Влияние газотранспортной системы мозгового кровотока на медленную электрическую активность головного мозга у пациентов с дисциркуляторной энцефалопатией

Vitaliy F. Fokin1, Natalya V. Ponomareva1, Roman B. Medvedev1, Мarine М. Tanashyan1, Аlla А. Shabalina1
1ФГБНУ «Научный центр неврологии», Москва, Россия

Аннотация


Введение. Медленная электрическая активность милливольтного диапазона, или уровень постоянного потенциала (УПП) головного мозга, отличается от других видов электрической активности более тесной связью с церебральными энергетическими процессами. Интенсивный энергетический обмен в мозге увеличивает разность концентраций кислых продуктов по обе стороны гематоэнцефалического барьера, что отражается в более высоком УПП. Доставка кислорода к нейронам зависит от характеристик газотранспортной системы крови и скорости мозгового кровотока.

Цель. Проверка гипотезы о наличии зависимости УПП головного мозга от характеристик системы транспорта кислорода крови и мозгового кровотока.

Материалы и методы. У 135 больных дисциркуляторной энцефалопатией (ДЭ) определяли количество эритроцитов, содержание гемоглобина, фибриногена и СОЭ в крови. С помощью ультразвуковой допплерографии оценивали линейную скорость кровотока по магистральным артериям головы. Анализировали взаимосвязь показателей крови и скорости кровотока с параметрами УПП, зарегистрированными в лобном, центральном, затылочном по сагиттальной линии и обоих височных отведениях.

Результаты. У пациентов с ДЭ обнаружена статистически значимая сопряженность УПП с составляющими газотранспортной системы крови и скоростью мозгового кровотока. Усредненные по всем отведениям значения УПП достоверно различались в группах с высоким и низким уровнем гемоглобина (коэффициент Фишера (F)=5,5; p=0,02), а также корпускулярного гемоглобина (F=7,0; p<0,01). С УПП коррелировала скорость движения крови по внутренней сонной артерии (r=0,37; p=0,003, для УПП в центральном отведении). Значения усредненного по всем отведениям УПП отрицательно коррелировали с СОЭ (r=-0,31; p=0,002) и уровнем фибриногена (r=-0,37; p<0,001).

Заключение. Получены доказательства связи УПП с системой транспорта кислорода в мозг. Повышенный уровень гемоглобина и более высокая скорость мозгового кровотока создают условия для более интенсивного потребления кислорода мозгом. Корреляционная связь между характеристиками газотранспортной системы крови, мозговым кровотоком и УПП подтверждает возможность использования медленной электрической активности милливольтного диапазона в клинической и экспериментальной практике как показателя церебрального энергетического обмена.


Ключевые слова

газотранспортная система крови; мозговой кровоток; уровень постоянного потенциала головного мозга; дисциркуляторная энцефалопатия

Полный текст:

PDF

Литература

Fokin V. F., Ponomareva N.V. Energeticheskaya fiziologiya mozga. [Energy physiology of the brain]. Moscow: "Antidoron". 2003; 268 p. (in Russ.).

Fokin V.F., Ponomareva N.V. Technology of cerebral asymmetry investigation. In: [Neurology of the XX1 century. Diagnostic therapeutic and research technologies. A guide for physicians. Modern research techniques in neuroscience] Eds.: M.A. Piradov, S.N. Illarioshkin, M.M. Tanashyan. Moscow: ATMO. 2015; 3(10): 350-375. (in Russ.).

Lehmenkühler A., Richter F., Pöppelmann T. Hypoxia-and hypercapnia- induced DC potential shifts in rat at the scalp and the skull are opposite in polarity to those at the cerebral cortex. Neuroscience Letters. 1999; 270(2): 67–70. PMID: 10462099

Voipio J., Tallgren P., Heinonen E, et al. Millivolt-Scale DC Shifts in the Human Scalp EEG: Evidence for a Nonneuronal Generator. Journal of Neurophysiology. 2003; 89(4):2208-2214. DOI: 10.1152/jn.00915.2002 PMID: 12612037

Vasil'eva E.M. [Biochemical characteristics of the erythrocyte. The influence of pathology]. Biomeditsinskaya khimiya. 2005; 51(2): 118-126. (in Russ.)

Berg J.M., Tymochko J.L., Stryer L. Biochemistry: a short course. Ed.: W.H. Freeman, 2010; 720 p.

Kruchinina M. V., Kurilovich S. A., Voevoda M. I et al. [Chronic viral hepatitis: interaction of electric and viscoelastic characteristics of erythrocytes with viral activity]. Arkhiv vnutrenney meditsiny 2014; 4(18): 64-71. (in Russ.).

Tanashyan M.M. [Hemostasis, hemorheology and non-thrombogenous activity of the vascular wall in angioneurology]. Annals of clinical and experimental neurology. 2007; 1(2): 27-33. (in Russ.).

Tanashyan M.M., Maksimov Y.M., Domashenko M.A. Distsirkulyatornaya entsefalopatiya. Putevoditel' vrachebnykh naznacheniy. Terapevticheskiy spravochnik. [Vascular encephalopathy. Guide for treatment protocols. Therapeutic Handbook]. 2015; 2: 1-25. (in Russ.).

Makogon A.V., Andryushina I.V. [Peak systolic blood flow velocity in the middle cerebral artery as a predictor of anemia in the fetus. The history of the development and current state of the diagnostic method]. Ul'trazvukovaya i funktsional'naya diagnostika. 2012; 1: 83-94. (in Russ.).

Abbott N.J., Patabendige A.A.K., Dolman D.E.M., Yusof S.R., Begley D.J. Structure and function of the blood–brain barrier. Neurobiology of Disease. 2010; 37; 13–25. PMID: 19664713 DOI: 10.1016/j.nbd.2009.07.030

Fokin V.F., Ponomareva N.V., Orlov O.N. et al. [Connection of the electrical reactions of the brain with the processes of lipid peroxidation in pathological aging]. Bulletin exp. Biol.Med. 1989; 54(6): 682-684. (in Russ.).

Fokin V. F., Ponomareva N.V. [Cerebral energy metabolism intensity: electrophysiological method of evaluation]. Vestnik RAMN. 2001; 8: 38 – 43. (in Russ.).

Fokin V.F., Ponomareva N.V., Kuntsevich G.I. [Electrophysiological correlates of blood flow velocity in the middle cerebral artery of a healthy person]. Vestnik RAMN. 2013; 10: 57-60. (in Russ.).

Suslina Z.A., Illarioshkin S.N., Piradov M.A. [Neurology and neuroscience development forecast]. Annals of clinical and experimental neurology. 2007; 1(1): 5-9. (in Russ.).

Terent'ev P.V., Soboleva S.Y., Sergienko I.A. [Morphofunctional characteristics of erythrocytes in patients with arterial hypertension complicated by cerebrovascular pathology]. Fundamental'nye issledovaniya. 2007; 12 (1): 184. (in Russ.).

van den Broek N.R., Letsky E.A. Pregnancy and the erythrocyte sedimentation rate. BJOG. 2001; l(108): 1164–1167. PMID: 11762656

Schlimp Ch.J., Voelckel W., Inaba K et al. Estimation of plasma fibrinogen levels based on hemoglobin, base excess and Injury Severity Score upon emergency room admission. Critical Care. 2013; 17: R137. PMID: 23849249 DOI: 10.1186/cc12816

Gladwin M.T., Crawford J.H., Patel R.P. The biochemistry of nitric oxide, nitrite, and hemoglobin: Role in blood flow regulation. Free Radical Biology & Medicine. 2004; 36(6): 707 – 717. PMID: 14990351 DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2003.11.032




DOI: http://dx.doi.org/10.18454/ACEN.2017.4.3