鄢衛(wèi)平,柳直,溫劍濤,張麗坤
(甘肅省中醫(yī)院,甘肅蘭州730000)
姿態(tài)調(diào)衡法治療腰椎間盤(pán)突出癥的生物化學(xué)機(jī)理初探
鄢衛(wèi)平,柳直,溫劍濤,張麗坤
(甘肅省中醫(yī)院,甘肅蘭州730000)
目的探討姿態(tài)調(diào)衡法治療腰椎間盤(pán)突出癥的生物化學(xué)機(jī)理。方法我院對(duì)200例經(jīng)過(guò)基礎(chǔ)治療的腰椎間盤(pán)突出癥患者,進(jìn)行了姿態(tài)調(diào)衡法與傳統(tǒng)五點(diǎn)支撐法治療的對(duì)比研究。隨機(jī)分為A、B 2組(A組:姿態(tài)調(diào)衡法,B組:五點(diǎn)支撐法)。結(jié)果2組患者接受治療滿24個(gè)月后隨訪。A組有效率87.50%,B組有效率63.64%,經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,2組比較有顯著性差異。結(jié)論姿態(tài)調(diào)衡法是一種簡(jiǎn)單易行、效果良好的功能鍛煉方法,適用于腰椎間盤(pán)突出癥的治療和預(yù)防。
姿態(tài)調(diào)衡法;腰椎間盤(pán)突出癥;生物化學(xué)機(jī)理
腰椎間盤(pán)突出癥是臨床常見(jiàn)病。臨床保守治療的方法較少,遠(yuǎn)期效果不理想,復(fù)發(fā)率高。姿態(tài)調(diào)衡法是由我們首創(chuàng)的一種無(wú)創(chuàng)傷、簡(jiǎn)單易行、效果良好的功能鍛煉方法。我們嘗試對(duì)姿態(tài)調(diào)衡法的生物化學(xué)機(jī)理作初步探討。
200例患者中,男性98例,女性102例;年齡22~75歲,平均40.2歲;病程2周至15年不等;全部患者均住院治療;腰痛伴一側(cè)下肢疼痛及麻木者124例,腰痛伴雙下肢疼痛及麻木者52例,單純下肢疼痛及麻木者24例。
采用隨機(jī)單盲方法將以上患者按照就診次序編號(hào),隨機(jī)分為A、B 2組,每組100例。A組:男性48例,女性52例;年齡22~70歲,平均41.3歲;病程4周至15年不等;腰痛伴一側(cè)下肢疼痛及麻木者63例,腰痛伴雙下肢疼痛及麻木者20例,單純下肢疼痛及麻木者17例。B組:男性50例,女性50例;年齡24~75歲,平均42.1歲;病程2周至13年不等;腰痛伴一側(cè)下肢疼痛及麻木者65例,腰痛伴雙下肢疼痛及麻木者21例,單純下肢疼痛及麻木者14例。
(1)機(jī)械床牽引治療。(2)中藥熱敷治療。(3)液體治療。
A組患者在基礎(chǔ)治療的同時(shí)行姿態(tài)調(diào)衡法治療。B組患者在基礎(chǔ)治療的同時(shí)行五點(diǎn)支撐法治療。
采用SPSS10.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。2組治療前后有效率比較用卡方檢驗(yàn)。
參照中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部頒布的《中藥新藥臨床研究指導(dǎo)原則》腰腿痛的療效標(biāo)準(zhǔn)。治愈:腰腿疼痛消失,活動(dòng)無(wú)障礙。顯效:腰腿疼痛基本消失,活動(dòng)雖無(wú)障礙,但過(guò)度活動(dòng)時(shí)有輕度疼痛和不適。好轉(zhuǎn):腰腿疼痛明顯好轉(zhuǎn),但仍有輕度疼痛。無(wú)效:腰腿疼痛無(wú)明顯好轉(zhuǎn),活動(dòng)受限。
(1)2組患者接受治療滿6個(gè)月后隨訪,A組有患者100人,隨訪到100人。B組有患者100人,隨訪到100人。2組間癥狀緩解有效率比較經(jīng)χ2檢驗(yàn)得出:χ2=0.148,v=1,P>0.05,2組比較無(wú)顯著性差異(見(jiàn)表1)。
(2)2組患者接受治療滿12個(gè)月后隨訪,我們隨訪至2007年6月底。在2006年6月以前完成的病例數(shù),A組有患者93人,隨訪到93人。B組有患者92人,因病死亡2人,隨訪丟失2人,隨訪到88人。2組間有效率比較經(jīng)χ2檢驗(yàn)得出:χ2=11.899,v=1,P<0.05,2組比較有顯著性差異(見(jiàn)表2)。
表2 2組治療前后療效(癥狀緩解)比較(接受治療滿12個(gè)月)(n)
(3)2組患者接受治療滿24個(gè)月后隨訪,我們隨訪至2007年6月底。在2005年6月以前完成的病例數(shù),A組有患者50人,隨訪到48人。B組有患者50人,因病死亡2人,隨訪丟失4人,隨訪到44人。2組間有效率比較經(jīng)χ2檢驗(yàn)得出:χ2=7.185,v=1,P=0.007,2組比較有顯著性差異(見(jiàn)表3)。
表3 2組治療前后療效(癥狀緩解)比較(接受治療滿24個(gè)月)(n)
椎間盤(pán)的生物力學(xué)特性是同時(shí)介于硬組織和軟組織之間,因?yàn)樗慕M成同時(shí)包含固相及液相組織,是標(biāo)準(zhǔn)的雙相物質(zhì)的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。因此,力學(xué)負(fù)荷能促進(jìn)腰椎間盤(pán)退變,是由于對(duì)腰椎間盤(pán)的生物化學(xué)特性有顯著影響。和其他組織一樣,腰椎間盤(pán)細(xì)胞外基質(zhì)處于不斷合成和分解的動(dòng)態(tài)平衡之中,新合成的基質(zhì)分子不斷代替被酶降解的舊分子,合成和降解之間的不平衡導(dǎo)致了椎間盤(pán)成分的丟失。在椎間盤(pán)退變過(guò)程中使基質(zhì)合成和降解活動(dòng)不平衡的原因還不清楚,但力學(xué)負(fù)荷往往是重要的誘發(fā)因素。
(1)各種力學(xué)負(fù)荷與椎間盤(pán)細(xì)胞代謝的關(guān)系。椎間盤(pán)膠原纖維的高度排列使組織具有高度的抗張強(qiáng)度和基本無(wú)伸展性,不同方向的排列使組織具有韌性,為其在脊椎動(dòng)物中發(fā)揮聯(lián)結(jié)作用奠定了良好的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。因此,其質(zhì)和量的改變必然引起椎間盤(pán)承載能力的降低,增加機(jī)械損傷機(jī)會(huì),從而引起椎間盤(pán)的結(jié)構(gòu)改變。膠原和蛋白多糖是椎間盤(pán)的主要基質(zhì)成分,膠原提供彈性;蛋白多糖(proteoglycan,PG)與水結(jié)合產(chǎn)生粘彈性,可對(duì)抗壓力,分散和吸收負(fù)荷。椎間盤(pán)退變的主要生物化學(xué)變化是PG減少,導(dǎo)致椎間盤(pán)粘彈性丟失,椎間盤(pán)功能喪失而引起下腰痛。它的含量和成分變化是誘發(fā)椎間盤(pán)退變,導(dǎo)致椎間盤(pán)與椎體生物力學(xué)功能紊亂和喪失的主要原因之一。椎間盤(pán)的長(zhǎng)期健康狀態(tài)取決于椎間盤(pán)細(xì)胞的活力,即保持基質(zhì)PG含量。PG在成人椎間盤(pán)合成活躍,其代謝作用非常旺盛。在犬、白鼠體內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示,過(guò)度的壓縮負(fù)荷使椎間盤(pán)的合成減少[1]。相反,當(dāng)作用于椎間盤(pán)的應(yīng)力被撤去,如犬、白鼠的脊柱融合術(shù)椎間盤(pán)制動(dòng)后[2]和在微小重力下宇宙飛行[3]時(shí)椎間盤(pán)的合成率卻顯著降低。(2)力學(xué)負(fù)荷使椎間盤(pán)基質(zhì)環(huán)境發(fā)生變化。PG大分子上附有陰離子,在基質(zhì)內(nèi)吸引著大量水分。同時(shí)Na+、H+等基質(zhì)中陽(yáng)離子濃度比血清中的高,相反SO、Cl-等陰離子濃度降低(基質(zhì)內(nèi)Na+濃度260~320mmol/L,Cl-濃度70~90mmol/L)。此時(shí),基質(zhì)內(nèi)滲透壓保持在380~440mosm[4]。加之脊柱周圍韌帶和肌群的作用,平臥時(shí)椎間盤(pán)基質(zhì)內(nèi)發(fā)生相當(dāng)于0.3 MPa程度的靜水壓。在椎間盤(pán)施加力學(xué)負(fù)荷時(shí),首先引起瞬間的基質(zhì)內(nèi)靜水壓的上升。隨著力學(xué)負(fù)荷的持續(xù),水分漸漸從基質(zhì)中受到驅(qū)逐,同時(shí)引起PG濃度、負(fù)電荷的增加,離子組成的變化、滲透壓的上升。而在負(fù)載解除后,會(huì)引起相反的變化,水分又重新滲入椎間盤(pán),返回原來(lái)的狀態(tài)。靜水壓、水分含量、離子組成、滲透壓的變化等大大地改變椎間盤(pán)細(xì)胞的代謝。(3)靜水壓的影響。腰椎椎間盤(pán)內(nèi)靜水壓平臥休息位最低(202.650~303.925 KPa),彎腰前屈抬重物時(shí)增高(接近3 039.75 KPa)。椎間盤(pán)0.3MPa(相當(dāng)于平臥休息位椎間盤(pán)內(nèi)靜水壓)的靜水壓對(duì)PG合成有促進(jìn)作用,而3MPa(彎腰前屈抬重物時(shí)椎間盤(pán)內(nèi)靜水壓)的靜水壓有明顯的抑制作用[5]。(4)力學(xué)負(fù)荷與基質(zhì)金屬蛋白酶。靜水壓對(duì)PG分解有關(guān)的重要的中性蛋白酶基質(zhì)金屬蛋白酶(Matrix metalloproteinases,MMPs)和其抑制物質(zhì)(Tissue in-hibitor of matrix metallopot-einases-1,TIMP-1)的產(chǎn)生有顯著的影響。生理狀態(tài)下的靜水壓刺激PG及TIMP-1合成,維持基質(zhì)正常代謝;過(guò)大或過(guò)小的靜水壓則抑制PG合成,增加MMP合成,降解椎間盤(pán)基質(zhì)成分[5]。Crean J K等在研究脊柱側(cè)凸時(shí),發(fā)現(xiàn),凹側(cè)和凸側(cè)椎間盤(pán)組織中MMPs含量和活性有明顯差異,說(shuō)明異常的機(jī)械負(fù)荷能促進(jìn)MMPs合成,抑制TIMPs,造成MMPs/TIMPs失衡。同樣表明適當(dāng)?shù)膽?yīng)力刺激能促進(jìn)基質(zhì)的合成,應(yīng)力喪失或異常增高則出現(xiàn)椎間盤(pán)細(xì)胞合成基質(zhì)成分減少,分解加速,椎間盤(pán)發(fā)生退變。(5)力學(xué)負(fù)荷與細(xì)胞凋亡。研究表明,細(xì)胞凋亡(cell apoptosis)是退變椎間盤(pán)中細(xì)胞數(shù)量減少的主要原因。因此,延緩或抑制細(xì)胞凋亡是防止椎間盤(pán)退變的有效途徑之一。動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究表明,異常應(yīng)力作用下可引起椎間盤(pán)細(xì)胞凋亡,并且在不同作用時(shí)間和不同作用強(qiáng)度下,對(duì)椎間盤(pán)中不同類型細(xì)胞的影響亦不相同[6]。異常應(yīng)力作用下,累計(jì)負(fù)荷的時(shí)間增加也可加快椎間盤(pán)細(xì)胞凋亡速度,使4-硫酸軟骨素和PG合成減少[7]。(6)水分含量,離子組成,滲透壓的影響。實(shí)驗(yàn)證明,只改變基質(zhì)的滲透壓,與通過(guò)改變基質(zhì)水分含量或Na+濃度而引起的基質(zhì)滲透壓改變對(duì)PG合成的影響是相同的。由此可見(jiàn),隨著基質(zhì)水分含量或Na+濃度的改變而使PG合成改變是由滲透壓的改變引起的[8]。(7)移送溶質(zhì),尤其氧張力的影響。椎間盤(pán)是人體內(nèi)最大的無(wú)血管組織,其本身的營(yíng)養(yǎng)及代謝產(chǎn)物的處理是通過(guò)椎間盤(pán)周圍血管以彌散和滲透這2種方式進(jìn)行。特別是細(xì)胞代謝重要物質(zhì)如氧氣、蔗糖及代謝產(chǎn)物乳酸的排除幾乎依存于彌散。壓縮、振動(dòng)等力學(xué)負(fù)荷對(duì)這些物質(zhì)在基質(zhì)內(nèi)彌散有較大影響,椎間盤(pán)內(nèi)氧張力降低,阻礙乳酸排除[9]。在力學(xué)環(huán)境下,氧張力也是改變椎間盤(pán)細(xì)胞代謝的重要信號(hào)。
綜上所述,力學(xué)負(fù)荷與椎間盤(pán)代謝有著密切的關(guān)系。脊柱退變疾患最終的解決對(duì)策是延緩或逆轉(zhuǎn)椎間盤(pán)的退變,使椎間盤(pán)組織再生。力學(xué)負(fù)荷降低PG合成、使MMP-3含量增高。同時(shí),適當(dāng)?shù)牧W(xué)負(fù)荷促進(jìn)椎間盤(pán)代謝的PG合成、MMP-3含量減少,由此,考慮對(duì)椎間盤(pán)組織再生應(yīng)是解決問(wèn)題的一個(gè)切入點(diǎn)。力學(xué)負(fù)荷下對(duì)正常和退變椎間盤(pán)中PG合成、MMP-3等因子與椎間盤(pán)退變關(guān)系的深入了解將有助于脊柱退變疾患的預(yù)防、診斷和治療。姿態(tài)調(diào)衡法要求的身體姿態(tài),使腰椎間盤(pán)所受的壓力負(fù)荷是除平臥休息位外最小的,這就有可能成為腰椎間盤(pán)組織修復(fù)和再生方面的有益嘗試。
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