3.6. Форма распределения упп по поверхности головы. Принципы интерпретации упп

Существенным является вопрос о соответствии топографического распределения УПП на коже головы и поверхности мозга. В настоящее время существуют представления о том, что вены на поверхности полушарий и диплоические вены имеют сходную топографию. Из-за наличия ограниченного числа вен-выпусников (эмиссариев), а также многочисленных связей сосудов между собой можно предполагать, что распределение УПП на коже головы, на черепе, твердой мозговой оболочке и поверхности мозга будет иметь мало сходства. Однако, как отмечалось выше, существует невысокая, но достоверная корреляция между УПП, зарегистрированнных на коже головы, черепе и твердой мозговой оболочке. С другой стороны, маловероятно, что контакт с мозгом осуществляется по межклеточной жидкости, минуя сосудистую систему. На это указывают два обстоятельства: во-первых, такая электрическая цепь имела бы примерно на порядок более высокое сопротивление, особенно на участках перехода от кожи к черепу и далее через кости черепа, твердую мозговую оболочку и т.д. и, во-вторых, как было показано, топография вен-выпускников влияет на распределение постоянных потенциалов на коже головы (M. Сowen et al., 1967).

Распределение УПП по поверхности головы в норме у здоровых взрослых людей, правшей имеет куполообразную форму. Максимальные значения УПП регистрируются в области вертекса. Значения УПП в левой височной области выше, чем в правой (рис. 3.7).

Рис. 3.7. Распределение УПП по поверхности головы у правшей.

А – распределения УПП в сагиттальном и парасагиттальных направлениях; В – распределение УПП в поперечном направлении. z – сагиттальная линия, d – правое полушарие, s – левое полушарие. Отведения: Fp – нижнелобное, F – лобное, C – центральное, P – теменное, O – затылочное, T – височное. Расположение электродов по схеме 10-20. По оси ординат – величина УПП, мВ, по оси абсцисс – отведения УПП. Усредненные данные по 37 испытуемым обоего пола 17 – 19 лет

Используя представления о генезе УПП, можно попытаться объяснить форму распределения постоянных потенциалов по поверхности головы. На наш взгляд, существуют два ее определяю

54

щих фактора: функциональный и анатомический. Наиболее просто интерпретировать с позиций функционального подхода более высокие значения УПП над левым полушарием по сравнению с правым. В левом, доминантном у правшей, полушарии интенсивность энергетического обмена в норме выше, чем в правом, что приводит к большей концентрации водородных ионов и более высоким значениям УПП.

Анатомический фактор значительным образом влияет на распределение УПП в норме. Для понимания этого придется привлечь некоторые анатомические сведения о венозном кровообращении и, прежде всего о венозных синусах - своеобразных сосудах, образованных листками твердой мозговой оболочки. Наиболее крупным является верхний сагиттальный синус, который проходит по верхнему краю серповидного отростка твердой мозговой оболочки от петушиного гребня лобной кости до затылочного выступа. Прямой синус располагается вдоль места соединения серпа большого мозга с наметом мозжечка; он впадает в поперечный синус, который залегает вдоль заднего намета мозжечка. Синусовый сток, соединяющий верхний сагиттальный, прямой и поперечный синусы, находится в области внутреннего затылочного выступа (рис. 3.8).

Рис. 3.8. Схема расположения венозных синусов (по Воробьеву).

1 - верхний сагиттальный синус; 2 - нижний сагиттальный синус; 3 - вена Галена; 4 - прямой синус; 5 - синусный сток; 6 - поперечный синус; 7 - затылочный синус; 8 - сигмовидный синус; 9 - верхний каменистый синус; 10 - нижний каменистый синус; 11 - пещеристый синус; 12 – глазная вена.

Отводящие электроды в нашем случае находятся вблизи крупных диплоических вен и венозных эмиссариев. Лобное отведение расположено вблизи лобной диплоической вены, центральное отведение - вблизи теменного отверстия, через которое проходит теменная эмиссарная вена, соединяющая верхний сагиттальный синус с поверхностной височной веной, затылочное отведение - вблизи затылочной диплоической вены, которая через затылочный эмиссарий переходит в затылочную вену (затылочная

55

диплоическая вена соединена также с поперечным синусом); височное отведение располагается в бассейне передней и задней височных диплоических вен, которые через соответствующие эмиссарии соединяются с задней аурикулярной веной. При расположении референтного электрода на мочке уха, а активных электродов в височных областях УПП часто близок к нулю, поскольку разность потенциалов зависит от одних и тех же сосудистых источников.

Влияние сагиттального синуса на распределение УПП наибольшее по сравнению с мозговыми венами, расположенными парасагиттально. При регистрации УПП электродами, расположенными над сагиттальной линией, электрическая цепь проходит через сагиттальный синус. В силу большого объема кислой венозной крови в этом синусе, значение УПП в сагиттальных отведениях в норме выше, чем в парасагиттальных.

Природа УПП необычна для классической электрофизиологии: с одной стороны, это явно электрофизиологический феномен, с другой - его генез при регистрации от кожи головы связан преимущественно с потенциалами ГЭБ и сосудов, а не с мембранными потенциалами нейронов и глии. Как уже упоминалось, на величину УПП большое влияние оказывает состояние кислотно-щелочного равновесия по обе стороны от базальной мембраны

56

ГЭБ. Поскольку динамика рН на границе ГЭБ зависит от интенсивности энергетических процессов в мозге, то УПП представляет собой электрофизиологический показатель, который при корректной регистрации отражает соотношение между кислотностями крови мозговых и периферических капилляров, что позволяет в норме интерпретировать этот показатель как характеристику церебрального энергетического метаболизма. При патологии изменения кислотно-щелочного равновесия мозга зависят от характера патологического процесса (см. гл. 7).

Заключение

УПП, регистрируемый непосредственно от мозга, интегрально отражает изменения мембранных потенциалов нервных и глиальных клеток. Процессы, связанные с активацией значительных популяций нейронов, например, эпилептическая активность, сопровождаются снижением УПП, напротив торможение нейронов отражается в виде позитивного смещения постоянного потенциала.

Эти потенциалы в большинстве случаев не вносят значительного вклада в УПП, регистрируемый на поверхности головы, так как ближе к отводящим электродам расположены другие мощные источники постоянных потенциалов. Наличие этих генераторов приводит к тому, что при изменениях церебральной активности сдвиги УПП на мозге сопровождаются противоположными по знаку изменениями УПП на поверхности головы.

Важным источником электрических реакций в организме является сосудистая система. Стенки артерий и вен функционируют как электрические изоляторы, окружающие электропроводную плазму крови, на уровне капилляров осуществляется электрический контакт плазмы крови и тканевой жидкости, которая также как и плазма электропроводна. Величина разности потенциалов на границе гемато-энцефалического и гистогематического барьеров зависит от концентрации ионов водорода внутри сосуда, причем при закислении крови положительный потенциал на внешней стороне сосуда увеличивается, а на внутренней уменьшается. Такая ситуация возникает при усилении энергетического метаболизма, когда в сосудах (венах и капиллярах) накапливаются кислые продукты обмена. Электрическим процессам в сосудистой системе придается большое значение в обеспечении энергетического обмена в организме.

ГЭБ является важнейшим источником потенциалов, возникающих в сосудистой системе головы, так как продукция ионов водорода мозгом весьма высока (интенсивность церебрального энергообмена примерно на порядок выше, чем в коже), и этот источ

57

ник обладает большим внутренним сопротивлением. Интракраниальное пространство связано с экстракраниальным через вены-выпускники, что позволяет регистрировать сдвиги разность потенциалов ГЭБ на поверхности головы. Электрическая цепь при регистрации УПП от поверхности головы проходит через сосудистую систему, поскольку кожные капилляры обладают значительно меньшим, чем другие ткани, сопротивлением.

Разность потенциалов при расположении активного электрода на голове, а референтного – на руке, как правило, положительна, что, обусловлено значительно большим образованием кислых продуктов при энергетическо обмене мозга, по сравнению с тканями руки. Когда рН, оттекающей от мозга крови снижается, УПП на поверхности головы увеличивается. Это может наблюдаться при повышении мозговой активности, когда усиливается поступление в кровь кислых продуктов энергообмена, а также в других случаях ацидоза крови, оттекающей от мозга.

Изменения рН в периферической крови также сказываются на величине потенциала в области референтного электрода, о чем свидетельствуют эксперименты с гипервентиляцией в условиях избирательного нарушения артериального или венозного оттока.

На топографию УПП на поверхности головы оказывают определенное влияние венозные синусы, являющиеся резервуарами закисленной венозной крови и связанные с экстракраниальным пространством через вены-эмиссарии и диплоические вены. Благодаря поступлению закисленной венозной крови из системы внутренней яремной вены в экстракраниальное пространство области головы, расположенные над синусами, имеют более высокий УПП.

58