные 2/3 корешка, а радикуломедуллярные артерии, отходящие от артериальной сети спинного мозга (vasa corona), снабжают оставшуюся 1/3 корешка [8]. Кроме того, спинномозговые корешки получают питательные вещества из окружающей цереброспинальной жидкости [9]. Спинномозговой узел получает питательные вещества только из артериальной сети [10], образованной множеством мелких артериол, отходящих от радикуломедулляр-ной артерии [8]. По сравнению с нервным корешком спинномозговой узел имеет более интенсивное кровоснабжение [10], которое обусловлено прежде всего клеточными элементами, находящимися в спинномозговом узле [8]. Кроме того, в отличие от спинномозговых нервов, в области спинномозговых узлов отсутствует развитый гемато-невральный барьер [11]. Такие особенности строения делают спинномозговой узел чувствительным к ишемии и метаболическим нарушениям [12]. От радикуломедуллярных вен кровь отводится во внутренние позвоночные венозные сплетения; от последних кровь оттекает по межпозвоночным венам на шее в позвоночные и глубокие шейные, в грудном и поясничном отделах - в задние межреберные и поясничные [8]. Прободая дупликатуру твердой мозговой оболочки в области межпозвонкового отверстия, вены оказываются лишены внутреннего слоя, и их стенка, по сути, состоит из твердой мозговой оболочки, и только по выходу из оболочки стенка вен приобретает нормальное трехслойное строение. Более тонкая стенка вен, обеспечивающих венозный отток из позвоночного канала, делает их чувствительными к компрессии. Причинами болевого синдрома при компрессионной радикулопатии являются не только механическое сдавление, но и ишемия, асептическое воспаление, отек и демиелинизация спинномозговых корешков. Возможную роль ишемии в развитии корешкового болевого синдрома доказывает отсутствие корреляции между величиной грыжи межпозвонкового диска и интенсивностью болевого синдрома, а также развитие болевого синдрома при отсутствии сдавления мозговых оболочек и спинномозговых корешков по данным нейровизуализации [13, 14]. Наиболее вероятно, что воспалительная реакция носит «иммунный» характер и развивается в ответ на повреждение межпозвонкового диска и сдавление спинномозгового корешка [15]. Это подтверждается исследованиями на животных, в которых при искусственном перемещении аутологичного пульпозного ядра в область заднего корешка наблюдался значительно выраженный болевой синдром [9]. В ряде исследований отмечено также снижение кровотока в области спинномозгового узла [14]. В ответ на раздражение пульпозным ядром глиальные клетки в спинномозговом узле и другие иммунные клетки начинают продуцировать медиаторы воспаления [16, 17]. Основная роль в развитии воспалительной реакции принадлежит цитокинам, в частности интерлейкину (ИЛ)-1р, ИЛ-6 и фактору некроза опухоли-a (ФНО-a). Помимо участия в развитии асептического воспаления цитокины оказывают разрушающее действие на окружающие ткани, а также взаимодействуют с первичными раздражителями, усиливая болевой синдром [18]. В результате воспалительных изменений повышается проницаемость капилляров и развивается отек. Увеличение количества жидкости в периневральном пространстве повышает давление в латеральном позвоночном канале, в результате чего возникает дополнительная компрессия нервных волокон, периневральной соединительной ткани и сосудов («компартмент-син-дром») [19]. При этом выход компонентов плазмы раздражает ноцицептивные окончания, которые содержат вазоактивные нейротрансмиттеры, включающие кальцито-нин-ген-родственный пептид и вещество Р [20]. Эти нейропептиды вызывают вазодилатацию и увеличивают проницаемость сосудистой стенки для плазменных альгогенов, способствуя развитию отека и ишемии [21]. Асептическое воспаление как результат процесса локального высвобождения из периферических нервных окончаний вазоактивных нейропептидов является значимым для сенси-тизации нервных окончаний и формирования деафферен-тационной боли. Помимо механической компрессии спинномозговых корешков, узлов и нервов структурные изменения позвоночника могут вызывать сдавление сосудов микроциркуля-торного русла, способствуя развитию ишемии корешков [10]. Уменьшение кровоснабжения корешков приводит к распаду миелиновой оболочки (демиелинизации) нервных волокон, нарушению аксоплазматического транспорта, ак-сонопатии [22]. Повреждение нервных волокон сопровождается макрофагальной инфильтрацией и активацией микроглии в области спинномозгового узла. Результатом этих процессов являются выделение иммунокомпетентными клетками воспалительных медиаторов, возбуждение ноцицептивных окончаний, а также возникновение асептической воспалительной реакции и отека [10, 23]. То, что недостаточность кровотока может быть причиной возникновения отека, показывают исследования на периферических нервах [24]. Перевязка питающего нерв сосуда на 8 ч и более вызывает нарушение гематоневрального барьера и выход плазмы за пределы сосудистого русла. При сочетании ишемии и механической компрессии эти нарушения возникают в течение 2-4 ч. Роль в усилении, поддержании и хронизации боли может принадлежать структурным изменениям в области заднего рога [25]. На животных моделях показано увеличение клеток микроглии в заднем роге спинного мозга в ответ на повреждение спинномозгового узла [26]. Выделение иммунными клетками ноцицептивных медиаторов активирует чувствительные нейроны задних рогов спинного мозга и вызывает центральную сенсибилизацию [9]. Однако в настоящее время сдавление радикуломедул-лярных артерий не рассматривается как основная причина микроциркуляторных нарушений. К структурным и функциональным особенностям радикуломедуллярных артерий следует отнести толстые эластические стенки, устойчивые к сдавлению, компенсаторное регулирование кровообращения вслед за временной ишемией [22, 27, 28]. Экспериментально доказано, что недостаточность артериального кровоснабжения корешка в области межпозвонкового отверстия или позвоночного канала в меньшей степени вызывает метаболические нарушения в нервной ткани, чем компрессия венозного русла. Основная причина микроциркуляторных нарушений при дегенеративных изменениях позвоночника - нарушение оттока венозной крови. Исследования J. Hoyland и со-авт. [29] показали, что наиболее тяжелые повреждения нервной ткани связаны с увеличением кровенаполнения в венах. Сдавление вен вызывает увеличение внутрисосудистого давления. Увеличение внутрисосудистого давления на 10-15 мм рт. ст. в значительной степени нарушает отток венозной крови, а увеличение его на 50 мм рт. ст. приводит к замедлению кровотока и венозной гиперемии [26]. При венозной гиперемии линейная и объемная скорость кровотока уменьшается в венах и капиллярах, в них значительно повышается внутрисосудистое давление, что способствует расширению их просвета. Увеличение давления в венах и уменьшение артериовенозного перепада давления приводят сначала к недостаточному току крови из артериол в венулы, а затем и к стазу крови в венах и капиллярах. Повышение внутрисосудистого давления, увеличение проницаемости сосудистых стенок, в свою очередь, способствует выходу компонентов плазмы из сосудистого русла, возникновению отека, воспалительной реакции и очаговой демиелинизации нервной ткани с развитием болевого синдрома [22, 29]. Основное клиническое проявление стеноза позвоночного канала на уровне L4-L5 - нейрогенная перемежающаяся хромота, которая выражается в появлении при ходьбе или длительном стоянии боли, слабости, чувствительных нарушений в одной или обеих ногах, которые уменьшаются в течение нескольких минут, если пациент наклонится кпереди или сядет [30]. В основе заболевания лежит ишемия спинномозговых корешков, которая усиливается при физической нагрузке. К. Takahashi и соавт. [31] установили, что у пациентов со стенозом позвоночного канала уровень давления внутри дурального мешка в положении сгибания колеблется от 15 до 18 мм рт. ст., в выпрямленном положении давление увеличивается до 80-100 мм рт. ст. и продолжает повышаться во время ходьбы, в то время как при прекращении физической нагрузки быстро уменьшается. Таким образом, в области стеноза позвоночного канала увеличение давления внутри дурального мешка приводит к сдавлению пояснично-крестцового сплетения и радикуломедуллярных вен [22, 29, 32]. Кроме того, при повышении давления в позвоночном канале происходит нарушение транспорта питательных веществ из цереброспинальной жидкости в спинномозговые корешки. Нарушение микроциркуляции сопровождается уменьшением доставки и отдачи кислорода тканям. Развивающаяся гипоксия является причиной метаболического ацидоза, который в конечном итоге приводит к ишемии в спинномозговых корешках. Кроме того, ацидоз активирует кислоточувствительные ионные каналы 3-го типа (ASIC-3), представленные в ноцицепторах спинномозговых узлов [33], с чем связано возникновение потенциала действия в нейронах болевой чувствительности [34]. Повреждение нервных клеток способствует высвобождению аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), которая связывается со специфическими пуриновыми рецепторами (Р2Х3), экспрессируемыми на поверхности первичных афферентов. Это приводит к возникновению потенциала действия в ноцицептивных волокнах и появлению болевого ощущения [35]. Кроме того, АТФ активирует ацидоз, ASIC-3 и, как следствие, усиливает боль [9]. В области повреждения спинномозговых узлов и нервных волокон появляются участки патологической импульсации - спонтанной эктопической активности. Увеличение количества потенциалзависимых натриевых каналов на мембране нервных волокон приводит к чрезмерному поступлению ионов Na+ внутрь аксона, вследствие чего и возникает эктопический разряд. Как правило, изменение структуры и количества натриевых каналов на мембране нервных волокон регистрируется в участках повреждения миелина, а также в нервных клетках спинномозговых узлов, связанных с поврежденными аксонами. Эктопические разряды, возникающие в этих участках, могут возбуждать соседние волокна, вызывая перекрестное (эфаптическое) возбуждение и усиливая афферентный ноцицептивный поток. Клинически это проявляется простреливающей или постоянной болью, парестезиями в области соответствующего дерматома [36]. Исследования на животных свидетельствуют об участии симпатических нервных волокон в развитии нейропатической боли. В норме симпатические волокна отделены от чувствительных, однако при травматизации и демиелинизации происходят проникновение симпатических волокон в область спинномозгового узла и разрастание их вокруг нейронов [37]. Симпатический спраутинг происходит в спинномозговых узлах как на ипсилатеральной, так и контралатеральной стороне [38]. Высвобождаемые из симпатических волокон катехоламины, с одной стороны, усиливают ноцицептивные импульсы и болевые реакции [39], а с другой - вызывают вазоспазм, усугубляя ишемические нарушения [10]. Хроническое нарушение микроциркуляции так же, как и длительное асептическое воспаление в области позвоночного канала, приводит к инфильтрации и разрастанию соединительной ткани [40]. В результате нарушается подвижность корешков [41], что приводит к их перерастяже-нию, деформации мембраны нервных волокон и активации механочувствительных каналов ноцицептивных афферентов, которые потенцируют передачу болевых сигналов [9, 29]. Миелопатия Дегенеративные изменения позвоночника - одна из наиболее частых причин миелопатии у пациентов среднего и пожилого возраста [42]. Чаще всего в патологический процесс вовлечены сегменты шейного отдела спинного мозга [43]. Непосредственной причиной образования очага миелопатии является сдавление спинного мозга грыжей диска или задними остеофитами тел позвонков. Определенную роль играют сдавление спинальных сосудов, врожденный стеноз позвоночного канала, гипертрофия желтой связки, нестабильность позвоночного сегмента [42]. Патогенез миелопатии не исчерпывается только механической компрессией спинного мозга. Не меньшее значение имеет сдавление и/или рефлекторные изменения питающих его сосудов, т.е. хроническая ишемия спинного мозга [44, 45]. Выявление при гистологическом исследовании фиброза и гиалиноза в интрамедуллярных артериях, а также относительно малый эффект декомпрессивной ламинэктомии позволяют считать, что симптомы дискогенной миелопатии обусловлены патологией артерий спинного мозга. Миелопатия может также развиться остро в результате гиперэкстензионной травмы (например, при падении лицом вниз). Если при этом у больного имеется врожденный или обусловленный остеохондрозом стеноз позвоночного канала, может произойти преходящее ущемление спинного мозга. Роль венозной патологии в развитии миелопатии изучена недостаточно. В основном деструктивные изменения в спинном мозге, связанные с нарушением венозного кровообращения, описываются при врожденной патологии венозных сплетений, артериовенозных мальформациях, артериовенозных фистулах, при сопутствующем тромбозе вен нижних конечностей и нижней полой вены [46] , а также в случаях паранеопластического процесса [47] . В небольшом количестве клинических наблюдений [48-50] описана венозная миелопатия при дегенеративных изменениях позвоночника. Таким образом, при развитии миелопатии нельзя отрицать роль нарушения венозного кровообращения, однако основным фактором является ишемия спинного мозга. В большинстве случаев дискогенная миелопатия развивается в возрасте от 40 до 60 лет. Чаще болеют мужчины. Наиболее характерное течение заболевания - медленное нарастание симптомов на протяжении многих месяцев или лет. В типичных случаях дискогенная миелопатия проявляется в основном симптомами компрессии двигательных структур спинного мозга. Степень парезов обычно невелика, однако нередки случаи тяжелых тетрапарезов или парапарезов. При шейной миелопатии отмечается комбинированный спастико-атрофический парез рук, сочетающийся со спастическим парезом ног. Такой симптомокомплекс, напоминающий боковой амиотрофический склероз, наблюдается у 1/2 больных. Реже отмечается периферический парез рук с нижним спастическим парапарезом либо изолированный спастический тетра- или парапарез. Атрофии мышц рук могут сопутствовать фасцикуляции. Наиболее постоянный признак шейной миелопатии -пирамидная симптоматика (например, повышение сухожильных рефлексов, патологические рефлексы). Нарушение тазовых функций (императивные позывы на мочеиспускание) встречается редко. Нарушение поверхностной чувствительности, как правило, весьма незначительно. Непостоянны и расстройства глубокой чувствительности. Более частым симптомом нарушения чувствительности являются парестезии в кистях. Частота болевого синдрома составляет от 18,7 до 55,3% [51, 52]. Механизм формирования боли при ишемии спинного мозга до конца не ясен. Основные патологические изменения касаются заднего рога, где локализуются вторые нейроны поверхностной чувствительности. Нейропатическая боль при экспериментальной ишемии спинного мозга обусловлена повышением чувствительности и избыточной активностью нейронов (WRD), залегающих в V пластине заднего рога [53]. Гипервозбудимость нейронов в задних рогах спинного мозга приводит к активации их обычными по интенсивности температурными, механическими и химическими стимулами, передающимися Ар-, Ао- и С-волокнами [54], и возникновению аномального ответа при низкопороговой или неболевой стимуляции афферентных волокон [55]. Основная роль в возникновении гиперактивности нейронов WRD принадлежит дисбалансу g-аминомасляной кислоты (ГАМК) в области ишемии [55]. Экспериментально доказано, что нейропатический болевой синдром, вызванный ишемией спинного мозга, уменьшается при введении агониста ГАМК баклофена. По всей видимости, при компрессионной миелопатии возникает недостаток тормозных влияний на клетки заднего рога. Дисбаланс между возбуждающими и тормозными ноцицептивными системами может быть вызван повышенным выделением цитокинов при ишемии [56]. Хроническая компрессия спинного мозга вызывает активацию клеток микроглии [57], что в сочетании с нарушением гематоэнцефалического барьера [58] приводит к миграции нейтрофилов и макрофагов в область ишемии [59]. Активированные иммунокомпетентные клетки вырабатывают воспалительные цитокины (ИЛ-1р, ИЛ-6 и ФНО-a). Выделение нейромедиаторов оказывает вторичное повреждающее действие на нейроны и олигодендроциты в области очага миелопатии [60], а также потенцирует высвобождение глутамата и ингибирует выработку ГАМК и глицина клетками заднего рога [61]. Эти процессы обусловливают гиперактивность клеток заднего рога и развитие болевого синдрома с последующей центральной сенситизацией [54]. Гибель олигодендроцитов спинного мозга в результате недостаточного кровоснабжения вызывает демиелинизацию нервных волокон. Признаком вовлечения в патологический процесс задних столбов спинного мозга служит симптом Лермитта: ощущение прохождения электрического тока вдоль позвоночника с иррадиацией в руки и ноги, возникающее вслед за резким наклоном головы. При обратном симптоме Лер-митта неприятные ощущения возникают при запрокидывании головы. Хотя данный феномен более характерен для рассеянного склероза, в научной литературе описаны случаи выявления симптома Лермитта и его «обратного эквивалента» при различных состояниях, включая шейную, грудную миелопатию на фоне дегенеративных изменений позвоночника [62-64]. Патогенез симптома Лермитта до конца не ясен. Предполагается, что движения головы вызывают механическое раздражение поврежденных, лишенных миелина аксонов вследствие их растяжения и деформации клеточных мембран [62]. Лечение Основными задачами лечения пациентов с болевым синдромом при дегенеративных изменениях позвоночника являются купирование боли, профилактика обострений, рецидивов болевого синдрома. Первой линией терапии боли в спине являются лечебная физкультура, модификация образа жизни, а также продолжение темпа обычной физической активности (насколько это возможно). Доказана эффективность образовательных программ, биопсихосоциальной реабилитации. Могут использоваться мануальная терапия и массаж. Спорным остается вопрос об эффективности интервенционных методов лечения (локальных инъекций и денервационных методик) и малоинвазивных вмешательств. Хирургическое лечение применяется при дискорадикулярном конфликте, стенозе позвоночного канала, нестабильности позвоночно-двигательного сегмента, фасеточном болевом синдроме в случаях неэффективности консервативного лечения и нарастании неврологических нарушений. Хроническая люмбалгия/люмбоишиалгия - сложная терапевтическая проблема, требующая индивидуализированного подхода. Медикаментозная терапия (анальгетики, нестероидные противовоспалительные препараты, миорелаксанты, противосудорожные средства) показана лишь при обострении. Основная цель лечения при хронической боли состоит не в купировании боли, а в ее снижении на 50%. Поскольку дегенеративные изменения позвоночника помимо механической компрессии спинного мозга вызывают сдавление питающих его сосудов, в качестве одного из компонентов комплексной терапии могут быть использованы препараты, препятствующие активации и агрегации тромбоцитов и улучшающие микроциркуляцию. Препаратом выбора является дипиридамол (Курантил*), механизм действия которого связан с подавлением тромбоцитарной фосфодиэстеразы и аденозиндезаминазы, увеличением циклического аденозинмонофосфата и циклического гуанозинмонофосфата в тромбоцитах и сосудистой стенке, снижением агрегации тромбоцитов и усилением сосудорасширяющего эффекта оксида азота и простациклина. Дипиридамол рекомендуется назначать в дозе 75 мг 3 раза в день в течение 2 мес. Заключение Нарушение кровоснабжения спинного мозга вследствие дегенеративных изменений позвоночника может быть самостоятельной причиной развития ноцицептивной боли, наряду с механической компрессией спинного мозга. Повреждение ноцицептивных структур в дегенерированном межпозвонковом диске или в результате компрессии спинномозгового корешка с развитием периферической и центральной сенсибилизации вызывает нейропатический болевой синдром. Если при миелопатии показано хирургическое лечение [65], то основным методом лечения хронической люмбоишиалгии является применение не только нестероидных противовоспалительных препаратов и противосудорожных средств, но и препаратов, улучшающих микроциркуляцию. Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interests. The authors declare that there is not conflict of interests.

About the authors

Marina Yu. Maksimova

Research Center of Neurology

Email: ncnmaximova@mail.ru

Elizaveta V. Gerasimova

Research Center of Neurology

Yana A. Kotlyar

Research Center of Neurology

References

Supplementary files