Способ исследования реакции головного мозга человека на гипоксию
Владельцы патента RU 2440024:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сыктывкарский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к области физиологии и медицины. При проведении электроэнцефалографии (ЭЭГ) предварительно измеряют амплитуду волн альфа-диапазона или бета-диапазона при спокойном дыхании и при задержке дыхания на вдохе. Реакцию головного мозга на гипоксию исследуют по формуле: РГ=(ЭЭГ2-ЭЭГ1)/ЭЭГ1*100, где РГ - реакция на гипоксию, %, ЭЭГ1 - амплитуда волн при спокойном дыхании, мкВ, ЭЭГ2 - амплитуда волн при задержке дыхания, мкВ, 100 - коэффициент для пересчета данных, %. Способ расширяет арсенал средств для исследования реакции головного мозга на гипоксию. 1 табл.
Изобретение относится к физиологии и медицине, в частности к функциональной диагностике, и может быть использовано при оценке общего состояния человека в условиях нормы и патологии.
Реакция на гипоксию обусловлена большой зависимостью головного мозга от доставки кислорода. Известно, что у взрослого человека, для поддержания нормальной жизнедеятельности, головной мозг использует до 20% кислорода, потребляемого организмом [1]. Задержка доставки кислорода (гипоксия) сопровождается реакцией головного мозга в виде изменений его электрической активности, регистрируемой с помощью электроэнцефалографии.
Известен способ исследования реакции головного мозга человека на гипоксию путем электроэнцефалографии [2].
В соответствии с известным способом исследуется состояние ЭЭГ человека-оператора при острой гипоксии. Недостаток известного способа заключается в том, что используется ситуация, при которой человек в течение рабочей смены подвергается нервно-психическим перегрузкам, которые могут привести к развитию острой нехватки кислорода, отчего гипоксия приобретает патологический характер.
Известен также способ исследования реакции головного мозга человека на гипоксию путем электроэнцефалографии [3].
В соответствии с известным способом испытуемый в течение 15 мин дышит через специальную маску газовой смесью с содержанием кислорода 8%.
Недостаток известного способа заключается в том, что применяется заранее приготовленная газовая смесь с 8% содержания кислорода, масочный метод и время записи ЭЭГ до 15 мин.
Предложенный способ исследования реакции головного мозга человека на гипоксию отличается тем, что испытуемый задерживает дыхание на вдохе в течение удобного для него времени, которое длится у взрослого человека без специальной тренировки в пределах 2 мин. Это время в 7 раз короче, чем по способу [3] и в сотни раз короче, чем по способу [2]. Не требуется приготовления газовой смеси, не возникает клиническое состояние, т.к. сам испытуемый контролирует удобную для него продолжительность задержки дыхания. Запись ЭЭГ ведется при спокойном дыхании испытуемого и во время задержки дыхания.
Реакция головного мозга человека на гипоксию в соответствии с предлагаемым способом определяется по формуле.
Предлагаемый способ реализуется следующим образом. Испытуемому после предварительной гипервентиляции (трех максимальных вдохов и выдохов) предлагается определить время, в течение которого он способен задерживать дыхание на вдохе. Затем начинается запись ЭЭГ, во время которой испытуемый спокойно дышит, а затем задерживает дыхание на максимальном вдохе. Исследование реакции головного мозга человека на гипоксию ведется по формуле:
РГ=(ЭЭГ2-ЭЭГ1)/ЭЭГ1*100,
где РГ - реакция на гипоксию, %,
ЭЭГ1 - амплитуда волн при спокойном дыхании, мкВ,
ЭЭГ2 - амплитуда волн при задержке дыхания, мкВ,
100 - коэффициент для пересчета данных, %.
Протокол результатов приведен в таблице.
| Испыту- емый |
Возраст, годы |
Масса тела, кг |
Рост, см |
Задержка исходная, с |
Амплитуда волн в альфа-диапазоне, мкВ | Амплитуда волн в бета-диапазоне, мкВ | ||||
| Фон | Задержка | Измене- ния, % |
Фон | Задержка | Изменения, % | |||||
| К | 22 | 45 | 152 | 65 | 94 | 39 | 58,5 | 41 | 72 | 43,1 |
| Л | 22 | 59 | 176 | 45 | 84 | 56 | 33,3 | 39 | 61 | 36,1 |
| Ц | 23 | 54 | 168 | 55 | 87 | 45 | 48,3 | 38 | 66 | 42,4 |
Как видно из таблицы, индивидуальная реакция головного мозга на гипоксию по показателям ЭЭГ различается у испытуемых в 1,5-2 раза. При этом задержка дыхания на вдохе приводит, как видно из протокола (таблица), к снижению на 33-58% амплитуд волн в альфа-диапазоне и к увеличению на 36-43% волн в бета-диапазоне.
Источники информации
1. Физиология человека. Под. ред. Г.И.Косицкого. М.: Медицина. 1985. 420 С.
2. Шеховцев И.К., Шпатенко В.М., Тимофеева Т.В. Изменение электроэнцефалограммы человека-оператора при острой гипоксии // Нур. Med. J. 1997. v.5, N1, p.11-13.
3. Бурых Э.А. Взаимосвязь изменений локальных и пространственно-временных спектральных характеристик ЭЭГ при гипоксическом воздействии у человека // Рос. физиол. ж. 2005. Т.91. №11, с.1260-1279.
Способ исследования реакции головного мозга человека на гипоксию путем электроэнцефалографии (ЭЭГ), отличающийся тем, что предварительно измеряют амплитуду волн альфа-диапазона или бета-диапазона ЭЭГ при спокойном дыхании и при задержке дыхания на вдохе, а реакцию головного мозга на гипоксию исследуют по формуле:
РГ=(ЭЭГ2-ЭЭГ1)/ЭЭГ1·100,
где РГ - реакция на гипоксию, %;
ЭЭГ1 - амплитуда волн при спокойном дыхании, мкВ;
ЭЭГ2 - амплитуда волн при задержке дыхания, мкВ;
100 - коэффициент для пересчета данных, %.
