Диссертация (1025404), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Схема БТС на основе многоканального радиофизического комплекса.ВизвестныхСВЧрадиотермографах(радиотермометрах)мониторирование и анализ функциональных процессов головного мозгауказанными выше методами не проводится. Поэтому в последующих разделахработыбудутрадиотермографа,рассмотреныновыепредназначенногоконструкторскиедлярешениядлительногоСВЧ-мониторингафункциональных изменений процессов регуляции головного мозга, а такжеразработаны новые методы анализа данных биомедицинских сигналов спомощью программного обеспечения радиофизического комплекса на основетеории мультифрактального анализа (одного из методов нелинейной динамики).Таким образом, флуктуации собственного ЭМИ головного мозга являютсяследствием не только тепловых процессов в его тканях, а определяетсядинамикой процессов его терморегуляции и является индикатором измененийфизиологических процессов, протекающих в нем.
Взаимодействие собственногоэлектромагнитного излучения головного мозга и механизмов регуляторныхсистем в организме человека изучены недостаточно. Это в полной мереотносится и к вегетативной нервной системе (ВНС), надсегментарные отделыкоторой участвуют в обеспечении регуляции мозгового кровообращения икогнитивных процессов [14]. Поэтому для адекватной оценки необходимо19проводитьодновременнуюрегистрациюсигналовсобственногоэлектромагнитного излучения головного мозга и электрографических сигналовприфункциональныхисследованиях.Для пониманияэтих процессов,модулирующих флуктуации собственного ЭМИ головного мозга, в первуюочередь необходимо подробно рассмотреть структуру систем, обеспечивающихгомеостаз мозга.1.2.
О системах, обеспечивающих функционирование головного мозга.В организации функционирования головного мозга участвуют нескольковзаимосвязанных систем: нейронные сети, нейроглия, оболочки мозга, системаликворообращения и система кровоснабжения [175]. Последняя представляетсобойсложнуюмногопараметрическуюбиофизическуюструктурусперекрестными связями, управление которой обеспечивается нейрогенным,гуморальным, метаболическим и миогенным регуляторными контурами [180].Средиосновныхфакторов,которыеспособствуютизменениюрегулирования системы мозгового кровообращения, выделяют: изменениетонуса сосудов, внутрисосудистое давление, напряжение сдвига на сосудистойстенке, потоковые характеристики крови, химический состав крови, вязкостькрови, активность вегетативной регуляции, а также зависимость перфузионногодавлениявмозгеотвеличинывнутричерепногодавления[180].Исполнительным звеном в механизме регуляции мозгового кровообращенияявляются мышцы сосудистой стенки, которые воспринимают раздражениеспециализированных рецепторов, или химических соединений, попадающих вкровьиокружающуюсреду,атакжемеханическоерастяжениевнутрисосудистым давлением крови и чувствительность к ряду веществ,являющихся продуктами клеточного обмена [180].Структурно-функциональная организация механизмов регулированиясистемы мозгового кровообращения представлена на Рис.
1.2 [180].20Рис.1.2. Структурно-функциональная организация механизмов регулированиясистемы мозгового кровообращения [180].Регуляторные контуры управления мозговым кровотоком находятся вдинамическом взаимодействии и их деятельность направлена на обеспечениефизического гомеостаза, определяемого балансом процесса фильтрации воды изкрови в ткань мозга под действием гидростатического давления в артериальномотрезке капилляра и абсорбации ее в венозном отрезке капилляра под действиемонкотического давления плазмы крови, и химического гомеостаза внутреннейсреды мозга [180]. Исполнительным звеном в механизме регуляции мозговогокровообращения являются мышцы сосудистой стенки, которые воспринимаютнесколько видов влияний: в соответствии с миогенной теорией, раздражениеспециализированных рецепторов как медиаторами, выделяемыми нервнымиокончаниями, а в соответствии с метаболической теорией, химическимисоединениями, попадающими в кровь и окружающую среду, а такжемеханическоерастяжениевнутрисосудистымдавлениемкровии21чувствительность к ряду веществ, являющихся продуктами клеточного обмена[143].Раздражение специализированных рецепторов кровеносных сосудовобеспечивается, преимущественно, симпатическим отделом вегетативнойнервной системы (ВНС), хотя в некоторых сосудистых реакциях участвуют ипарасимпатические волокна.
При увеличении активности нейронов, обусловленоли оно двигательными, сенсорными илипроисходитрасширениесосудовимыслительными процессами,увеличениекровотокавследствиеактивизации метаболических процессов в тканях мозга и выделения метаболитовв нейрогуморальной среде [181].Главным механизмом, обеспечивающим постоянство внутренней средыорганизма,являетсявегетативнаянервнаясистема(ВНС),котораяприспосабливает всех систем регуляции к изменениям окружающей среды [185].Известно [214], что ВНС может рассматриваться как комплекс структур,входящих в состав периферического и центрального отделов нервной системы,обеспечивающий регуляцию функций органов и тканей, направленную наподдержание в организме относительного постоянства внутренней среды(гомеостаз).По анатомическим критериям ВНС разделяют на сегментарный инадсегментарный отделы [185, 214].
Сегментарный отдел вегетативной нервнойсистемы обеспечивает вегетативную иннервацию отдельных сегментов тела ивнутренних органов, которые к ним относятся. Он подразделяется насимпатическую и парасимпатическую часть (СНС и ПСНС, соответственно)[181].Вструктуренадсегментарногоотделавыделяютэрготропныеитрофотропные и системы [181]. Эрготропная система усиливает своюдеятельность в моменты, требующие от организма определенного напряжения,активной деятельности. В этом случае повышается артериальное давление (АД),расширяются коронарные артерии, учащается пульс, увеличивается частотадыхания, расширяются бронхи, усиливается легочная вентиляция, уменьшается22перистальтика кишок, суживаются сосуды почек, расширяются зрачки,повышается возбудимость рецепторов и внимание [180].
Для реализации этихфункций эрготропная система включает в основном сегментарные аппаратысимпатической части вегетативной нервной системы. В таких случаях в процессвключаются и гуморальные механизмы – в кровь выбрасывается адреналин.Больше всего этих центров располагается в лобных и теменных долях [181].Трофотропная система оказывает содействие поддержанию внутреннегоравновесия, гомеостаза [185].
Она обеспечивает пищевые функции. В такомслучае замедляется сердечный ритм, дыхание, снижается АД, суживаютсябронхи, усиливается перистальтика кишок и секреция пищеварительных соков.Действия трофотропной системы реализуются через образования сегментарногоотдела парасимпатической части вегетативной нервной системы. Деятельностьобеих этих функций (эрго- и трофотропной) протекает синергически.
В каждомконкретном случае можно отметить преобладание одной из них, а от ихфункционального соотношения зависит адаптация организма к меняющимсяусловиям окружающей среды. Надсегментарные вегетативные центры находятсяв коре полушарий большого мозга, подкорковых структурах, мозжечке и стволемозга [175]. Например, такие вегетативные центры, как иннервации гладкихмышц, внутренних органов, сосудов, потоотделения, трофики, обмена веществнаходятся в лобных долях мозга [181].Несмотря на то, что анатомическая организация ВНС достаточно хорошоизучена, остаются не ясными многие механизмы обеспечения регуляциифункциональных процессов в тканях мозга.
Знания о роли ВНС в формированииэтих процессов позволили ли бы ответить на многие вопросы патогенезафункционирования головного мозга. Тем более, нет знаний о влиянии ВНС наформирование собственного ЭМИ. Получение их возможно только с помощьюэкспериментальных методов. Для этого необходимы радиофизические системы,предназначенные для одновременного измерения собственного ЭМИ и ВНС.Отметим, что первая подобная система разработана ООО «Экологическая имедицинская аппаратура (научные исследования и промышленные разработки)23под руководством В.С.
Кубланова – комплекс МРТРС, в состав которого входятмногоканальный медицинский СВЧ радиотермограф МРТ-40 (с возможностьюодновременной регистрации от двух до шестнадцати каналов) и измерительвариабельности сердечного ритма (ВСР), характеристики которого отражаютизмененияВНС[168].Впоследующихразделахнастоящейглавыпроанализируем уровень научно-технического обеспечения, необходимого длярешения этой проблемы.1.3 СВЧ радиометрия для исследования функциональных процессовголовного мозга.Применение СВЧ радиотермометрии первоначально разрабатывалась ииспользовалось в задачах радиоастрономии. Началом применения СВЧрадиометрии в медицине послужили измерения глубинной температуры телачеловека в начале семидесятых годов прошлого века.Эти работы дали импульс ксозданию ряда научных школ в Советском союзе, США, Германии, Японии иФранции.Из работ, которые определили развитие теории и техники систем измерениясобственного ЭМИ биологических объектов, отметим труды R.H.
Dicke, H. P.Schwan, K. R. Foster, K.M. Ludeke, D.V. Land, J.W. Hand, A. Mamouni, Y. Leroy,P. Bardati, J. Koehler, M. Ryle, A.H. Barrett, P.C. Myers, N.L. Sadowsky и ихучеников [75, 4-5, 17-19, 31-109, 35-38, 46, 47, 51, 54, 56, 59, 73-76, 83-87, 90-92,98, 104-102, 106-108, 110, 111].В создании отечественной школы большой вклад внесли работыВ.С. Троицкого, Ю.В. Гуляева, Э.Э. Годика, В.М.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
