Перифирические нервы

В нормальных условиях активные и пассивные движения суставов могут свободно осуществляться в широком диапазоне....




В нормальных условиях активные и пассивные движения суставов могут свободно осуществляться в широком диапазоне. Во время подобных движений нервы подвергаются различным нагрузкам, которые обычно переносятся без боли или какого-либо функционального нарушения. Однако в определенных условиях нервы могут травмироваться. Повреждения периферических нервов представляют существенную клиническую проблему, поэтому знание особенностей, связанных со сжатием и растяжением нервов, имеет большое значение. Так, спортсменам, танцорам и тренерам очень важно учитывать ограничительные факторы, которые могут влиять на физическую работоспособность или предрасполагать к травме. Для врачей сжатие и растяжение нервов представляет собой практические клинические проблемы с точки зрения лечения и реабилитации. Так, например,периферические нервы могут подвергаться растяжению во время наложения швов.Структура нерва и оболочки. В течение более чем 100 лет различные ученые изучали структуру периферических нервов. Благодаря новейшим технологиям этот процесс стал более успешным. В периферической нервной системе нервные волокна группируются в пучки, образующие
нервы. Нервы имеют три отдельные оболочки соединительной ткани: эпиневрий, периневрий и эндоневрий. Очевидной функцией оболочек соединительной ткани является обеспечение структурной поддержки периферическому нерву и эластичности, позволяющей нерву растягиваться во время движений тела. Исследования также показывают, что некоторые из оболочек служат своеобразным барьером, защищающим нервное волокно от различных пагубных агентов, ограничивают проникновение макромолекул, а также могут контролировать прохождение ионов. И наконец, оболочки служат для отделения и ком-партментализации нервных волокон.

 

Эпиневрий — внешняя фиброзная оболочка нерва из плотной соединительной ткани. Эта наиболее крайняя оболочка окутывает весь нерв и лежит между пучками волокон. Она содержит волокна соединительной ткани, кровеносные сосуды и небольшие нервные волокна, иннервирую-щие сосуды. Компоненты эпиневрия, наиболее заметными из которых являются коллагеновые фибриллы, ориентированы преимущественно продольно. Эпиневрий включает также эластичные волокна.

 

 

Периневрий

 

Периневрий расположен в глубине эпиневрия и отдельно окутывает каждый пучок нервных волокон. Таким образом, каждый пучок окружен периневрием, включающим 3-10 концентрических слоев клеток. Коли чество слоев зависит от размера нервного пучка и его удаления от ЦНС. Клетки в этих слоях плотно соединяются, превращая периневрий в барьер для прохождения большинства макромолекул. Коллагеновые фибриллы здесь более тонкие, чем в эпиневрий, и содержат меньший процент элас тичных волокон.

 

 

Эндоневрий

 

Эндоневрий представляет собой наиболее глубоко расположенную нервную оболочку, окутывающую каждое отдельное нервное волокно. Он состоит из тонкого слоя коллагеновых фибрилл, ориентированных в основном продольно. Диаметр этих фибрилл практически такой же, как фибрилл, находящихся в периневрий.

Растягивание нервов. Исследования поведения периферических нервов, подвергающихся растяжению (растягивающей нагрузке), начали проводить еще в конце XIX ст. Несмотря на это, наши сведения о биомеханических свойствах периферических нервов, а также о пределе растягивания нерва весьма ограничены.

Результаты исследований показывают, что в хронически травмируемых нервах могут изменяться механические свойства, например увеличивается жесткость (Beel, GroswaJd, Lunges, ] 984).

Если нерв подвергать постепенно увеличивающейся растягивающей нагрузке, наблюдается линейная взаимосвязь между нагрузкой и удлинением до определенного момента, когда нерв прекращает вести себя как эластичная структура (Sunderland, 1978, 1991). Основным компонентом, сообщающим эластичность нервному стволу и обусловливающим его предел прочности, является периневрий. Диапазон эластичности составляет 6-20 % по сравнению с длиной в покое.

Если растягивание продолжать после преодоления предела эластичности, прямо пропорциональная взаимосвязь между деформацией и силой исчезает. По мере прикладывания сил большей величины кривая выравни- вается до уровня максимальной нагрузки или предела прочности, т. е. достижения разрыва.

Данные, касающиеся величины растяжения, вызывающей структурные изменения, являются весьма немногочисленными, а показатели удлинения колеблются от 11 до 100 %. Эти структурные изменения в значительной мере зависят от величины и характера деформирующей силы, а также от продолжительности ее воздействия.

 

Свойства напряжения —деформации периферического нервного ствола. Сандерленд и Бредли (1961) провели серию экспериментов, изучая явление напряжения-деформации в растянутых периферических нервах человека, подвергавшихся постепенно увеличивающимся нагрузкам вплоть до механического повреждения. У лиц в возрасте 30-50 лет были взяты и сразу же подвергнуты анализу образцы срединного (п=24), локтевого (24), медиального подколенного (13) и латерального подколенного (15) нервов спустя 12 часов после смерти.

Проведенные тесты позволили получить следующую информацию о диапазоне максимальной нагрузки (кг):

срединный                                         7,3-22,3

локтевой                                             6,5-15,5

медиальный подколенный          20,6-33,6

латеральный подколенный          11,8-21,4.

 

 

Максимальный предел прочности нервного ствола

 

 

Нервы не являются гетерогенными структурами и не ведут себя как совершенные цилиндры. Диапазон максимального растягивающего напряжения (кгмм2) определяли на площади поперечного сечения нервного ствола:

срединный                                      1,0-3,1

локтевой                                           1,0-2,2

медиальный подколенный         0,5-1,8

латеральный подколенный         0,8-1,9.

Максимальное удлинение нервного ствола

 

Если при растягивании нерва не был превышен его предел эластичности, то нерв восстанавливает свою исходную длину. Исследования также показывают, что при устранении нагрузки нерв восстанавливает и свои эластичные свойства. Если же предел эластичности превышен, нерв не восстанавливает свою исходную длину, а оказывается деформированным. Тесты выявляют линейную (эластичную) взаимосвязь между нагрузкой и удлинением в диапазоне удлинения, которую можно представить следующим образом (%):

 

 


 

 

 

 

 


 

Процент удлинения при механическом повреждении

Максимальное удлинение при пределе эластичности составляет около 20 %. При максимальном удлинении порядка 30 % происходит полный механический разрыв. Удлинение при механическом повреждении нервного ствола как процент от длшш в покое составляло (%)

 

Значение нервного растяжения для специалистов в области медицины. Ридевик с коллегами (1990) выяснили некоторые факторы, имеющие практическое значение для специалистов в области медицины. Во-первых, было установлено, что при механическом повреждении нервный ствол оказывается а целом неповрежденным, несмотря на многочисленные разрывы периневральных оболочек. «Таким образом, чисто визуально невозможно определить структурную целостность нервного ствола». Кроме того, разрывы периневральных оболочек имеют место не в одном участке. Этот факт «указывает на то, что травмы от растяжения периферического нерва могут быть не локальными, а происходить вдоль всей длины нерва».

Внутриневралъный капиллярный кровоток. Важным последствием растягивания нерва является воздействие на внутриневральный капиллярный (микро вас куля рный) кровоток . При растяжении нерва площадь его поперечного сечения постепенно уменьшается. Это изменение приводит к сжатию, вызывающему дальнейшую деформацию нервного волокна, а также нарушение его кровоснабжения. Важность адекватного кровоснабжения для функции нерва хорошо известна. Поэтому можно ожидать, что растягивание, отрицательно влияющее на внутриневральный капиллярный кровоток, нарушает нервную функцию. Исследования, проведенные Лунд-борг (1975), Лундборг и Ридевик (1973) и Огата и Наито (1986), показал» нарушение внутриневрального капиллярного кровотока при удлинении нерва на 8 %. Полная внутриневрапьная ишемия (снижение кровоснабжения) возникала при удлинении на 15 %. После расслабления, следовавшего за растяжением, кровообращение восстанавливалось.Влияние растягивания на нервную передачу. Другим немаловажным последствием растяжения нервов является нарушение электрической проводимости. Нарушение проводимости наблюдали при растягивании на 6—100 %, в зависимости от вида подопытного животного. Не так давно Уолл с коллегами (1992) высказали предположение, что начальное (раннее) нарушение проводимости обусловлено не ишемией, а механической деформацией.Защитные структуры нервных стволов. Каким образом периферические нервы ног позволяют человеку стоять прямо, наклоняться вперед, не сгибая ноги в коленях, и упираться ладонями в пол? Ведь во время выполнения этих движений ткани, вовлеченные в растягивание, иногда удлиняются до 5 см! Ответ заключается в следующем. Для большинства периферических нервов характерны три особенности, защищающие их от физической деформации: ненатянутость, ход (расположение) нервов относительно суставов и эластичность.

Ненатянутость непвного сгпвапа и нервных волокон

Нервный ствол проходит волнообразно. Такой же волнообразный ход в оболочках эпиневрия характерен и для пучков волокон, а также для каждого нервного волокна внутри пучка. Если напряжение небольшое или отсутствует вообще, нервы сокращаются подобно гармошке (J.W.Smith, 1966). Вследствие этого длина нервного ствола и нервных волокон между любыми двумя фиксированными точками конечности значительно превышает линейное расстояние между этими точками .

 

При начальном растягивании волнистость нерва устраняется. По мере продолжения растягивания она исчезает в пучках и, наконец, в отдельных нервных волокнах. Таким образом, только при этом окончательно исчезает волнистость и нервные волокна подвергаются напряжению. Если растягивание продолжается, проводимость в нервных волокнах постепенно ухудшается и затем полностью нарушается до тех пор, пока не происходит разрыв нервных волокон внутри пучка. В последнюю очередь структурным повреждениям  подвергается пери-неврий.

Важность этой волнистой системы трудно переоценить. Как отмечает Сандерленд (1991), «такая волнистость   позволяет абсорбировать и нейтрализовать силы тяги, производимые во время движений конечности; таким образом, нервные волокна оказываются   постоянно защищенными от перерастяжения».

 

 

 

                             Ход нерва относительно суставов

 

Вторым важным свойством, обеспечивающим защиту нервов, являет ся ход, или расположение, нерва относительно суставов. Все нервы, за ис ключением двух, пересекают сгибательный аспект суставов («внутреннюю часть» сустава, когда он согнут). Поскольку диапазон сгибания сустава намного превышает диапазон выпрямления, нерв, пересекающий сгиба тельный аспект сустава, остается в расслабленном состоянии в момент сгибания и только немного растягивается при выпрямлении. С другой сто роны, нерв, пересекающий выпрямляющий аспект сустава, находится в расслабленном состоянии во время выпрямления и подвергается значи тельному напряжению во время сгибания. Вполне понятно, что нервы, пе ресекающие выпрямительный аспект сустава, имеют преимущество с точ ки зрения воздействия на них сил, генерируемых во время движений ко нечностей,

Исключение составляют локтевой нерв, пересекающий разгибательный аспект локтевого сустава, и седалищный нерв в точке, в которой он пересекает разгибательный аспект тазобедренного сустава. Вследствие этого оба нерва периодически подвергаются чрезмерному напряжению при полном сгибании. Так как движения, включающие сгибание туловища вперед при выпрямленных коленях, встречаются во многих видах спорта и физической деятельности, этот факт, безусловно, заслуживает внимания.

 

Сандерленд (1991) указывает, что в месте пересечения седалищным нервом разгибательной части тазобедренно эпиневральная ткань. составляет до 88 % площади поперечного сечения нерва. Он выдвигает предположение, что эта структура, по-видимому, является специальным защитным механизмом

 

                                                           Эластичность нервных стволов

Третьим свойством, предохраняющим нерв от деформации, является его эластичность. Эластичность — это сопротивление материала растяжению, т. е. свойство, позволяющее ему восстановить свою первоначальную форму или размер. Основным компонентом, обусловливающим эластичность нервного ствола, является периневрий. Как свидетельствуют результаты исследований, диапазон эластичности периферических нервов составляет 6-20 %.

Факторы, ограничивающие эластичность и подвижность нервов. Периферические нервы проявляют такие качества, как прочность, элао. личность и подвижность. Однако со временем эти свойства могут изменяться. Следующие факторы способны трансформировать механические характеристики нервных волокон: " адгезия и образование рубцов;

" изменения соотношения коллагеновой и эластичной ткани нерва; " деформации; травмы; • швы.

Влияют ли тренировочные занятия на периферические нервы? На сегодняшний день мы не знаем, как влияют различные виды традиционных режимов и методов растягивания на силу, эластичность и подвижность периферических нервов, поскольку никаких исследований в этом направлении не проводилось.