Preview

Бюллетень сибирской медицины

Расширенный поиск

О возможности омегоэлектроэнцефалографии в оценке функционального и метаболического состояния нервной ткани головного мозга при гипервентиляции

https://doi.org/10.20538/1682-0363-2019-2-127-145

Полный текст:

Аннотация

Цель работы – исследовать  возможности нового электрофизиологического метода омегоэлектроэнцефалографии в оценке изменений функционального и метаболического состояния клеток  нервной ткани головного  мозга  в процессе  адаптации  к ишемии.

Материал и методы. Ишемия  головного  мозга  моделировалась с  помощью  гипервентиляционной пробы  (ГП).  Проведены  регистрация и   анализ  содружественных изменений  уровня  постоянного потенциала  (УПП)  и электроэнцефалограммы в 38 отведениях   у одного  и того  же  испытуемого  в процессе  четырехкратного повторения  ГП.

Результаты. Ишемическое  состояние  головного  мозга,     формирующееся в процессе  волевой гипервентиляции,  первоначально  сопровождалось негативизацией  УПП  (0,5–1  мВ) и увеличением амплитуды ритмов ЭЭГ всех диапазонов.  После  прекращения  ГП и возвращения  УПП к исходному уровню развивалась    следовая  позитивизация УПП (около  1 мВ), сочетающаяся также  с повышенной  амплитудой  ритмов  ЭЭГ.   Адаптация  к  гипоксии  и ишемии,  моделируемая повторением  ГП, и  повышение  резистентности мозга  к  данным  неблагоприятным факторам  проявились  сначала  в появлении   кратковременного электропозитивного отклонения  УПП  на старте   пробы  и редукции следовой  позитивизации УПП, а затем  в полной  замене   в течение всей пробы электронегативного ответа  на позитивный  (около  0,5 мВ).

Заключение. Анализ  характера содружественных изменений  УПП и ЭЭГ в процессе  гипервентиляции и после нее, а также   литературных  данных позволяет   предполагать,  что первоначально  в ответ на ГП в неокортексе развивается деполяризация клеток  нервной  ткани,  сочетающаяся с усилением нейрональной активности.  Активация  компенсаторных механизмов,  приводящая  к  повышению устойчивости  клеток нервной ткани к условиям ишемии, сопровождается развитием  после ишемической деполяризации следовой  гиперполяризации, а само повышение адаптационных  возможностей клеток  мозга    проявляется в замене    деполяризации клеточных  мембран  в ответе  на неблагоприятный фактор гиперполяризацией, сочетающейся  также  с повышенной нейрональной активностью.

Об авторе

С. Э. Мурик
Иркутский государственный университет
Россия

Мурик Сергей Эдуардович - кандидат биологических наук,  доцент, кафедра  физиологии и психофизиологии.

664003, Иркутск, ул. К. Маркса, 1.



Список литературы

1. Мурик С.Э. Омегоэлектроэнцефалография – новый метод оценки функционального и метаболического состояния нервной ткани. Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра СО РАМН. 2004; 3 (1): 154–189.

2. Murik S.E., Shapkin A.G. Simultaneous recording of the EEG and direct current (DC) potential makes it possible to assess the functional and metabolic state of the nervous tissue. Int. J. Neuroscience. 2004; 114 (8): 977–997. DOI:10.1080/00207450490450154.

3. Мурик С.Э. Омегоэлектроэнцефалография: становление нового метода, диагностические возможности. Известия Иркутского государственного университета. Серия «Биология. Экология». 2018; 26: 69–85. DOI: 10.26516/2073-3372.2018.26.69.

4. Мурик С.Э., Суфианов А.А., Суфианова Г.Ç., Шапкин А.Г. Экспериментальные данные об электрофизиологических коррелятах ишемии мозга разной тяжести. Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра СО РАМН. 2003; 1: 148–154.

5. Мурик С.Э. Общие нейрональные механизмы мотиваций и эмоций. Иркутск: Изд-во Иркутского госуниверситета, 2006: 376.

6. Murik S.E. The use of DCEEG to estimate functional and metabolic state of nervous tissue of the brain at hyper- and hypoventilation. World Journal of Neuroscience. 2012; 2: 172–182. DOI: 10.4236/wjns.2012.23027.

7. Мурик С.Э. Способ определения функционального и метаболического состояния нервной ткани. Патент на изобретение, № 2319441, от 20.03.2008.

8. Мурик С.Э., Шапкин А.Г. Способ определения функционального и метаболического состояния нервной ткани. Патент на изобретение, № 2245673, от 10.02.2005.

9. Ганцгорн Е.В., Хлопонин Д.П., Макляков Ю.С. Показатели количественной фармако-ЭЭГ при острой ишемии головного мозга и их динамика в условиях применения ноотропов. Медицинский вестник юга России. 2014; 1: 14–23.

10. Zwiener U., Löbel S., Rother M., Funke M. Quantitative topographical analysis of EEG during nonstandardized and standardized hyperventilation. J. Clin. Neurophysiol. 1998; 15 (6): 521–528.

11. Rockstroh B. Hyperventilation-induced EEG changes in humans and their modulation by an anticonvulsant drug. Epilepsy Res. 1990; 7 (2): 146–154.

12. Kraaier V., Van Huffelen A.C., Wieneke G.H. Changes in quantitative EEG and blood flow velocity due to standardized hyperventilation; a model of transient ischaemia in young human subjects, Electroenceph. Clin. Neurophysiol. 1988; 70 (5): 377–387. DOI: /10.1016/0013-4694(88)90015-6.

13. Гнездицкий В.В. Обратная задача ЭЭГ и клиническая электроэнцефалография. М.: МЕДпресс-информ, 2004: 624.

14. Burghaus L., Hilker R., Dohmen C., Bosche B., Winhuisen L., Galldiks N., Szelies B., Heiss W.D. Early electroencephalography in acute ischemic stroke: prediction of a malignant course? Clin. Neurol. Neurosurg. 2007; 109 (1): 4549. DOI: 10.1016/j.clineuro.2006.06.003.

15. Постнов В.Г., Караськов А.М., Ломиворотов В.В. Возможности применения электроэнцефалогафии в кардиохирургии. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2009; 1: 35–42.

16. Латынина М.В. Çначение гипервентиляционной пробы при электроэнцефалографическом обследовании: физиологический аспект. Дис. ... канд. биол. наук: 03.00.13. Владивосток, 2005: 144.

17. Immink R.V., Pott F.C., Secher N.H., van Lieshout J.J. Hyperventilation, cerebral perfusion, and syncope. J. Appl. Physiol. 2014; Apr. 116 (7): 844–851. DOI: 10.1152/japplphysiol.00637.2013.

18. Гнездицкий В.В., Кошурникова Е.Е., Корепина О.С., Скоморохов А.А. Анализ реакций ЭЭГ на гипервентиляцию (тренды и дипольная локализация): проблемы интерпретации. Функциональная диагностика. 2010; 1: 13–25.

19. Tomita-Gotoh S., Hayashida Y. Scalp-recorded direct current potential shifts induced by hypocapnia and hypercapnia in humans. Electroencephalography and Сlinical Neurophysiology. 1996; 99 (1): 90–97. DOI: 10.1016/0921-884X(96)95170-X.

20. Voipio J., Tallgren P., Heinonen E., Vanhatalo S., Kaila K. Millivolt-scale DC shifts in the human scalp EEG: evidence for a nonneuronal generator. J. Neurophysiol. 2003; 89 (4): 2208–2214. DOI: 10.1152/jn.00915.2002.

21. Peterson E.C., Wang Z., Britz G. Regulation of cerebral blood flow. Intern. J. Vascular Medicine. 2011; Article ID 823525: 8. DOI: 10.1155/2011/823525.

22. Вейн А.М., Молдовану И.В. Нейрогенная гипервентиляция. Кишинев: Штиица, 1988: 181.

23. Королева В.И., Виноградова Л.В. Ишемическая и гипоксическая деполяризация в неокортексе крыс. Журн. высш. нерв. деят. 2000; 50 (4): 612–623.

24. Hartings J.A., Li C., Hinzman J.M. et al. Direct current electrocorticography for clinical neuromonitoring of spreading depolarizations. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 2017; 37 (5): 1857–1870. DOI: 10.1177/0271678X16653135.

25. Ohta K., Graf R., Rosner G. et al. Calcium ion transients in peri infarct depolarizations may deteriorate ion homeostasis and expand infarction in focal cerebral ischemia in cats. Stroke. 2001; 32 (2): 535–543.

26. Январева И.Н., Кузьмина Т.Р. О механизмах нарушения функционального состояния центральной нервной системы при кислородной недостаточности мозга. Физиологические механизмы основных нервных процессов. Труды Ленингр. о-ва естествоисп. 1985; 75 (5): 71–77.

27. Власова И.Г., Агаджанян Н.А. Индивидуальная устойчивость к гипоксии организма и нервной клетки. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1994; 118 (11): 454–457.

28. Fontes A., Fernandes H.P., de Thomaz A.A. et al. Measuring electrical and mechanical properties of red blood cells with double optical tweezers. J. Biomed. Opt. 2008; 13 (1): 014001. DOI: 10.1117/1.2870108.

29. Нечипуренко Н.И., Пашковская И.Д., Мусиенко Ю.И. Основные патофизиологические механизмы ишемии головного мозга. Медицинские новости. 2008; 1: 7–13.

30. Пекун Т.Г., Васим Т.В., Федорович С.В. Деполяризация плазматической мембраны синаптасом мозга крыс при вне- и внутриклеточном закислении. Биофизика. 2014; 59 (1): 100–104. [Pekun T.G., Wasem T.V., Fedorovich S.V. Depolarization of the plasma membrane by synaptas of a rat’s brain during extracellular and intracellular acidification. Biophysics. 2014; 59 (1): 100–104 (in Russ.)].

31. Goldring S., O’Leary J.-L. Summation of certain enduring sequelae of cortical activation in the rabbit. Electroencephal. аnd Clin. Neurophysiol. 1951; 3 (3): 329–340.

32. Сорохтин Г.Н. Реакции возбудимых систем на дефицит возбуждения. М.: Медицина, 1968: 352.

33. Caspers H., Speckmann E.J., Lehmenkьhler A. Electrogenesis of cortical DC potentials. Prog. Brain Res. 1980; 54: 3–15. DOI: 10.1016/S0079-6123(08)61603-9.

34. Rogers H., Birch P.J., Hayes A.G. Effects of hypoxia and hypoglycaemia on DC potentials recorded from the gerbil hippocampus in vitro. Naunyn. Schmiedebergs. Arch. Pharmacol. 1990; 342 (5): 547–553.

35. Leblond J., Krnjevic K. Hypoxic changes in hippocampal neurons. J. Neurophysiol. 1989; 62 (1): 1–14.

36. Введенский Н.Е. Возбуждение, торможение и наркоз. СПб, 1901: 110.

37. Мовчан Н.П. Исследования Л.Л. Васильева – новый этап в развитии учения Н.Е. Введенского о парабиозе. Физиологические механизмы основных нервных процессов. Труды Ленингр. о-ва естествоисп. 1985; 75 (5): 5–15.

38. Мурик С.Э. О функциональном состоянии нейронов головного мозга. Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра СО РАМН. 2003; 7: 51–53.

39. Мурик С.Э. Общая схема адаптации нервных клеток: новый взгляд. Адаптационные стратегии живых систем. Междисциплинарная научная конференция. Новый Свет, Крым, Украина, 11–16 июня 2012: 82.

40. Витик А.А., Хлесткина М.С., Ищенко Т.В. Изменения биоэлектрической активности головного мозга при моделировании фокальной транзиторной ишемии головного мозга у крыс. Сборник статей IV Международной научно-практической конференции. 2016: 38–46.


Для цитирования:


Мурик С.Э. О возможности омегоэлектроэнцефалографии в оценке функционального и метаболического состояния нервной ткани головного мозга при гипервентиляции. Бюллетень сибирской медицины. 2019;18(2):127-145. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2019-2-127-145

For citation:


Murik S.E. About the use of omega-electroencephalography to estmate functional and metabolic state of nervous tissue of the brain during hyperventilation. Bulletin of Siberian Medicine. 2019;18(2):127-145. (In Russ.) https://doi.org/10.20538/1682-0363-2019-2-127-145

Просмотров: 21


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1682-0363 (Print)
ISSN 1819-3684 (Online)