Исследования нервной системы человека. Методы исследования функций ЦНС
Занятие 1. Общая физиология ЦНС. Рефлекторные принципы регуляции функций.
Вопросы для самоподготовки.
1. Нервная система и ее значение. Общая характеристика строения и функций ЦНС.
2. Методы исследования ЦНС.
3. Рефлекторная теория и основные этапы ее формирования. Принципы рефлекторной деятельности.
4. Концептуальная рефлекторная дуга. Основные элементы рефлекторной дуги. Структурные особенности простых и сложных рефлекторных дуг. Рефлекторное кольцо.
5. Классификация рефлексов. Уровни организации рефлекторных реакций.
6. Общие свойства рефлексов.
Базовая информация .
Появление многоклеточных организмов явилось начальным стимулом для дифференциации клеток и специализации части этих клеток в системы связи, что привело в конечном итоге к формированию сложнейшей нервной системы млекопитающих и человека. Нервная система регулирует деятельность всех органов и систем, обусловливая их функциональное единство, и обеспечивает связь организма как единого целого с внешней средой.
Нервная система условно подразделяется на два больших отдела - соматическую , или анимальную, нервную систему и вегетативную , или автономную, нервную систему.
Соматическая нервная система осуществляет преимущественно функции связи организма с внешней средой, обеспечивая чувствительность и движение вызывая сокращение скелетной мускулатуры. Так как функции движения и чувствования свойственны животным и отличают их от растений, эта часть нервной системы получила название анимальной (животной).
Вегетативная нервная система оказывает влияние на процессы так называемой растительной жизни, общие для животных и растений (обмен веществ, дыхание, выделение и др.), отчего и происходит ее название (вегетативная - растительная). Обе системы тесно связаны между собой, однако вегетативная нервная система обладает некоторой долей самостоятельности и не зависит от нашей воли, вследствие чего ее также называют автономной нервной системой. Ее делят на две части симпатическую и парасимпатичесакую.
В нервной системе выделяют центральную часть - головной и спинной мозг - центральная нервная система и переферическую, представленную отходящими от головного и спинного мозга нервами, - переферическая нервная система. На разрезе мозга видно, что он состоит из серого и белого вещества.
Серое вещество
образуется скоплениями нервных клеток (с начальными отделами отходящих от их тел отростков). Отдельные ограниченные скопления серого вещества носят названияядер.
Белое вещество
образуют нервные волокна, покрытые миелиновой оболочкой (отростки нервных клеток, образующих серое вещество). Нервные волокна в головном и спинном мозге образуют проводящие пути
Переферические нервы в зависимости от того, из каких волокон (чувствительных либо двигательных) они состоят, подразделяются на чувствительные, двигательные и смешанные. Тела нейронов, отростки которых составляют чувствительные нервы, лежат в нервных узлах вне мозга. Тела двигательных нейронов лежат в передних рогах спинного мозга или двигательных ядрах головного мозга.
Центральная нервная система (ЦНС) - часть нервной системы, включающая головной и спинной мозг, которые выполняют в организме человека и животных ряд сложнейших функции.
Деятельность мозга направленную на выполнение этих функций можно разделить на пять основных категорий:
- ощущение - возникающее в нервной системе в результате восприятия органами чувств изменений внешней среды;
- движение - изменения состояния мышц организма возникающее под действием сигналов нервной системы;
- внутренняя регуляция - регулирование работы внутренних органов в зависимости от состояния внешней или внутренней среды;
- регуляция продолжения рода – контроль гормональной регуляции репродуктивных функций организма, а также регуляция полового поведения;
- адаптация - обеспечение приспособления организма к изменяющимся условиям внешней среды.
И.П. Павлов показал, что центральная нервная система может оказывать три рода воздействий на органы:
- пусковое , вызывающее либо прекращающее функцию органа (сокращение мышцы, секрецию железы);
- сосудодвигательное , изменяющее ширину просвета сосудов и тем самым регулирующее приток к органу крови;
- трофическое , повышающее или понижающее обмен веществ и, следовательно потребление питательных веществ и кислорода. Благодаря этому постоянно согласуется функциональное состояние органа и его потребность в питательных веществах и кислороде. Когда к работающей скелетной мышце по двигательным волокнам направляются импульсы, вызывающие ее сокращение, то одновременно по вегетативным нервным волокнам поступают импульсы, расширяющие сосуды и усиливающие обмен веществ. Тем самым обеспечивается энергетическая возможность выполнения мышечной работы.
Центральная нервная система воспринимает афферентную (чувствительную) информацию, возникающую при раздражении специфических рецепторов, и в ответ на это формирует соответствующие эфферентные импульсы, вызывающие изменения в деятельности определенных органов и систем организма.
Анализ функций ЦНС позволяет сформулировать значение центральной нервной системы:
1. Центральная нервная система обеспечивает взаимную связь отдельных органов и систем, согласует и объединяет их функции. Благодаря этому организм работает как единое целое. Точность контроля за работой внутренних органов достигается существованием двусторонней круговой связи между центральной нервной системой и периферическими органами.
2. Центральная нервная система осуществляет взаимодействие организма , как единого целого, с внешней средой, а также индивидуальное приспособление к внешней среде – поведение. Этот вид деятельности основанный на врожденных механизмах называют низшей нервной деятельностью (инстинкты), а на приобретенных - высшей нервной деятельностью (условные рефлексы).
3. Головной мозг является органом психической деятельности. В результате поступления нервных импульсов в клетки коры головного мозга возникают ощущения и на их основе проявляются специфические качества высокоорганизованной материи - процессы сознания и мышления. Психическая деятельность – это идеальная, субъективно осознаваемая деятельность организма осуществляемая с помощью нейрофизиологических процессов. То есть психическая деятельность реализуется с помощью ВНД, а не является ею.
Методы исследования функций ЦНС.
Интенсивное развитие физиологии ЦНС обусловило переход от описательных методов изучения функций различных отделов мозга к экспериментальным методам. Многие методы, используемые для изучения функции ЦНС, применяются в сочетании друг с другом.
Метод разрушения (экстерпации) различных отделов ЦНС. С помощью этого метода можно установить какие функции ЦНС выпадают после оперативного вмешательства и какие сохраняются. Данный методический прием давно используется в экспериментально-физиологических исследованиях.
Метод перерезки, дает возможность изучить значение в деятельности того или иного отдела ЦНС влияний, поступающих от других ее отделов. Перерезка производится на различных уровнях ЦНС. Полная перерезка, например, спинного мозга или ствола мозга разобщает вышележащие отделы ЦНС от нижележащих и позволяет изучить рефлекторные реакции, которые осуществляются нервными центрами, расположенными ниже места перерезки. Перерезка и локальное повреждение отдельных нервных центров производится не только в условиях эксперимента, но и в нейрохирургической клинике в качестве лечебных мероприятий.
Метод раздражения позволяет изучить функциональное значение различных образований ЦНС. При раздражении (химическом, электрическом, механическом и т. д.) определенных структур мозга можно наблюдать возникновение, особенности проявления и характер распространения процессов возбуждения.
Электроэнцефалография - метод регистрации суммарной электрической активности различных отделов головного мозга. Впервые запись электрической активности мозга была осуществлена В. В. Правдич-Неминским с помощью электродов, погруженных в мозг. Бергер зарегистрировал потенциалы мозга с поверхности черепа и назвал запись колебаний потенциалов мозга электроэнцефалограммой (ЭЭГ-ма).
Частота и амплитуда колебаний может меняться, но в каждый момент времени в ЭЭГ-ме преобладают определенные ритмы, которые Бергер назвал альфа-, бета-, тета- и дельта-ритмами. Альфа-ритм характеризуется частотой колебаний 8-13 Гц, амплитуда 50 мкВ. Этот ритм лучше всего выражен в затылочной и теменной областях коры и регистрируется в условиях физического и умственного покоя при закрытых глазах. Если глаза открыть, то альфа-ритм сменяется более быстрым бета-ритмом. Бета-ритм характеризуется частотой колебаний 14-50 Гц и амплитудой до 25 мкВ. У некоторых людей альфа-ритм отсутствует и поэтому в покое регистрируется бета-ритм. В связи с этим, различают бета-ритм 1 с частотой колебаний 16-20 Гц, он характерен для состояния покоя и регистрируется в лобной и теменной областях. Бета-ритм 2 с частотой 20-50 Гц и характерен он для состояния интенсивной деятельности мозга. Тета-ритм представляет собой колебания с частотой 4-8 Гц и амплитудой 100-150 мкВ. Этот ритм регистрируется в височной и теменной областях при психомоторной активности, при стрессе, во время сна, при гипоксии и легком наркозе. Дельта-ритм характеризуется медленными колебаниями потенциалов с частотой 0,5-3,5 Гц, амплитудой 250-300 мкВ. Этот ритм регистрируется во время глубокого сна, при глубоком наркозе, при гипоксии.
ЭЭГ метод используется в клинике с диагностической целью. Особенно широкое применение этот метод нашел в нейрохирургической клинике для определения локализации опухолей мозга. В неврологической клинике этот метод находит применение при определении локализации эпилептического очага, в психиатрической клинике- для диагностики расстройств психики. В хирургической клинике ЭЭГ используется для тестирования глубины наркоза.
Метод вызванных потенциалов - регистрация электрической активности определенных структур мозга при стимуляции рецепторов, нервов, подкорковых структур. Вызванные потенциалы (ВП) чаще всего представляют собой трехфазные колебания ЭЭГ-мы, сменяющие друг друга: позитивное, негативное, второе (позднее) позитивное колебание. Однако, они могут иметь и более сложную форму. Различают первичные (ПО) и поздние или вторичные (ВО) вызванные потенциалы. ВП - это фрагмент ЭЭГ-мы, записанный в момент стимуляции мозга и имеет ту же природу, что и электроэнцефалограмма.
Метод ВП находит применение в неврологии и в нейрофизиологии. С помощью ВП можно проследить онтогенетическое развитие проводящих путей мозга, провести анализ локализации представительства сенсорных функций, провести анализ связей между структурами мозга, показать количество переключении на пути распространения возбуждения и т. д.
Микроэлектродный метод применяется для изучения физиологии отдельного нейрона, его биоэлектрический активности как в состоянии покоя, так и при различных воздействиях. Для этих целей используются специально изготовленные стеклянные или металлические микроэлектроды, диаметр кончика которых составляет 0,5-1,0 мкм или чуть больше. Стеклянные микроэлектроды представляют собой микропипетки, заполненные раствором электролита. В зависимости от расположения микроэлектрода различают два способа отведения биоэлектрической активности клеток- внутриклеточное и внеклеточное.
Внутриклеточное отведение позволяет регистрировать и измерять:
Мембранный потенциал покоя;
Постсинаптические потенциалы (ВПСП и ТПСП);
Динамику перехода местного возбуждения в распространяющееся;
Потенциал действия и его компоненты.
Внеклеточное отведение дает возможность регистрировать:
Спайковую активность как отдельных нейронов, так и, в основном, их групп, расположенных вокруг электрода.
Для точного определения положения различных структур головного мозга и для введения в них различных микропредметов (электроды, термопары, пипетки и др.) широкое применение как в электрофизиологических исследованиях, так и в нейрохирургической клинике нашел стереотаксический метод. Его использование основано на результатах детальных анатомических исследованиях расположения различных структур головного мозга относительно костных ориентиров черепа. По данным таких исследований созданы специальные стереотаксические атласы как для различных видов животных, так и для человека. В настоящее время стереотаксический метод находит широкое применение в нейрохирургической клинике для следующих целей:
Разрушения структур мозга с целью ликвидации состояний гиперкинеза, неукротимой боли, некоторых психических расстройств, эпилептических нарушений и др.;
Выявления патологических эпилептогенных очагов;
Введения радиоактивных веществ в опухоли мозга и для разрушения этих опухолей;
Коагуляции аневризм мозговых сосудов;
Осуществления лечебных электростимуляций или торможений структур мозга.
Существуют следующие методы исследования функций ЦНС:
1. метод перерезок ствола мозга на различных уровнях. Например, между продолговатым и спинным мозгом;
2. метод экстирпации (удаления) или разрушения участков мозга;
3. метод раздражения различных отделов и центров мозга;
4. анатомо-клинический метод . Клинические наблюдения за изменениями функций ЦНС при поражении ее каких-либо отделов с последующим патологоанатомическим исследованием;
5. электрофизиологические методы:
а. электроэнцефалография – регистрация биопотенциалов мозга с поверхности кожи черепа. Методика разработана и внедрена в клинику Г. Бергером;
б. регистрация биопотенциалов различных нервных центров; используется вместе со стереотаксической техникой, при которой электроды с помощью микроманипуляторов вводят в строго определенное ядро;
в. метод вызванных потенциалов , регистрация электрической активности участков мозга при электрическом раздражении периферических рецепторов или других участков.
6. метод внутримозгового введения веществ с помощью микроинофореза ;
7. хронорефлексометрия – определение времени рефлексов.
Свойства нервных центров
Нервным центром (НЦ) называется совокупность нейронов в различных отделах ЦНС, обеспечивающих регуляцию какой-либо функции организма. Например, бульбарный дыхательный центр.
Для проведения возбуждения через нервные центры характерны следующие особенности:
1. Одностороннее проведение . Оно идет от афферентного, через вставочный, к эфферентному нейрону. Это обусловлено наличием межнейронных синапсов.
2. Центральная задержка проведение возбуждения. Т.е. по НЦ возбуждение идет значительно медленнее, чем по нервному волокну. Это объясняется синаптической задержкой. Так как больше всего синапсов в центральном звене рефлекторной дуги, там скорость проведения наименьшая. Исходя из этого, время рефлекса – это время от начала воздействия раздражителя до появления ответной реакции. Чем длительнее центральная задержка, тем больше время рефлекса. Вместе с тем оно зависит от силы раздражителя. Чем она больше, тем время рефлекса короче и наоборот. Это объясняется явлением суммации возбуждений в синапсах. Кроме того, оно определяется и функциональным состоянием ЦНС. Например, при утомлении НЦ длительность рефлекторной реакции увеличивается.
3. Пространственная и временная суммация. Временная суммация возникает, как и в синапсах вследствие того, что чем больше поступает нервных импульсов, тем больше выделяется нейромедиатора в них, тем выше амплитуда возбуждения постсинаптических потенциалов (ВПСП). Поэтому рефлекторная реакция может возникать на несколько последовательных подпороговых раздражений. Пространственная суммация наблюдается тогда, когда к нервному центру идут импульсы от нескольких рецепторных нейронов. При действии на них подпороговых стимулов, возникающие постсинаптические потенциалы суммируются и в мембране нейрона генерируется распространяющийся ПД.
4. Трансформация ритма возбуждения – изменение частоты нервных импульсов при прохождении через нервный центр. Частота может понижаться или повышаться. Например, повышающая трансформация (увеличение частоты) обусловлено дисперсией и мультипликацией возбуждения в нейронах. Первое явление возникает в результате разделения нервных импульсов на несколько нейронов, аксоны которых образуют затем синапсы на одном нейроне. Второе – генерацией нескольких нервных импульсов при развитии возбуждающего постсинаптического потенциала на мембране одного нейрона. Понижающая трансформация объясняется суммацией нескольких ВПСП и возникновением одного ПД в нейроне.
5. Постетаническая потенциация – это усиление рефлекторной реакции в результате длительного возбуждения нейронов центра. Под влиянием многих серий нервных импульсов, проходящих с большой частотой через синапсы, выделяется большое количество нейромедиатора в межнейронных синапсах. Это приводит к прогрессирующему нарастанию амплитуды возбуждающего постсинаптического потенциала и длительному (несколько часов) возбуждению нейронов.
6. Последействие – это запаздывание окончания рефлекторного ответа после прекращения действия раздражителя. Связано с циркуляцией нервных импульсов по замкнутым цепям нейронов.
7. Тонус нервных центров – состояние постоянной повышенной активности. Он обусловлен постоянным поступлением к НЦ нервных импульсов от периферических рецепторов, возбуждающим влиянием на нейроны продуктов метаболизма и других гуморальных факторов. Например, проявлением тонуса соответствующих центров является тонус определенной группы мышц.
8. Автоматия (спонтанная активность) нервных центров. Периодическая или постоянная генерация нейронами нервных импульсов, которые возникают в них самопроизвольно, т.е. в отсутствии сигналов от других нейронов или рецепторов. Обусловлена колебаниями процессов метаболизма в нейронах и действием на них гуморальных факторов.
9. Пластичность нервных центров. Это их способность изменять функциональные свойства. При этом центр приобретает возможность выполнять новые функции или восстанавливать старые после повреждения. В основе пластичности НЦ лежит пластичность синапсов и мембран нейронов, которые могут изменять свою молекулярную структуру.
10. Низкая физиологическая лабильность и быстрая утомляемость . НЦ могут проводить импульсы лишь ограниченной частоты. Их утомление объясняется утомлением синапсов и ухудшением метаболизма нейронов.
Концентрацию и устойчивость внимания определяют с помощью методики бланковой пробы «перепутанных линий». На бланк нанесено 25 перепутанных линий, начинающихся слева и заканчивающихся справа. Слева линии пронумерованы. Обследуемый визуально прослеживает ход каждой линии, проставляя справа тот номер,
под которым линия начиналась слева. Оценку задания проводят по времени его выполнения и по количеству ошибок, определяемых с помощью эталонного бланка.
Объем внимания можно исследовать с помощью методики «расстановки чисел». Обследуемый получает бланк с изображением двух квадратов, разбитых на 25 клеток каждый. В клетках верхнего квадрата в случайном порядке расположены разнообразные двузначные числа, в нижнем квадрате клетки свободны. Задача обследуемого заключается в последовательном заполнении клеток пустого квадра- та числами, которые написаны в верхнем квадрате, в возрастающем порядке в течение 2 мин. Проверка ведется с использованием эталона. Подсчитываются количество проставленных чисел и количество ошибок. При правильном заполнении только 12-13 клеток можно говорить о недостаточном объеме внимания; заполнение 17-18 клеток и более свидетельствует о хорошем объеме внимания. Вычисляется также процент ошибочных ответов по отношению к общему числу расставленных чисел.
Для оценки способности переключения внимания применяют следующую методику. В квадрате из 49 клеток в случайном порядке отпечатаны черным цветом числа от 1 до 25 и красным - от 1 до 24. Обследуемый называет, показывая вначале в прямом порядке, все черные числа, а затем в обратном порядке - красные. При времени выполнения теста менее 4 мин можно говорить о хорошем результате, свыше 4 мин - о недостаточном уровне переключаемости внимания,
Исследование памяти предусматривает оценку способности к запоминанию определенного объема информации. Проба «память на числа» оценивает способность к непосредственному запоминанию. Обследуемому в течение 3 с предъявляется таблица с 10 двузначными числами, после чего он в течение 1 мин должен записать запомнившиеся числа. Воспроизведение их спустя 30 или 40 мин позволяет судить о долговременной памяти. При оценке результатов учитывается общее количество чисел, которое запомнил обследуемый.
Проба «память на числа» может быть заменена пробой «память на слова». При этом исследователь зачитывает ровным голосом 10 слов, немногосложных и логически друг с другом не связанных. После прочтения обследуемый должен их воспроизвести. Оценка памяти осуществляется по 4-балльной системе: запоминание 8-10 слов (чисел) указывает на отличную память, 6-7 - на хорошую, 4-5 - на удовлетворительную, менее 4 - на плохую.
Для регистрации скорости и простой зрительно- (слухо-) моторной реакции применяют универсальный хронорефлексометр. Обследуемый садится перед выносным блоком прибора, на который подаются световой или звуковой сигналы и в который вмонтирована кнопка, останавливающая электронный счетчик времени. Испытуемый, держа палец на кнопке, должен как можно быстрее нажать ее после подачи сигнала. Исследователь сидит перед пане- лью управления и нажатием ключа (тумблера) подает тот или иной сигнал. После нажатия испытуемым кнопки сигнал отключается, а счетчик фиксирует скрытое время реакции в миллисекундах. Можно давать серию в 10 последовательных сигналов, высчитав затем средний показатель латентного периода простой двигательной реакции.
Исследование подвижности нервных процессов в зрительном или слуховом анализаторе проводится также для оценки функци- онального состояния ЦНС. Для определения критической частоты слияния мельканий (КЧСМ) обследуемому предъявляют серию световых сигналов, скорость мелькания которых изменяется с помощью потенциометра. Испытуемый должен установить ту минимальную частоту мельканий, при которой световой сигнал воспринимается им как непрерывный.
Определение критической частоты слияния звуковых колебаний проводят следующим образом: обследуемому через наушники подаются звуковые импульсы от генератора, частота которых может плавно изменяться. Импульсы подаются с постепенным увеличением их частоты до максимума. Обследуемый устанавливает момент, когда отдельные звуковые импульсы сливаются в сплошной тон.
Электроэнцефалография (ЭЭГ) относится к объективным инструментальным методам исследования функционального состояния ЦНС и представляет собой регистрацию биоэлектрической активности головного мозга.
Ультразвуковая допплерография экстракраниальных сосудов - исследование состояния сонных и позвоночных артерий. Дает важную для диагностики и лечения информацию при недостаточности мозгового кровообращения, при различных типах головных болей, головокружениях (особенно связанных с поворотами головы) или неустойчивостью при ходьбе, приступах падений и/или потери сознания.
Транскраниальная ультразвуковая допплерография - метод исследования кровотока в сосудах головного мозга. Применяется в диагностике состояния сосудов головного мозга, наличия сосудистых аномалий, нарушении оттока венозной крови из полости черепа, выявления косвенных признаков повышения внутричерепного давления
Ультразвуковая допплерография периферических сосудов - исследование кровотока в периферических сосудах рук и ног. Исследование информативно при жалобах на боли в конечностях при нагрузке и хромоту, зябкость в руках и ногах, изменение цвета кожи рук и ног. Помогает в диагностике облитерирующих заболеваний сосудов конечностей, венозной патологии (варикозная и посттромбофлебитическая болезни, несостоятельность клапанов вен).
Ультразвуковая допплерография глазных сосудов - позволяет оценить степень и характер нарушения кровотока на глазном дне при закупорке артерий глаза, при гипертонической болезни, при сахарном диабете.
Ультразвуковая диагностика заболеваний сосудов при помощи дуплексного сканирования является быстрым, высокоинформативным, абсолютно безопасным, неинвазивным методом исследования. Дуплексное сканирование - метод, объединяющий возможности визуализации сосудистых структур в режиме реального времени с характеристикой кровотока в данном исследуемом сосуде. Эта технология в отдельных случаях может превосходить по точности данные рентгеноконтрастной ангиографии.
ДС наиболее широко используется в диагностике заболеваний ветвей дуги аорты и периферических сосудов. При помощи метода можно оценить состояние сосудистых стенок, их толщину, сужение и степени сужения сосуда, наличие в просвете включений, таких как, тромб, атеросклеротическая бляшка. Наиболее частой причиной сужения сонных артерий является атеросклероз, реже - воспалительные заболевания; возможны и врожденные аномалии развития сосудов. Большое значение для прогноза атросклеротического поражения сосудов головного мозга и выбора лечения имеет определение структуры атеросклеротической бляшки - является ли она относительно "стабильной", плотной или же неблагоприятной, "мягкой", являющей источником эмболии.
ДС позволяет оценить кровообращение нижних конечностей, достаточность притока крови и венозного оттока, состояние клапанного аппарата вен, наличие варикозной болезни, тромбофлебита, состояние системы компенсации и т.д.
Эхо-энцефалография - метод исследования головного мозга с помощью ультразвука. Исследование позволяет определить грубые смещения срединных структур головного мозга, расширение мозговых желудочков, выявить признаки внутричерепной гипертензии. Достоинства метода - полная безопасность, неинвазивность, высокая информативность для диагностики внутричерепной гипертензии, возможность и удобство при исследовании в динамике, использование для оценки эффективности терапии.
Электроэнцефалография (ЭЭГ). ЭЭГ - метод регистрации биоэлектрической активности головного мозга. Электроэнцефалография (ЭЭГ) нередко играет решающую роль в диагностике заболеваний, проявляющихся приступами потери сознания, судорогами, падениями, обмороками, вегетативными кризами.
ЭЭГ необходима в диагностике таких заболеваний как эпилепсия, нарколепсия, пароксизмальная дистония, панические атаки, истерия, лекарственная интоксикация.
Спектральный анализ мощности ЭЭГ - количественный анализ состояния биоэлектрической активности мозга, связанный с соотношением различных ритмических составляющих и определения их индивидуальной выраженности. Этот метод позволяет объективно оценить особенности функционального состояния мозга, что важно при уточнении диагноза, прогнозе течения заболевания и выработке тактики лечения пациента.
Картирование ЭЭГ - графическое отображение распределения мощности динамических электрических полей, отражающих функционирование мозга. При ряде заболеваний биоэлектрическая активность может меняться в строго определенных зонах мозга, нарушается соотношение активности правого и левого полушарий, передних и задних отделов мозга, ответственных за разные функции. Картирование ЭЭГ помогает неврологу получить более полное представление об участии в патологическом процессе отдельных структур мозга и нарушении их координированной деятельности.
Наша клиника для диагностики (исследования) нервной системы располагает новой портативной системой исследования сна "Embletta" (Исландия). Эта система позволяет зарегистрировать храп, дыхание, движение грудной и брюшной стенок, насыщение крови кислородом и объективно определить, имеются ли остановки дыхания во сне. В отличие от других методов изучения сна, для проведения этого исследования Вам не нужно будет приезжать в специальную лабораторию сна. Специалист нашей клиники приедет к Вам на дом и установит систему в привычной и комфортной для Вас обстановке. Система сама без участия врача запишет показатели Вашего сна. Когда нет никаких отвлекающих факторов, Ваш сон наиболее приближен к обычному, а значит, удастся зарегистрировать все тревожащие Вас симптомы. При выявлении признаков синдрома остановки дыхания во сне самым эффективным является лечение с помощью создания постоянного положительного давления в дыхательных путях. Метод получил название CPAP-терапия (аббревиатура английских слов Continuous Positive Airway Pressure - постоянное положительное давление в дыхательных путях).
Медленные потенциалы - метод, позволяющий получить представление об уровне энергетических затрат головного мозга. Метод важен при обследовании пациентов с мышечной дистонией, болезнью Паркинсона, хронической недостаточностью мозгового кровообращения, астенией, депрессией.
Вызванные потенциалы головного мозга - вызванные потенциалы (ВП) - биоэлектрическая активность головного мозга, возникающая в ответ на предъявление зрительных, слуховых стимулов, либо в ответ на электростимуляцию периферических нервов (срединного, большеберцового, тройничного и др.).
Соответственно различают Зрительные ВП, Слуховые ВП и Соматосенсорные ВП. Регистрация биоэлектрической активности производится поверхностными электродами, накладывающимися на кожу в различных областях головы.
Зрительные ВП - позволяют оценить функциональное состояние зрительного пути на всем протяжении от сетчатки глаза до коркового представительства. ЗВП являются одним из наиболее информативных методов при диагностике рассеянного склероза, поражения зрительного нерва различной этиологии (воспаление, опухоль и др.).
Вызванные зрительные потенциалы - метод исследования, позволяющий изучить систему зрения, определить наличие или отсутствие повреждения от сетчатки глаза до коры головного мозга. Это исследование помогает в диагностике рассеянного склероза, ретробульбарного неврита и др., а также позволяет определить прогноз зрительных нарушений при таких заболеваниях как глаукома, височный артериит, сахарный диабет и некоторых других.
Слуховые ВП - позволяют тестировать функцию слухового нерва, а также достаточно точно локализовать поражение в т.н. стволовых церебральных структурах. Патологические изменения ВП этой модальности обнаруживаются при рассеянном склерозе, опухолях глубинной локализации, неврите слухового нерва и др.
Вызванные слуховые потенциалы - метод исследования слуховой системы. Информация, получаемая посредством этого метода, имеет большую диагностическую ценность, так как дает возможность определить уровень и характер поражения слуховой и вестибулярной системы на всем ее протяжении от рецепторов уха до коры головного мозга. Это исследование необходимо людям, страдающим головокружением, снижением слуха, шумом и звоном в ушах, вестибулярными расстройствами. Метод также полезен при обследовании пациентов с патологией ЛОР-органов (отиты, отосклероз, нейросенсорная тугоухость)
Соматосенсорные ВП - содержат ценную информацию о проводящей функции путей так называемого соматосенсорного анализатора (рецепторы мышц и суставов и т.п.). Применение этой методики наиболее оправданно при диагностике поражения центральной нервной системы (напр. при рассеянном склерозе), а также поражения плечевого сплетения.
Вызванные соматосенсорные потенциалы - метод позволяет исследовать состояние чувствительной системы от рецепторов кожи рук и ног до коры головного мозга. Играет большую роль в диагностике рассеянного склероза, фуникулярного миелоза, полинейропатии, болезни Штрюмпеля, различных заболеваниях спинного мозга. Метод имеет важное значение в исключении тяжелого прогрессирующего заболевания - бокового амиотрофического склероза. Это исследование необходимо людям с жалобами на онемение в руках и ногах, при нарушении болевой, температурной и других видов чувствительности, неустойчивости при ходьбе, головокружении.
Тригеминальные ВП - (при стимуляции тройничного нерва) являются признанным методом оценки функционального состояния системы тройничного нерва. Исследование тригеминальных ВП показано при нейропатии, невралгии тройничного нерва, головных болях.
Тригеминальные вызванные потенциалы - исследование системы тройничного нерва - нерва, обеспечивающего чувствительность в области лица и головы. Метод информативен при подозрении на такие заболевания как нейропатия тройничного нерва (травматического, инфекционного, компрессионного, дисметаболического происхождения), невралгия тройничного нерва, а также представляет ценность при исследовании пациентов с нейростоматологическими нарушениями, мигренью, лицевыми болями.
Вызванные кожные симпатические потенциалы - метод исследования состояния вегетативной нервной системы. ВНС отвечает за такие функции, как за потоотделение, тонус сосудов, частота дыхания и сердечных сокращений. Ее функции могут нарушаться как в сторону снижения ее активности, так и повышения. Это имеет важное значение в диагностике и лечении вегетативных расстройств, которые могут быть проявлением как первичных (доброкачественных, неорганических) заболеваний (например, локальный гипергидроз ладоней, болезнь Рейно, ортостатические обмороки), так и серьезных органических заболеваний (болезнь Паркинсона, сирингомиелия, миелопатия сосудистая).
Транскраниальная магнитная стимуляция - метод исследования различных уровней нервной системы, отвечающих за движение и силу, позволяет выявлять нарушения на протяжении от коры головного мозга до мышц, оценить возбудимость нервных клеток коры головного мозга. Метод применяется в диагностике рассеянного склероза и двигательных расстройствах, а также для объективной оценки степени повреждения двигательных путей при парезах и параличах (после инсульта, травмы спинного мозга).
Определение скорости проведения по двигательным нервам - исследование, позволяющее получить информацию о целостности и функциях периферических двигательных нервов рук и ног. Проводится пациентам, предъявляющим жалобы на снижение силы/слабость в мышцах или группах мышц, что может быть следствием поражения периферических двигательных нервов при их сдавлении спазмированными мышцами и/или костно-суставными структурами, при полинейропатиях различного происхождения, при травмах конечностей. Результаты исследования помогают выработать тактику лечения, определить показания к хирургическому вмешательству.
Определение скорости проведения по чувствительным нервам - методика, позволяет получить информацию о целостности и функциях периферических чувствительных нервов рук и ног, выявить скрытые нарушения (когда симптомы заболевания еще отсутствуют), определить показания к профилактической терапии, в ряде случаев - исключить органический характер заболевания. Исключительно важна при диагностике неврологических проявлений и осложнений сахарного диабета, алкоголизма, хронических и острых интоксикаций, вирусных поражений периферических нервов, нарушений обмена веществ и при некоторых других патологических состояниях. Исследование проводится пациентам, предъявляющим жалобы на онемение, жжение, покалывание и другие нарушения чувствительности в руках и ногах.
Мигательный рефлекс - исследование осуществляется для оценки скорости проведения импульсов в системе тройничный-лицевой нервы, с целью изучения функционального состояния глубинных структур (ствола) мозга. Метод показан людям, страдающим лицевыми болями, при подозрении на поражение тройничного или лицевого нервов, нейростоматологических проблемах.
Экcтероцептивная супрессия произвольной активности мышц - в основе метода лежит оценка тригемино-тригеминального рефлекса, что позволяет исследовать чувствительные и двигательные волокна тройничного нерва и связанные с ними структуры головного мозга. Метод высокоинформативен при заболеваниях тройничного нерва, лицевых и головных болях, других хронических болевых синдромах в том числе патологии височно-нижнечелюстного сустава, а также различных полинейропатиях.
ЭлектроНейроМиография (ЭНМГ). Электронейромиография - исследование биопотенциалов мышц (нервов) с помощью специальных электродов в покое и при функциональной активации.
Электронейромиография относится к электродиагностическим исследованиям и в свою очередь подразделяется на игольчатую ЭМГ, стимуляционную ЭМГ и электронейрографию. Метод позволяет проводить диагностику заболеваний периферической нервной системы, проявляющихся онемением, болью в конечностях, слабостью, повышенной утомляемостью мышц, параличом. ЭНМГ также информативна при ряде других заболеваний: неврите тройничного, лицевого нервов, лицевом гемиспазме и др.
Исследование F-волны, Н-рефлекса - специальные методы оценки целостности и функций сегментов спинного мозга, корешков спинномозговых нервов, нервных волокон, ответственных за поддержание тонуса мышц. Эти исследования применяются при объективной диагностике корешковых синдромов (так называемых "радикулитов"), сдавления спинномозговых нервов, повышения мышечного тонуса (напр., спастичность после инсульта, ригидность при болезни Паркинсона).
А) Нейронография – экспериментальная методика регистрации электрической активности отдельных нейронов с помощью микроэлектродной техники.
Б) Электрокортикография - метод изучения суммарной биоэлектрической активности мозга, отводимой с поверхности коры больших полушарий мозга. Метод имеет экспериментальное значение, крайне редко может применятся в клинических условиях при нейрохирургических операциях.
В) Электроэнцефалография
Электроэнцефалография (ЭЭГ) – метод изучения суммарной биоэлектрической активности мозга, отводимой с поверхности кожи головы. Метод широко используется в клинике и дает возможность провести качественный и количественный анализ функционального состояния головного мозга и его реакций на действие раздражителей.
Основные ритмы ЭЭГ:
| Наименование | Вид | Частота | Амплитуда | Характеристика |
| Альфа-ритм |  | 8-13 Гц | 50 мкВ | Регистрируется в покое и при закрытых глазах |
| Бета-ритм |  | 14-30 Гц | До 25 мкВ | Характерен для состояния активной деятельности |
| Тета-ритм |  | 4-7 Гц | 100-150 мкВ | Наблюдается во время сна, при некоторых заболеваниях. |
| Дельта-ритм |  | 1-3 Гц | При глубоком сне и наркозе | |
| Гамма-ритм | 30-35 Гц | До 15 мкВ | Регистрируется в передних отделах мозга при патологических состояниях. | |
| Судорожные пароксизмальные волны |  |
Синхронизация - появление на ЭЭГ медленных волн, характерна для неактивного состояния
Десинхронизация - появление на ЭЭГ более быстрых колебаний меньшей амплитуды, которые свидетельствуют о состоянии активации головного мозга.
Методика ЭЭГ: С помощью специальных контактных электродов, фиксированных шлемом к коже головы, регистрируют разность потенциалов либо между двумя активными электродами, либо между активным и инертным электродом. Для уменьшения электрического сопротивления кожи в местах контакта с электродами ее обрабатывают жирорастворяющими веществами (спиртом, эфиром), а марлевые прокладки смачивают специальной электропроводной пастой. Во время записи ЭЭГ испытуемый должен находится в позе, обеспечивающей расслабление мускулатуры. Сначала записывают фоновую активность, затем проводят функциональные пробы (с открыванием и закрыванием глаз, ритмическую фотостимуляцию, психологические тесты). Так, открывание глаз приводит к угнетению альфа-ритма – десинхронизации.
1. Конечный мозг: общий план строения, цито- и миелоархитектоника коры больших полушарий (КБП). Динамическая локализация функций в КБП. Понятие о сенсорных, моторных и ассоциативных зонах коры больших полушарий.
2. Анатомия базальных ядер. Роль базальных ядер в формировании мышечного тонуса и сложных двигательных актов.
3. Морфофункциональная характеристика мозжечка. Признаки его повреждения.
4. Методы исследования ЦНС.
· Письменно выполните работу : В тетради протоколов зарисуйте схему пирамидного (кортикоспинального) тракта. Укажите локализацию в организме тел нейронов, аксоны которых составляют пирамидный тракт, особенности прохождения пирамидного тракта через ствол мозга. Охарактеризуйте функции пирамидного тракта и основные симптомы его повреждения.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
Работа № 1.
Электроэнцефалография человека.
С помощью системы Biopac Student Lab провести регистрацию ЭЭГ у испытуемого 1) в расслабленном состоянии с закрытыми глазами; 2) с закрытыми глазами при решении умственной задачи; 3) с закрытыми глазами после пробы с гипервентиляцией; 4) с открытыми глазами. Оцените частоту и амплитуду регистрируемых ритмов ЭЭГ. В выводе дайте характеристику основным ритмам ЭЭГ, регистрируемым в разных состояниях.
Работа № 2.
Функциональные пробы на выявление поражения мозжечка
1) Проба Ромберга. Испытуемый с закрытыми глазами вытягивает руки вперед, и ставит ступни ног в одну линию – одна перед другой. Невозможность удержать равновесие в позе Ромберга свидетельствует о нарушении равновесия и поражении архицеребеллюм – наиболее филогенетически древних структур мозжечка.
2) Пальценосовая проба. Испытуемому предлагают указательным пальцем дотронутся до кончика своего носа. Движение руки к носу должно проводится плавно, сначала с открытыми, потом с закрытыми глазами. При поражении мозжечка (нарушении палеоцеребеллюм) испытуемый промахивается, по мере приближения пальца к носу появляется тремор (дрожание) руки.
3) Проба Шильбера. Испытуемый вытягивает руки вперед, закрывает глаза, поднимает одну руку вертикально вверх, а затем опускает до уровня вытянутой горизонтально другой руки. При поражении мозжечка наблюдается гиперметрия – рука опускается ниже горизонтального уровня.
4) Проба на адиадохокинез. Испытуемому предлагают быстро провести попеременно противоположные, сложно координированные движения, например, пронировать и супинировать кисти вытянутых рук. При поражении мозжечка (неоцеребеллюм) испытуемый не может выполнить координированные движения.
1) Какие симптомы будут наблюдаться у пациента, если произошло кровоизлияние во внутреннюю капсулу левой половины головного мозга, где проходит пирамидный тракт?
2) Какой отдел ЦНС поражен, если у пациента наблюдаются гипокинезия и тремор в покое?
Занятие № 21
Тема занятия : Анатомия и физиология вегетативной нервной системы
Цель занятия: Изучить общие принципы строения и функционирования вегетативной нервной системы, основные виды вегетативных рефлексов, общие принципы нервной регуляции деятельности внутренних органов.
1) Лекционный материал.
2) Логинов А.В. Физиология с основами анатомии человека. – М, 1983. – 373-388.
3) Алипов Н.Н. Основы медицинской физиологии. – М., 2008. – С. 93-98.
4) Физиология человека / Под ред. Г.И.Косицкого. – М., 1985. – С. 158-178.
Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы студентов:
1. Структурно-функциональные особенности вегетативной нервной системы (ВНС).
2. Характеристика нервных центров симпатической нервной системы (СНС), их локализация.
3. Характеристика нервных центров парасимпатической нервной системы (ПСНС), их локализация.
4. Понятие метасимпатической нервной системы; особенности структуры и функции вегетативных ганглиев как периферических нервных центров регуляции вегетативных функций.
5. Особенности влияния СНС и ПСНС на внутренние органы; представления об относительном антагонизме их действия.
6. Понятия холинергических и адренергических систем.
7. Высшие центры регуляции вегетативными функциями (гипоталамус, лимбическая система, мозжечок, кора больших полушарий).
· Пользуясь материалами лекции и учебников, заполните таблицу «Сравнительная характеристика эффектов симпатической и парасимпатической нервной системы».
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
Работа 1.
Зарисовка схем рефлексов симпатической и парасимпатической нервной системы.
В тетради практических работ зарисовать схемы рефлексов СНС и ПСНС с указанием составных элементов, медиаторов и рецепторов; провести сравнительный анализ рефлекторных дуг вегетативных и соматических (спинальных) рефлексов.
Работа 2.
Исследование глазо-сердечного рефлекса Данини-Ашнера
Методика:
1. У испытуемого в состоянии покоя по пульсу определяют частоту сердечных сокращений за 1 мин.
2. Осуществляют умеренное надавливание испытуемому на глазные яблоки большим и указательным пальцем в течение 20 сек. При этом, через 5 сек после начала надавливания, определяют частоту сердечных сокращений у испытуемого по пульсу за 15 сек. Вычисляют частоту сердечных сокращений по время пробы за 1 мин.
3. У испытуемого через 5 мин после проведения пробы по пульсу определяют частоту сердечных сокращений за 1 мин.
Результаты исследования заносят в таблицу:
Сравнить полученные результаты у трех испытуемых.
Рефлекс считается положительным, если у испытуемого имело место снижение частоты сердечных сокращений на 4-12 ударов в мин;
Если частота сердечных сокращений не изменилась, или уменьшилась менее чем на 4 удара в мин такая проба считается ареактивной.
Если частота сердечных сокращений снизилась более чем на 12 ударов в мин, то такая реакция считается чрезмерной и может свидетельствовать о наличие у испытуемого выраженной ваготонии.
Если частота сердечных сокращений при проведении пробы увеличилась, то имеет место либо неправильное выполнение пробы (чрезмерное надавливание), либо у испытуемого - симпатикотония.
Нарисуйте рефлекторную дугу данного рефлекса с обозначением элементов.
В выводе объясните механизм реализации рефлекса; укажите, как вегетативная нервная система влияет на работу сердца.
Для проверки усвоения материала ответьте на следующие вопросы:
1) Как изменяется действие на эффекторы симпатической и парасимпатической нервной системы при введении атропина?
2) Время какого вегетативного рефлекса (симпатического или парасимпатического) больше и почему? При ответе на вопрос вспомните тип преганглионарных и постганглионарных волокон и скорость проведения импульса о этим волокнам.
3) Объясните механизм расширения зрачков у человека при волнении или боли.
4) Длительным раздражением соматического нерва мышца нервно-мышечного препарата доведена до утомления и прекратила отвечать на раздражитель. Что произойдет с ней, если параллельно начать раздражение симпатического нерва, идущего к ней?
5) У вегетативных или соматических нервных волокон больше реобаза и хронаксия? Лабильность каких структур выше – соматических ли вегетативных?
6) Так называемый «детектор лжи» предназначен для проверки того, говорит ли человек правду, отвечая на задаваемые вопросы. Принцип работы прибора основан на использовании влияния КБП на вегетативные функции и трудности контроля над вегетатикой. Предложите параметры, которые этот прибор может регистрировать
7) Животным в эксперименте вводили два различных лекарственных препарата. В первом случае наблюдали расширение зрачка и побледнение кожи; во втором случае – сужение зрачка и отсутствие реакции кожных кровеносных сосудов. Объясните механизм действия препаратов.
Занятие № 22
