19 декабря 2017г.
С развитием электрофизиологических методов изучение функционального состояния организма, в том числе и центральной нервной системы, становится возможным на основе анализа пространственно- временной динамики электроэнцефалограммы, вызванных потенциалов, сверхмедленных физиологических процессов. Установлено, что сверхмедленные физиологические процессы универсальны по отношению к структурам головного и спинного мозга, висцеральным органам, мышцам, железистым тканям. Развиваемые теоретические знания и накопленный на их основе фактический материал создали предпосылки к расширению использования сверхмедленных физиологических процессов на основе регистрации омега- потенциала (ОП) головного мозга для изучения межсистемных и межорганных взаимодействий [1]. ОП головного мозга является одним из видов сверхмедленных физиологических процессов головного мозга в диапазоне 0-0,5 Гц и отражает суммарный уровень поляризации структурных образований различных отделов головного мозга, являясь той составляющей сверхмедленных колебаний потенциала, активность которой меняется медленнее других. ОП, как базисный показатель нормальных и патологических реакций центральной нервной системы, интегрально характеризует её функциональное состояние и адаптивные резервные возможности организма в условиях действия различных факторов. Исследования ОП дают возможность раскрыть представления о феноменологии сверхмедленных физиологических процессов, их мультиформности в состоянии спокойного бодрствования и неодинаковой чувствительности к изменениям функционального состояния головного мозга в условиях патологии, а также позволяют проследить последовательность развивающихся физиологических и биохимических процессов в зависимости от избранных способов воздействия [2]. Выделены индивидуальные вариации устойчивых потенциалов, отражающих три уровня активного бодрствования: первый – низкие негативные значения ОП (от 0 до -20 мВ) – ограничены приспособительные возможности основных регуляторных систем, адаптивных функциональных резервов и неспецифической резистентности организма к стрессовым воздействиям; второй – средние негативные значения ОП (от -20 до -40 мВ) – оптимальный уровень бодрствования с адекватными реакциями на любые виды воздействия; третий – высокие негативные значения ОП (от -40 до -60 мВ) – состояние психоэмоционального напряжения, повышение уровня неспецифической активности. Показана корреляция результатов исследования фоновой омегаграммы с такими системными показателями как артериальное давление, частота пульса и дыхания, температура тела, что указывает на взаимосвязи сходных по временному течению физиологических процессов различных систем организма [3].
Исследования проводились на 60 беспородных крысах-самцах в возрасте 3,5 месяца весом 150-200 г. Экспериментальные животные были разделены на две группы: первая – контрольная (n = 40), вторая - опытная (n = 20). Отек легких вызывали внутрибрюшинным введением 0,1% раствора адреналина из расчета 0,5 мл на 100 г веса животного. Для оценки отёка легких проводили макроскопию легких, определяли весовой (или легочной) коэффициент и сухой остаток, регистрировали с момента введения адреналина продолжительность жизни животных (в минутах) и рассчитывали процент их выживаемости. Также измеряли ректальную температуру и регистрировали ОП головного мозга. Замеры ОП проводили дискретно в соответствии с методикой Сычева А.Г., Илюхиной В.А., неполяризующимися хлорсеребряными электродами.
После введения адреналина опытная группа по продолжительности жизни была разделена на две подгруппы: короткоживущие и длительноживущие. Продолжительность жизни в первой подгруппе в среднем составила 27,13±4,32 минуты, во второй подгруппе - 165±15 минут.
Динамика средних значений ОП во всех группах, включая и подгруппы, имела свои особенности. В контрольной группе динамика ОП была относительно стабильной, где показатели ОП составили в среднем от -25 до -28 мВ. В опытной группе наблюдались значительные колебания средних значений ОП, характеризующиеся их повышением и снижением. В подгруппе короткоживущих исходные высокие негативные значения ОП (от -30 до -33 мВ) с 7-й по 15-ую минуту с момента введения адреналина резко снижались до -6 мВ и держались на одном уровне около 20 минут. Затем вновь наблюдалось снижением ОП в течение 6 минут. В подгруппе длительноживущих исходные негативные показатели ОП были менее -30 мВ, которые также на 7-й минуте снижались до -5 мВ, зато на 20-28 минутах наблюдалось кратковренное (до 5 минут) повышение ОП, вновь сменяемое снижением до -5 мВ, сохраняясь на этом уровне почти 50 минут.
Динамика показателей базальной температуры в контрольной группе также была без особенностей. Изменения ректальной температуры в опытной группе имели схожие тенденции с динамикой ОП. В подгруппе короткоживущих с 7 до 18 минуты ректальная температура снижалась. Затем наблюдался незначительный подъем показателей в течение десяти минут, переходящий в снижение. В подгруппе длительноживущих динамика ректальной температуры имела волнообразный характер с максимальным подъемом до 37,8°С на 20 минуте и спуском на 5, 25 и 45 минутах.
Динамика средних значений частоты сердечных сокращений в исследуемых группах имела схожие изменения. В контрольной группе составила 500 уд/мин, без значительных колебаний. У короткоживущих – наблюдалось двухкратное снижение с 3 по 13 минуту до 100 уд/мин и на 18 минуте. У длительноживущих наблюдалось незначительное кратковременное однократное снижение ректальной температуры на 3 минуте до 300 уд/мин, сменившееся подъемом показателей до 400 уд/мин на оставшее время жизни.
Анализ полученных результатов при развитии отека легких у экспериментальных животных позволил выявить на фоне прогрессирующегося ухудшения функционального состояния систем кровообращения и терморегуляции закономерно меняющиеся амплитудно-временные характеристики омега-потенциала головного мозга. Исходные негативные показатели омега-потенциала от -20 до -30 мВ были характерны крысам с большим временем выживания. Рост амплитуды омега-потенциала у крыс данной подгруппы характеризует временную оптимизацию функционального состояния центральной нервной системы.
Таким образом, исходная величина омега-потенциала и его динамика отражают меру координированности межорганных и межсистемных нейрогуморальных взаимоотношений при ведущей регулирующей роли центральной нервной системы в покое и при действии повреждающих факторов.
Список литературы
1. Илюхина В.А. Нейрофизиология функционального состояния человека. Л.: «Наука». Ленинградское отделение, 1986. - 171с.
2. Функциональное состояние человека и методы его исследования: сб.науч.тр. / отв.ред. М.В.Фролов. – М., 1992 – 122 с.
3. Шафиева Л.Н. Функциональное состояние организма студентов и экспериментальных животных при стрессе и использовании адаптогена (по данным омегаметрии): автореф. дисс.канд.биол.наук – Челябинск, 2005. – 23с.
