4.7. Нормативное шкалирование упп

Для оценки церебральных энергетических процессов по параметрам УПП надо ввести некоторую точку отсчета и определить меру, которая будет использоваться для количественной характеристики измеряемых величин. Это необходимо сделать потому, что целью измерения УПП является не сам феномен, а то, что за ним стоит - оценка КЩР и энергетических процессов в головном мозге. Ситуация осложняется тем, что в настоящее время не существует шкалы для перевода измеряемых значений УПП в шкалу показателей энергообмена, поэтому с помощью УПП можно получить только относительную меру изменений церебральных энергетических процессов.

В любом возрасте существует определенная интенсивность церебрального энергообмена, который обеспечивает необходимый уровень адаптации в норме. Поэтому для определения возрастных характеристик УПП, которые соответствуют нормальному уров

66

ню энергетического обмена в покое, необходимо провести регистрацию УПП у здоровых людей одного возраста и пола, находящихся в условиях спокойного бодрствования. Естественно, что у разных людей будут получены несколько различающиеся значения УПП, однако средние значения УПП и их стандартная ошибка, измеренные в достаточно большой выборке, дадут такое эталонное значение. Аналогичный принцип лежит в основе определения многих показателей, используемых в медицине (артериальное давление, температура и др.).

Возрастозависимая нормативная шкала для здоровых людей преобразует значения УПП в областях головного мозга в критерии оценки энергетического обмена в этих отделах, характеризуемые как нормальный уровень, умеренно повышенный или сниженный, значительно повышенный или сниженный.

Эталонное распределение количественных значений УПП для каждой области разбивают на интервалы, равные среднему квадратическому отклонению, причем среднее арифметическое значение принимают за точку отсчета. Известно, что в случае нормального распределения примерно 67% всего множества проведенных измерений находятся в пределах величин, отличающихся от средних на одно среднеквадратичное отклонение и 95% измерений - в пределах, отличающихся от средней на два среднеквадратических отклонения. Получаемая шкала соответствует принятым в биологии пяти- и однопроцентному статистическим уровням значимости в оценке различий между распределениями случайных величин. Данная шкала представляет собой нелинейную вероятностную меру с величиной шага, равной среднему квадратическому отклонению. В соответствии с этой шкалой уровень энергетического обмена считают нормальным, если величина УПП не отличается от средней более чем на одно среднее квадратическое отклонение; умеренно повышенным или пониженным - если уровень постоянных потенциалов находится в интервале от одного до двух средних квадратических отклонений от средней; значительно повышенным или пониженным - если УПП отклоняется от средней более, чем на два средних квадратических отклонения. Возрастозависимая нормативная шкала лежит в основе диагностики изменений энергетического обмена мозга по данным УПП.

УПП регистрируются в состоянии спокойного бодрствования и при функциональных пробах. В качестве таких проб могут выступать разные нагрузочные тесты (гипервентиляция, дозированная физическая нагрузка, решение психологических задач и др.), а также физиотерапевтические и фармакологические воздействия. Функциональные пробы позволяют оценить энергетические резервы головного мозга, его способность переносить нагрузку. Понятно, что в случае достаточности энергетических ресурсов общие

67

энергозатраты не должны существенно меняться. Когда нагрузка превышает адаптационные возможности организма, возможна двойственная реакция: увеличение или уменьшение энергетического обмена. Первая реакция характерна для начальных стадий стресса, связанных с активацией, вторая - для последней стадии - истощения. Под влиянием нагрузки возможны изменения знака межполушарного градиента УПП. Как будет подробно описано ниже, при стрессе часто активируется правое полушарие, что приводит к изменению распределения УПП, существовавшего в норме.

Изменение УПП под влиянием физиотерапевтических процедур и фармакологических препаратов позволяет оценить эффективность лечебных воздействий. УПП в покое и под влиянием функциональных проб дает полную картину текущего энергетического состояния мозга человека и его реакцию как на нагрузочные тесты, так и на другие виды воздействий.

Таким образом, при регистрации УПП применяются принципы, во многом общие для различных электрофизиологических методов (ЭЭГ, ВП), в то время как анализ и интерпретация полученных данных близка к той, которая принята в визуальных методах оценки энергетического метаболизма (ПЭТ, ЯМР-спектроскопия и др.).

Заключение

Методика регистрации и анализа УПП должна удовлетворять принципам, принятым в современной электрофизиологии, которые позволяют учитывать и по возможности устранять артефакты физического и биологического происхождения.

Запись производится с помощью усилителей постоянного тока с большим входным сопротивлением и неполяризуемыми электродами. Важнейшими источниками артефактов физического происхождения являются электродные потенциалы, поэтому межэлектродная разность потенциалов должна измеряться и устраняться при регистрации УПП. Кожные потенциалы являются биологическим источником артефактов. Для уменьшения артефактов кожного происхождения используется зависимость между кожными потенциалами и кожным сопротивлением. Снижение кожного сопротивления до 5 кОм и непрерывный контроль за его стабильностью в процессе записи позволяют значительно уменьшить влияние кожных потенциалов, в частности кожно-гальванической реакции на регистрируемый УПП.

Величина УПП между головой и рукой зависит от разности рН оттекающей от мозга и периферической крови, которая в свою очередь связана с различиямми интенсивностьи энергетического

66

обмена мозга и тканей руки (гл. 3). Для оценки церебральных энергетических процессов по параметрам УПП разработана возрастозависимая нормативная шкала, в основу которой легли данные УПП у здоровых испытуемых разного возраста. С помощью этой шкалы в зависимости от того, насколько снижен или повышен УПП по сравнению с эталонным, можно судить об изменениях КЩР и интенсивности энергетического обмена мозга у конкретного человека. Оценка УПП предусматривает математический анализ этого показателя в сопоставлении с нормативными характеристиками, заложенными в базе данных, а также картирование распределения УПП на поверхности головы в сравнении с эталоном.

Специализированный аппаратно-программный комплекс «Нейроэнергометр», разработанный в соответствии с изложенными принципами позволяет осуществлять запись УПП с контролем артефактов физического и биологического происхождения, призводить картирование, а также математический анализ УПП. Комплекс состоит из пятиканального усилителя биопотенциалов постоянного тока с интерфейсным аналого-цифровым преобразователем, а также программного обеспечения для регистрации, анализа, графического представления и хранения, зарегистрированных значений УПП головного мозга и результатов обработки.

69