ВЛИЯНИЕ  АКУСТИЧЕСКОЙ  СТИМУЛЯЦИИ  НА  УРОВЕНЬ  ПОСТОЯННЫХ  ПОТЕНЦИАЛОВ  МОЗГА  ЧЕЛОВЕКА

Шарибова  Асият  Зауровна

бакалавр  4  курса,  кафедра  физиологии  человека  и  животных  КБГУ,  РФ,  г.  Нальчик

E -mail:  sharibova1970@mail.ru

Аккизов  Азамат  Юсуфович

научный  руководитель,  канд.  биол.  наук,  ст.  преп.  каф.  ФЧЖ  КБГУ,  РФ,  г.  Нальчик

Актуальность  исследования.   Гипоксия  является  одним  из  факторов  нарушения  нормального  течения  церебрального  метаболизма.  Как  практически,  так  и  теоретически  является  весьма  актуальным  исследование  церебрального  метаболизма  в  условиях  высокогорной  гипоксии,  когда  из-за  нарушения  нормального  функционирования  нейронов  страдает  главный  орган  ответственный  за  срочную  адаптацию  —  головной  мозг,  и  как  следствие  развивается  опасное  состояние  —  горная  болезнь.

Актуальным  является  поиск  и  разработка  способов  уменьшения  повреждающего  действия  высокогорной  гипоксии  на  головной  мозг  человека.  Перспективным  в  этом  отношении  является  применение  различного  рода  внешних  стимуляций  головного  мозга  испытуемого.

В  качестве  модели  состояния  высокогорной  гипоксии  решено  было  использовать  функциональную  пробу  Штанге,  которая  сопровождается  кратковременной  острой  гипоксией.  Показателем  церебрального  метаболизма  был  выбран  уровень  постоянных  потенциалов  (УПП)  головного  мозга,  т.к.  доказано,  что  этот  параметр  уместно  использовать  в  физиологических  исследованиях  прикладного  характера  [2,  с.  38—43].

Целью  исследования   явилась  оценка  влияния  кратковременной  острой  гипоксии  и  низкочастотной  импульсной  акустической  стимуляции  (НИАС)  на  показатели  церебрального  метаболизма  человека.  Для  достижения  поставленной  цели  были  сформулированы  следующие  задачи  исследования:

1.  Оценить  динамику  УПП  головного  мозга  под  воздействием  пробы  Штанге.

2.  Оценить  динамику  УПП  головного  мозга  при  одновременном  действии  пробы  Штанге  и  НИАС.

Организация  и  методика  исследования.   Исследование  было  проведено  на  девушках-добровольцах  (возраст:  22,3±0,42  лет;  рост:  1,62±0,019  м;  вес:  55,5±3,19  кг)  с  соблюдением  современных  требований  биоэтики.

Регистрация  УПП  производилась  анализатором  медленной  электрической  активности  «АМЕА»,  а  в  качестве  акустической  стимуляции  была  применена  низкочастотная  импульсная  акустическая  стимуляция  —  «щелчки»  частотой  1,5  Гц,  генерируемые  электронным  метрономом  “Planet  Waves-MT-01”.  УПП  мозга  фиксировался  в  отведении  «голова-рука». 

Исследование  проводилось  в  условиях  лаборатории  с  оптимальной  для  человека  температурой  и  влажностью  воздуха.  Были  созданы  условия  эмоционального  комфорта  для  испытуемого,  который  был  хорошо  знаком  с  обстановкой,  персоналом  лаборатории,  а  также  с  характером  исследования.  Во  время  исследования  была  исключена  возможность  возникновения  световых,  посторонних  звуковых  и  других  раздражителей.  В  течение  всего  времени  исследования  испытуемый  не  совершал  произвольных  движений  и  не  мог  видеть  показания  приборов.

Результаты  исследования  и  их  обсуждение. 

На  графике  динамики  средних  значений  УПП  двух  измерений  видно,  что  изначально  ломанные  и  несовпадающие  друг  с  другом  линии  к  концу  исследования  спрямляются  и  практически  сливаются  (рис.  1).  Внимательное  изучение  кривых  на  рис.  1  показывает,  что  их  сближение  начинается  уже  после  первой  пробы  Штанге.  После  второй  пробы  Штанге  эта  тенденция  усиливается.  Это  указывает  на  стабилизацию  и  нормализацию  показателей  церебрального  метаболизма  под  действием  пробы  Штанге  и,  возможно,  низкочастотной  акустической  стимуляции.  Также  обращает  на  себя  внимание  факт  незначительного  снижения  среднего  значения  УПП  после  начала  одновременного  воздействия  острой  гипоксии  и  НИАС,  что  говорит  о  падении  интенсивности  церебрального  метаболизма.

Рисунок  1.  Динамика  средних  значений  УПП  под  влиянием  НЧАС:  Черная  сплошная  линия  —  начало  пробы  Штанге;  черная  пунктирная  линия  —  окончание  пробы  Штанге.  Пунктир  —  средние  значения  УПП  зарегистрированного  10.04.14  г.,  сплошная  кривая  —  средние  значения  УПП  зарегистрированного  15.04.14  г.

Нетрудно  заметить,  что  значение  УПП  коры  головного  мозга  словно  стремится  достичь  определенного  значения,  при  котором  действие  внешнего  раздражителя  —  сенсорной  стимуляции  —  было  бы  минимально.  Можно  предположить  следующее:  акустическая  стимуляция  как  возмущающее  воздействие  вполне  может  активировать  систему  регуляции  УПП  по  механизмам  отрицательной  обратной  связи.  Как  уже  было  сказано  выше,  это  и  приводит  к  нормализации  значений  УПП  под  действием  НИАС  и  пробы  Штанге  [1,  с.  45].

Высокий  уровень  знергетического  обмена  и  низкий  уровень  рН  тканей  головного  мозга  (высокие  значения  фонового  УПП)  —  следствие  высокой  активности  нейронов,  приводящей  к  накоплению  внеклеточного  калия.  В  этом  случае  даже  небольшое  усиление  энергетического  обмена  из-за  акустической  «нагрузки»  сопровождается  образованием  протонов  и  ионов  калия  во  внеклеточной  среде,  вызывающее  усиление  мозгового  кровотока.  В  результате  кислый  продукт  —  угольная  кислота  —  «вымывается»,  приводит  к  снижению  значения  УПП.  И  наоборот,  при  низких  значениях  фонового  УПП  (т.  е.  невысоких  концентрациях  протонов  и  внеклеточного  калия  в  тканях  головного  мозга)  усиление  мозгового  кровотока  при  акустической  «нагрузке»  оказывается  недостаточным  для  вымывания  угольной  кислоты.  В  тканях  накапливаются  ионы  водорода,  что  приводит  к  повышению  кислотности  тканей  головного  мозга  (т.  е.  увеличению  значений  УПП).

Таким  образом,  воздействие  на  организм  человека  кратковременной  острой  гипоксии  и  5-минутной  низкочастотной  импульсной  акустической  стимуляции  сопряжено  с  нормализацией  значений  уровня  постоянного  потенциала  головного  мозга.  Следовательно,  можно  говорить  о  нормализации  показателей  церебрального  метаболизма  человека  под  воздействием  исследованных  факторов.

На  основании  полученных  нами  данных  в  ходе  проделанных  исследований,  были  сделаны  следующие  выводы:

1.  Под  действием  только  пробы  Штанге  наблюдается  стабилизация  значений  УПП.

2.  Низкочастотная  импульсная  акустическая  стимуляция  одновременно  с  пробой  Штанге  нормализуют  значения  УПП.

3.  Сочетание  кратковременной  гипоксии  и  5-минутной  низкочастотной  акустической  стимуляции  организма  человека  сопряжено  со  стабилизацией  и  нормализацией  уровня  постоянного  потенциала  головного  мозга  как  показателя  церебрального  метаболизма.

Список  литературы:

1.Клименко  Л.Л.  Структурно-функциональная  организация  межполушарной  асимметрии:  экспериментальные  и  клинические  аспекты  проблемы.  М.:  Институт  химической  физики  РАН,  2008.  —  С.  45.

2.Фокин  В.Ф.,  Понамарева  Н.В.  Интенсивность  церебрального  энергетического  обмена:  возможности  его  оценки  электрофизиологическим  методом  //  Вестник  РАМН.  —  2001.  —  №  8.  —  С.  38—43.