Влияние величины деформации в грудном отделе позвоночника на морфологическую картину параспинальных мышц у больных с идиопатическим сколиозом тяжелой степени

Введение. В настоящее, время в литературе достаточно широко представлены сообщения о морфологических, биохимических и гистопатологических изменениях параспинальных мышц у больных с идиопатическим сколиозом. Однако исследованию морфологической картины паравертебральных мышц у больных с тяжелыми формами идиопатического сколиоза уделено мало внимания.

Цель. Исследовать влияние угла деформации в грудном отделе позвоночника на морфологическую картину паравертебральных мышц у больных с идиопатическим сколиозом тяжелой степени.

Материалы и методы. Анализ результатов обследования 21 пациента с идиопатическим сколиозом. Выборка больных была разделена на две группы в зависимости от величины дооперационной деформации в грудном отделе позвоночника: основная группа – больные с углом деформации ≥ 60º (11 больных); группа сравнения – больные с углом деформации меньше 60º (10 больных). В процессе оперативного вмешательства для морфологического анализа паравертебральных мышц осуществляли биопсию фрагментов мышц (multifidus muscle), взятых в проекции вершины деформации (основной дуги) на уровне Th6-Th10 с выпуклой стороны при выполнении доступа к задним отделам позвоночного столба в ходе хирургической коррекции кифосколиоза. Проводили гистологический анализ биоптатов мышц с помощью световой микроскопии.

Результаты. У больных с идиопатическим сколиозом при наличии тяжелой деформации (≥ 60º) были отмечены выраженные в различной степени явления атрофии и дистрофии мышечных волокон. Встречались безъядерные участки и гомогенизированные фрагменты мышечных волокон. Соединительнотканные прослойки почти во всех препаратах были отечными и разволокненными с множеством фибробластов. Стенки сосудов артериального звена, как правило, были фиброзированы. Диапазон варьирования структурных изменений колебался от минимальных отклонений от нормы (угол деформации 60º) до деградации мышечной ткани как структуры с замещением волокон жировой и соединительной тканью (угол деформации 145º).

Заключение. У больных с идиопатическим сколиозом с тяжелой деформацией грудного отдела позвоночника величина угла искривления значительно влияет на морфологическую картину параспинальных мышц. Полученные результаты необходимо учитывать при хирургической коррекции кифосколиоза, уделять больше внимания сосудистой и нейротропной терапии в послеоперационном периоде для консолидации раны и снижения количества раневых осложнений. 

1. Trobisch P., Suess O., Schwab F. Idiopathic scoliosis // Dtsch. Arztebl. Int. 2010. Vol. 107, No 49. P. 875-884. DOI: 10.3238/arztebl.2010.0875.

2. SOSORT guidelines: Orthopaedic and Rehabilitation treatment of idiopathic scoliosis during growth / S. Negrini, A.G. Aulisa, L. Aulisa, A.B. Circo, J.C. de Mauroy, J. Durmala, T.B. Grivas, P. Knott, T. Kotwicki, T. Maruyama, S. Minozzi, J.P. O'Brien, D. Papadopoulos, M. Rigo, C.H. Rivard, M. Romano, J.H. Wynne, M. Villagrasa, H.R. Weiss, F. Zaina // Scoliosis. 2012. Vol. 7, No 1. P. 3. DOI: 10.1186/1748-7161-7-3.

3. Iliac crest orientation and geometry in able-bodied and non-treated adolescent idiopathic scoliosis girls with moderate and severe spinal deformity / G.A. Stylianides, M. Beaulieu, G. Dalleau, C.H. Rivard, P. Allard // Eur. Spine J. 2012. Vol. 21, No 4. P. 725-732. DOI: 10.1007/s00586-011-2070-5.

4. Ovadia D. Classification of adolescent idiopathic scoliosis (AIS) // J. Child. Orthop. 2013. Vol. 7, No 1. P. 25-28. DOI: 10.1007/s11832-012-0459-2.

5. Recent advances in the aetiology of adolescent idiopathic scoliosis / K.M. Cheung, T. Wang, G.X. Qiu, K.D. Luk // Int. Orthop. 2008. Vol. 32, No 6. P. 729-734. DOI: 10.1007/s00264-007-0393-y.

6. Дудин М.Г., Пинчук Д.Ю. Идиопатический сколиоз: нейрофизиология, нейрохимия. СПб.: Человек, 2013. 304 с.

7. Whither the etiopathogenesis (and scoliogeny) of adolescent idiopathic scoliosis? Incorporating presentations on scoliogeny at the 2012 IRSSD and SRS meetings / R.G. Burwell, P.H. Dangerfield,A. Moulton, T.B. Grivas, J.C. Cheng // Scoliosis. 2013. Vol. 8, No 1. P. 4. DOI: 10.1186/1748-7161-8-4.

8. DiabA.A.The role offorward head correction in management of adolescent idiopathic scoliotic patients: a randomized controlled trial //Clin. Rehabil. 2012. Vol. 26, No 12. P. 1123-1132. DOI: 10.1177/0269215512447085.

9. Current insights into the aetiology of adolescent idiopathic scoliosis / M. Latalski, A. Danielewicz Bromberek, M. Fatyga, M. Latalska, M. Kröber, P. Zwolak // Arch. Orthop. Trauma Surg. 2017. Vol. 137, No 10. P. 1327-1333. DOI: 10.1007/s00402-017-2756-1.

10. De Sèze M., Cugy E. Pathogenesis of idiopathic scoliosis: a review // Ann. Phys. Rehabil. Med. 2012. Vol. 55, No 2. P. 128-138. DOI: 10.1016/j.rehab.2012.01.003.

11. Yaman O., Dalbayrak S. Idiopathic scoliosis // Turk. Neurosurg. 2014. Vol. 24, No 5. P. 646-657. DOI: 10.5137/1019-5149.JTN.8838-13.0.

12. Veldhuizen A.G., Wever D.J., Webb P.J. The aetiology of idiopathic scoliosis: biomechanical and neuromuscular factors // Eur. Spine J. 2000. Vol. 9, No 3. P. 178-184. DOI: 10.1007/s005860000142.

13. Weiss H.R., Goodall D. The treatment of adolescent idiopathic scoliosis (AIS) according to present evidence. A systematic review // Eur. J. Phys. Rehabil. Med. 2008. Vol. 44, No 2. P. 177-193.

14. Morphological and Morphometric Analysis of Paraspinal and Intercostal Musculature on Adolescent Idiopathic Scoliosis / A.C. Paz, I. Brandao, E.B. Silveira, C.R. Gomes // J. Spine. 2015. Vol. 4, No 1. P. 1000206. DOI:10.4172/2165-7939.1000206.

15. Adolescent idiopathic sco¬liosis: current concepts on neurological and muscular etiologies / M. Wajchenberg, N. Astur, M. Kanas, D.E. Martins // Scoliosis Spinal Disord. 2016. Vol. 11. P. 4. DOI 10.1186/s13013-016-0066-y.

16. Volumetric and Fatty Infiltration Imbalance of Deep Paravertebral Muscles in Adolescent Idiopathic Scoliosis / J. Jiang, Y. Meng, X. Jin, C. Zhang, J. Zhao, C. Wang, R. Gao, X. Zhou // Med. Sci. Monit. 2017. Vol. 23. P. 2089-2095. DOI: 10.12659/MSM.902455.

17. Postural characteristics of adolescents with idiopathic scoliosis / K.F. Zabjek, M.A. Leroux, C. Coillard, F. Prince, C.H. Rivard // J. Pediatr. Orthop. 2008. Vol. 28, No 2. P. 218-224. DOI: 10.1097/BPO.0b013e3181651bdc.

18. Fabry G. Clinical practice: the spine from birth to adolescence // Eur.J. Pediatr. 2009. Vol. 168, No 12. P. 1415-1420. DOI: 10.1007/s00431-009-0998-9.

19. Electromyographic assessment of functional symmetry of paraspinal muscles during static exercises in adolescents with idiopathic scoliosis / W. Chwała, A. Koziana, T. Kasperczyk, R. Walaszek, M. Płaszewski // Biomed. Res. Int. 2014. Vol. 2014. P. 573276. DOI: 10.1155/2014/573276.

20. Paraspinal muscle fibre type alterations associated with scoliosis: an old problem revisited with new evidence / A.F. Mannion, M. Meier, D. Grob, M. Müntener // Eur. Spine J. 1998. Vol. 7, No 4. P. 289-293. DOI: 10.1007/s005860050077.

21. Histochemical analysis of paraspinal rotator muscles from patients with adolescent idiopathic scoliosis: a cross-sectional study / M. Wajchenberg, D.E. Martins, R. de Paiva Luciano, E.B. Puertas, D. del Curto, B. Schmidt, A.B. Oliveira, F. Faloppa // Medicine (Baltimore). 2015. Vol. 94, No 8. P. e598. DOI: 10.1097/MD.0000000000000598.

22. Electrophysiological and histological changes of paraspinal muscles in adolescent idiopathic scoliosis / I. Stetkarova, J. Zamecnik, V. Bocek, P. Vasko, K. Brabec, M. Krbec // Eur. Spine J. 2016. Vol. 25, No 10. P. 3146-3153. DOI:10.1007/s00586-016-4628-8.

23. Greiner K.A. Adolescent idiopathic scoliosis: radiologic decision-making // Am. Fam. Physician. 2002. Vol. 65, No 9. P. 1817-1822.

24. Koptan W., ElMiligui Y. Three-staged correction of severe rigid idiopathic scoliosis using limited halo-gravity traction // Eur. Spine J. 2012. Vol. 21, No 6. P. 1091-1098. DOI: 10.1007/s00586-011-2111-0.

25. Teixeira da Silva L.E., de Barros A.G., de Azevedo G.B. Management of severe and rigid idiopathic scoliosis // Eur. J. Orthop. Surg. Traumatol. 2015. Vol. 25, No Suppl. 1. P. S7-12. DOI: 10.1007/s00590-015-1650-1.

26. Paraspinal muscle activities of patients with scoliosis after spine fusion: an electromyographic study / W.W. Lu, Y. Hu, K.D. Luk, K.M. Cheung, J.C. Leong // Spine. 2002. Vol. 27, No 11. P. 1180-1185. DOI: 10.1097/00007632-200206010-00009.

27. Zetterberg C., Aniansson A., Grimby G. Morphology of the paravertebral muscles in adolescent idiopathic scoliosis // Spine. 1983. Vol. 8, No 5. P. 457-462. DOI: 10.1097/00007632-198307000-00003.

28. Spontaneous regression of curve in im¬mature idiopathic scoliosis – does spinal column play a role to balance? An observation with literature review / H.N. Modi, S.W. Suh, J.H. Yang, J.Y. Hong, K. Venkatesh, N. Muzaffar // J. Orthop. Surg. Res. 2010. Vol. 5. P. 80. DOI: 10.1186/1749-799X-5-80.

29. Wong C. Mechanism of right thoracic adolescent idiopathic scoliosis at risk for progression; a unifying pathway of development by normal growth and imbalance // Scoliosis. 2015. Vol. 10. P. 2. DOI: 10.1186/s13013-015-0030-2.

30. A PAX1 enhancer locus is asso¬ciated with susceptibility to idiopathic scoliosis in females / S. Sharma, D. Londono, W.L. Eckalbar, X. Gao, D. Zhang, K. Mauldin, I. Kou, A. Takahashi, M. Matsumoto, N. Kamiya, K.K. Murphy, R. Cornelia; TSRHC Scoliosis Clinical Group; Japan Scoliosis Clinical Research Group, J.A. Herring, D. Burns, N. Ahituv, S. Ikegawa, D. Gordon, C.A. Wise // Nat. Commun. 2015. Vol. 6. P. 6452. DOI: 10.1038/ncomms7452.

31. Genome-wide association study identifies new susceptibility loci for adolescent idiopathic scoliosis in Chinese girls / Z. Zhu, N.L. Tang, L. Xu, X. Qin, S. Mao, Y. Song, L. Liu, F. Li, P. Liu, L. Yi, J. Chang, L. Jiang, B.K. Ng, B. Shi, W. Zhang, J. Qiao, X. Sun, X. Qiu, Z. Wang, F. Wang, D. Xie, L. Chen, Z. Chen, M. Jin, X. Han, Z. Hu, Z. Zhang, Z. Liu, F. Zhu, B.P. Qian, Y. Yu, B. Wang, K.M. Lee, W.Y.W. Lee, T.P. Lam, Y. Qiu, J.C. Cheng // Nat. Commun. 2015. Vol. 6. P. 8355. DOI: 10.1038/ncomms9355.

32. Витензон А.С., Скоблин А.А., Алексеенко И.Г. Изменение функции мышц туловища и нижних конечностей при идиопатическом сколиозе II–III степени // Хирургия позвоночника. 2007. № 3. С. 31-35.

33. The electromyographic responses of paraspinal muscles during isokinetic exercise in adolescents with idiopathic scoliosis with a Cobb’s angle less than fifty degrees / Y.T. Tsai, C.P. Leong, Y.C. Huang, S.H. Kuo, H.C. Wang, H.C. Yeh, Y.C. Lau // Chang Gung Med. J. 2010. Vol. 33, No 5. P. 540-550.

34. Electromyographic respons¬es of erector spinae and lower limb’s muscles to dynamic postural perturbations in patients with adolescent idiopathic scoliosis / N. Farahpour, S. Ghasemi, P. Allard, M.S. Saba // J. Electromyogr. Kinesiol. 2014. Vol. 24, No 5. P. 645-651. DOI: 10.1016/j.jelekin.2014.05.014.

35. Lédio Alves D.P., De Araújo B. Muscle disorders in adolescent idiopathic scoliosis: Literature review // Coluna/Columna. 2016. Vol. 15, No 1. P. 73- 77. DOI: 10.1590/S1808-185120161501151839.

36. Yarom R., Robin G.C. Muscle pathology in idiopathic scoliosis // Isr. J. Med. Sci.1979. Vol. 15, No 11. P. 917-924.

37. Zoabli G., Mathieu P.A., Aubin C.E. Back muscles biometry in adolescent idiopathic scoliosis // Spine J. 2007. Vol. 7, No 3. P. 338-344. DOI: 10.1016/j.spinee.2006.04.001.

38. Ultrasonographic measurements of paraspinal muscle thickness in adolescent idiopathic scoliosis: a comparison and reliability study / K.A. Zapata, S.S. Wang-Price, D.J. Sucato, M. Dempsey-Robertson // Pediatr. Phys. Ther. 2015. Vol. 27, No 2. P. 119-125. DOI: 10.1097/PEP.0000000000000131.

39. An ultrastructural study of multifidus muscle in progressive idiopathic scoliosis. Changes resulting from a sarcolemmal defect at the myotendinous junction / S. Khosla, S.J. Tredwell, B. Day, S.L. Shinn, W.K. Ovalle Jr. // J. Neurol. Sci. 1980. Vol. 46, No 1. P. 13-31. DOI: 10.1016/0022-510x(80)90040-4.

40. Slager U.T., Hsu J.D. Morphometry and pathology of the paraspinous muscles in idiopathic scoliosis // Dev. Med. Child. Neurol. 1986. Vol. 28, No 6. P. 749-756. DOI: 10.1111/j.1469-8749.1986.tb03928.x.

41. Morphologic and morphometric studies of muscle in idiopathic scoliosis / V. Sahgal, A. Shah, N. Flanagan, M. Schaffer, W. Kane, V. Subramani, H. Singh // Acta Orthop. Scand. 1983. Vol. 54, No 2. P. 242-251. DOI: 10.3109/17453678308996564.

42. Neuromuscular Disease Center. Washington University, St. Louis, MO USA. September 2018. URL: http://neuromuscular.wustl.edu/index.html (дата обращения 15.03.2019).