Электрофизиологические методы исследования

 

Введение.

Электрофизиологические методы позволяют изучать физиологические процессы, происходящие в органах и тканях в норме и патологии, путем исследования протекающих в них биоэлектрических процессов и путем их стимуляции электрическим током. Электрографический метод является одним из наиболее эффективных способов исследования физиологических процессов.     Известно, что функция органа проявляется, во-первых, специфическим рабочим эффектом (сокращение, секреция ит. п.) и, во-вторых, рядом общих для тканей неспецифических физико-химических изменений (интенсивность обменных процессов, теплообразование, биоэлектрическая активность и др.). Таким образом, в ряде случаев состояние и рабочие возможности органа можно оценивать как по специфическому, рабочему эффекту, так и по сопровождающей его биоэлектрической активности. Например, о рабочих возможностях сердца можно судить не только по его производительности, но также и по его электрической активности.     Н. Е. Введенским была установлена закономерность , свидетельствующая о корреляции между функциональными (тем более патологическими) изменениями в тканях и органах и изменениями их биоэлектрической активности. Подтвержденная неоднократно, эта закономерность легла в основу электрографического метода. Однако электрографический метод позволяет получать информацию не только в тех случаях, когда биоэлектрическая активность сопровождает специфический эффект органа (сокращение мышцы и сердца, секреторная и моторная активность желудка и др.), но и в тех случаях , когда получить данные об этом специфическом эффекте другими методами не удается.     Электрографический метод позволяет получить сведения о прохождении волны возбуждения по нерву, информацию о жизнедеятельности мозга без исследования характера и особенностей осуществляемых им рефлексов и, наконец, данные о подготовке мышцы к выполнению сократительного процесса и др.     Нередко представление о состоянии органа или системы может быть установлено по изменению порядка следования импульсов электрической активности. Электрографический метод позволяет регистрировать спонтанную или фоновую электрическую активность и биопотенциалы, являющиеся ответом на функциональную нагрузку, например стимуляцию. Весьма важным для медицинского применения электрографического метода является тот факт, что биоэлектрическая активность органа может быть зарегистрирована не только при наложении электродов непосредственно на него, но и с кожи исследуемого. Таким образом, предметом электрографии охватываются вопросы индикации, регистрации и анализа биоэлектрической активности тканей, органов и систем, проводимые с целью изучения как собственно биоэлектрических процессов, так и физиологических процессов, которые они сопровождают и отражают. Успехи в развитии техники электрографии во многом определяют развитие самого электрографического метода.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Электрофизиологические методы исследования.

Электроэнцефалография — метод регистрации электрической активности (биопотенциалов) головного мозга. Разность потенциалов, возникающая в тканях мозга, очень мала (не более 100 мкВ), и потому может быть зарегистрирована и измерена только при помощи специальной электронно-усилительной аппаратуры — электроэнцефалографов.

Электроэнцефалографические исследования, проводимые на современных многоканальных электроэнцефалографах, позволяют записывать одновременно биотоки, получаемые от многих отделов 
головного мозга. Выявленные нарушения электрической активности мозга носят различный характер при тех или других патологических состояниях и нередко помогают при диагностике эпилепсии, опухолевого, сосудистого, инфекционного и других патологических процессов в головном мозге. Применение электроэнцефалографии помогает определить локализацию патологического очага, а нередко и характер заболевания. 
В “спонтанной” ЭЭГ здорового взрослого человека, находящегося в состоянии бодрствования различают два вида ритмических колебаний потенциала — альфа- и бета-активность. Кроме того, различают тэта- и дельта-активность, острые волны и пики, пароксизмальные разряды острых и медленных волн.

Альфа-ритм—8—13 колебаний в 1 с, амплитуда 30—100 мкв; регистрируется главным образом в затылочной области. 
Бета-ритм — 14—35 колебаний в 1 с, амплитуда в 2—4 раза ниже; регистрируется главным образом в лобной области. 
Дэльта-ритм—1—3,5 колебаний в 1 с.

Тета-ритм — 4—7 колебаний в 1 с.

Острые волны — колебания с периодом 100—200 мс.

Пики — колебания с периодом 20—60 мс.

 
Разнообразные афферентные раздражения (световые, звуковые и т. д.) — вызывают характерные изменения на ЭЭГ (депрессия альфа-ритма, феномен “усвоения ритма” при ритмической световой стимуляции и др.). 
Признаками патологии на ЭЭГ покоя считаются следующие изменения: 
1)десинхронизация активности по всем областям мозга, исчезновение или значительное уменьшение альфа-ритма и преобладание бета-активности высокой частоты и низкой амплитуды; 
2)гиперсинхронизация активности, проявляющаяся доминированием регулярных альфа-, бета-, тета-ритмов чрезмерно высокой амплитуды; 
3)нарушение регулярности колебаний биопотенциалов, проявляющееся

наличием альфа-, бета- и тета-ритмов, неодинаковых по длительности и амплитуде, не формирующих регулярный ритм; 
4)появление особых форм колебаний потенциалов высокой амплитуды — тета- и дельта-волн, пиков и острых волн, пароксизмальных разрядов обычно на середине или между верхней и средней третью катакротической фазы РЭГ.

Длительность анакротической фазы РЭГ зависит от эластичности сосудистой стенки, отражающей изменения церебральной гемодинамики в подфазе быстрого изгнания крови, т. е. в период максимального растяжения артерий кровью. Ката-кротическая фаза РЭГ отражает состояние тонуса сосудов. Длительность ее увеличивается и форма кривой становится выпуклой при возникновении затруднений оттоку крови от мозга. Длительность анакротической фазы увеличивается, когда затрудняется приток крови. Выраженность и количество дополнительных зубцов РЭГ также отражают изменения тонуса мозговых сосудов. При повышении тонуса сосудов происходит значительное уменьшение величины дикротического зубца и смещение его к вершине реоэнцефалограммы. При вазодилятации дикротический зубец увеличивается, становится более выраженным, глубоким и смещается к основанию реоэнцефалографической волны. При неустойчивости сосудистого тонуса отмечается несколько дикротических зубцов. Вершина реоэнцефалографической кривой соответствует точке наибольших изменений импеданса исследуемой области. Если изменения импеданса происходят с большой скоростью, то вершина резко заострена, например при артериовенозном соустье, когда значительное количество крови из артерии, минуя капиллярную сеть, непосредственно поступает в вену. Изменения импеданса могу г бьпь и замедленными, например при спазме мозговых сосудов, когда вершина РЭГ приобретает форму плато.

Реовазография — метод изучения сосудистой системы с использованием высокочастотного переменного тока для определения сопротивляемости участков тела. В момент притока крови сопротивление увеличивается и регистрируется кривая, совпадающая со сфигмограммой (записью пульса), но отличающаяся от последней формой. В неврологической практике часто производят реовазо-графию конечностей (при радикулите, неврите, невралгии, полиневрите и т. д.).

Эхоэнцефалография является важным методом диагностики объемных процессов головного мозга (опухоли, кисты, эпи- и суб-дуральные гематомы, абсцессы) и основан на принципе ультразвуковой локации — направленные в

 

мозг короткие ультразвуковые импульсы отражаются от его внутренних структур и регистрируются. Эхоэнцефалограмму (ЭхоЭГ) получают с помощью эхоэнцефа-лографа, снабженного специальным пьезоэлектрическим датчиком, работающим в двойном режиме — излучателя и приемника ультразвуковых импульсов, регистрируемых после возвращения на экране осциллографа.

Волны ультразвука, распространяясь, могут отражаться, поглощаться и проходить через различные среды.

В диагностике используются следующие свойства ультразвуковых колебаний: 
1)ультразвуковые колебания распространяются с различной скоростью в зависимости от физических свойств сред;

2)ультразвук, проходя через  исследуемый объект, частично отражается  на границе раздела сред;

3)сигнал может быть  зарегистрирован в том случае, если отражающая поверхность  образует с направлениями ультразвукового 
луча угол, близкий к прямому.

 
Практическое значение в диагносгике объемных образований полости черепа (опухоль, абсцесс, гематома, киста) имеет сигнал (М-эхо), отраженный от срединно расположенных структур (III желудочек, эпифиз, прозрачная перегородка, серп большого мозга). В норме М-эхо расположено по средней линии, отклонение его более чем на 2 мл указывает на патологию. 
 
При менингоэнцефалите в остром периоде на ЭхоЭГ выявляются признаки внутричерепной гипертензии, обусловленной отеком мозга. В некоторых случаях может наблюдаться смещение М-эха, однако при благоприятном течении заболевания наблюдается исчезновение этого признака. 
 
При интрацеребральчом кровоизлиянии, помимо смещения М-эха, регистрируется сложный комплекс отраженных импульсов различной высоты. Гематомное эхо при интрацеребральном кровоизлиянии возникает в результате отражения импульсов от излившейся крови и поврежденной мозговой ткани.

 
Электромиография — это метод регистрации колебаний биопотенциалов мышц для оценки состояния мышц и нейродвигательного аппарата в покое, при активном расслаблении, а также при рефлекторных и произвольных движениях. С помощью электромио-графии можно выявить, связано ли изменение электрической активности с поражением мотонейрона или синаптических и надсег-ментарных структур.

Электромиографические данные широко используются для уточнения топического диагноза и объективизации патологических или восстановительных процессов. Высокая чувствительность этого метода, позволяющая выявлять субклинические поражения нервной системы, делает его особенно ценным.

В период функциональной активности нервов и мышц возни-кают чрезвычайно слабые (от миллионных до тысячных долей вольта), быстрые (тысячные доли секунды) и частые колебания электрического потенциала. 
Электромиография широко применяется не только в неврологической практике, но и при изучении поражения других систем, когда возникают вторично обусловленные нарушения двигательной функции (сердечно-сосудистые, обменные, эндокринные заболевания).

При произвольном расслаблении мышц улавливаются только очень слабые (до 10—15 мкВ) и частые колебания биопотенциала. Рефлекторные изменения мышечного тонуса характеризуются незначительным увеличением амплитуд частых, быстрых и изменчивых по ритму колебаний биопотенциалов (до 50 мкВ). При произвольных сокращениях мышц регистрируются интерференционные электромиограммы (с частыми высоковольтными биопотенциалами до 2000 мкВ).

При прогрессивной мышечной дистрофии электромиограмма (ЭМГ) характеризуется снижением амплитуд биопотенциалов. 
Поражение клеток переднего рога спинного мозга вызывает изменение ЭМГ в зависимости от тяжести повреждения, характера течения заболевания и стадии его. При парезе наблюдаются уреженные, ритмические колебания с увеличением продолжительности до 15—20 мс.

Для спастического пареза характерны следующие изменения на ЭМГ: резкое повышение амплитуд колебаний при тоническом напряжении, ослабление электрической активности при произвольном сокращении мышц; наличие уреженных колебаний, обусловленных как паретическими, так и здоровыми мышцами. 
Поражение переднего корешка или периферического нерва вызывает снижение амплитуды и частоты биопотенциалов, изменение формы ЭМГ-кривой. Вялый паралич проявляется “биоэлектрическим молчанием”. 
При экстрапирамидном нарушении тонуса и различных гипер-кинезах электромиограмма отражает усиление частых колебаний в “покое”, возникновение ритмических и продолжительных “залпов” колебаний. 
Кожная электротермометрия, производимая с помощью электрокожного

 

безынерционного термометра, имеет большое значение для определения термоасимметрий, наблюдаемых при односторонних поражениях периферической нервной системы (радикулиты различной локализации, невралгия тройничного нерва и т. д.) и вегетативной дисфункции. При исследовании кожной температуры необходимо учитывать, что она зависит от состояния кожных арте-риол (расширение их приводит к увеличению температуры, сужение—к снижению ее). Абсолютные величины температуры неодинаковы на различных участках тела (открытых и закрытых, дистальных и проксимальных). Необходимо также учитывать суточные колебания температур. Для изучения терморегуляции используется ряд функциональных проб. Наиболее распространена ручная горячая ванна, до и после которой исследуется кожная температура. К наиболее широко распространенным пробам относится терморегуляционный рефлекс Щербака. Он состоит в том, что измеряется ректальная температура, после чего производится в течение 20 мин однокамерная ручная ванна (температура 45 °С). По окончании процедуры температура измеряется в прямой кишке в течение 45 мин с интервалами через каждые 15 мин. В норме ответная реакция состоит из двух фаз — подъема температуры на 0,3—0,5 °С и возвращения к исходным показателям.

Исследование электровозбудимости нервов и мышц производится с помощью специального прибора, позволяющего применять переменный (фарадический) или постоянный (гальванический) ток и менять полюс на активном электроде. Исследуется прямая возбудимость мышц, когда раздражение наносят непосредственно на двигательную точку мышцы, и непрямая, когда раздражение наносят на двигательную точку соответствующего нерва. Осуществляют это с помощью активного электрода. Пассивный, или индеферентный, электрод помещают на поясницу или живот. В норме катодозамыкательное сокращение (КЗС) больше анодозамыкательного сокращения (АЭС). Сокращение обычно быстрое, молниеносное. Расслабление следует сразу за выключением тока. Изменение величины силы тока составляет количественную характеристику исследования. Повышение силы тока (количественное снижение возбудимости) наблюдается при центральных парезах и первичной атрофии мышц. Извращения полюсов при этом не отмечается. При резких степенях атрофии обнаруживают полную утрату возбудимости. При вторичных (дегенеративных) атрофиях, наблюдаемых при поражении периферического нейрона, отмечается реакция перерождения, или дегенерации, проявляющаяся количественными изменениями возбудимости. Выраженные