Шмидт, Тевс (ред.) - Физиология человека - т.1 (947488), страница 58
Текст из файла (страница 58)
На фоне незначительных 142 ЧАСТЫ!. ДВИГАТЕЛЬНЫЕ И ИНТЕГРАТИВНЪ|Е ФУНКЦИИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ Рис. 6.1 4. Измерение местного кровотока путем введения во внутреннюю сонную артерию 'э!хе (Н.А. Езмеп. О.Н.|ппчаг). За поступлением и вымыванием радиоактивного ксеноне в различных участках головного мозга следят при помощи счетчика Гейгера, помещенного не боковую поверхность головы. Автоматизированная обработка сигналов позволяет рассчитать кроеоток и представить его в виде цифр или условных обозначений Я.
Общая схеыа метода. Б. Кроваток е доминантном полушарии е покое (усредненные данные для восьми человек) Отклонения от средней для полушария величины обозначаются значками (вверху справа). В Те же данные, что и не Б. однако отмечены лишь участки с кровотоком, отклоняющимся от среднего по меньшей мерв на 20'А. Г Е Изменения местного кровотока при болевых раздражений кожи максимум кровоснабжсния смещается уже в теменную область, т.с. в первичную сенсорную зону (В). Одновременно несколько возрастает общее кровоснабжсние головного мозга. При активном сжимании и разжимании кулака контралатеральной конечности (Г) происходит аналогичное, однако еше более выраженное перераспределение кровотока. Чтение вслух (Д) сопровождается увеличением кровоснабжсния областей, расположенных е виде буквы У, в том числе зрительных отделов затылочных долей (50].
По-видимому, такие местные изменения кровотока обусловлены главным образом метаболическими факторами. «Метаболические» карты, полученные путем исследования поглошения радиоактивной глюкозы клетками мозга, в значительной степени совпадают с ккартами кровоснабженияь. Следовательно, любое местное увеличение активности нейронов, обусловлено ли оно двигательными, сенсорными или мыслительными процессами. сопровождается повышением интенсивности их обмена веществ; при этом выделяются метаболиты, приводвцие к местному расширению сосудов и увеличению кровотока. различных видах деятельности головного мозга; обо- значения те же, что и на В (измерения О.
Н. 1пйчаг е! е|., по [бо)) Клииичсские данные свидетельствуют, что у больных в бессоэиатсльиом или коматозном состоянии. лри тяжелом слабоумии или шизофрении нарушение сенсорных, двигательных иэи психических функций сопрозожластсх снижением как общего мозгового кровотока, тзк я кровоснабжения соответствующих областей (50). Следовательно, методы измерения этого кровогока могут приобрести большое клиническое зиачсиис, особенно если удастся повысить их разрешающую способность н анализировать с их помоп|ью состояние ис толька аохсрхиости гоэовиого мозга, ао и его глубинных отделов. Исследование структур н функций мозга с помощью анализа изображений В последние годы описанные выше способы изучения мозга (ЭЭГ, измерение мозгового кровотока кссноновым методом) были дополнены методами, позволяюшими получать его изображение.
Основную роль в их разработке и дальнейшем развитии сыграло появление компьютеров, позволяюших обрабатывать большие объемы информации. Методы анализа изображений уже сегодня очень важны для теоретической и практической медицины, и их роль будет возрастать. Сюда относятся, во-первых, рснзтенологичсская компьютерная ГЛАВА к интеГРАльные Функции центРАльнОЙ неРВнОЙ системы 143 томография (КТ), во-вторых, позитрешю-эмиссщщвви томография (ПЭТ), и наконец, томография с ядерным магнитным резонансом (ЯМР).
Здесь мы коротко, не вникая в детали, рассмотрим достоинства всех этих подходов. Что же касается ультразвуковых методов, то их значение здесь гораздо меньше, чем при исследовании других органов, из-за большой массы костей черепа. КТ. Поскольку различные отделы мозга поглощают рентгеновские лучи примерно одинаково, до последнего времени его рен.пенологнческое нсследованне было возможным лишь пасте введення возлуха в пространства, занимаемые спннномозговой жалкостью («яеямоэяиеязаяограьйия), нлн контрастного вещества в одну нз крупных артерий головы (ангяогряйзия).
Оба этн метода небезопасны н неприятны для пацненза. Прн КТ через мозг пропускается зонкнй пучок рентгсновскнх лучей, источник которого вращается вокруг головы в з данной пласкостн; прошедшее через череп излучение нзмеряется сцннтнлляцнонным счетчиком. Таким образом получают рентгенографнческне нзобрюкення каждого участка мозга с различных кточек зрения». Далее с помощью сложных компьютерных пргярамм по зтнм данным рассчитывают радиационную плотнеть ткани в каждой точке исследуемой плоскости. В результате получают высококонтрастное вэвбражывж среза мозга в данной плоскости с пространственным разрешением 0,5- ! мм для слоя толщиной 2 13 мм. Доза облучения прн этом не больше, чем прн обычном рентгенологнческом нсслелованнн. ПЭТ.
Прн этой методнке нспользтют радиоизотопы биологически важных атомов ('ЯЕ, ' О, зХ, "С), нспускающие позитроны. Кахглый позитрон, пройля короткий (2-8 мм) путь. сталкивается с электроном; прн этом обе частицы взанмоуннчтожаются с вспусканнем двух Т-лучей под углом ровно 180". Этн лучи улавлнваютса фотодетекторами, расположеннымн вокруг головы, причем нх регистрация происходит лишь в том случае, когда два детектора, расположенные точно друг против прута. возбуждаются одновременно. На основании полученных данных строится нзобра1кенне в соответствуняцсй плоскости, которое отрвзкает различия в плотности распада изотопа. т.е.
в рвлноактнвностн разных участков исследуемого объема ткани. Если изотоп включается в такнс вещества, квк вода, глюкоза, аминокислоты илн другие биологические важные молекулы, можно изучать нх расвределенне а мозгу (пример упомянутая выше «метаболнческая картав потребления глюкозы мозговыми клетками). Пространственное разрепжнне прн данном методе составляет 4 8 мм, а временнбе- ! с.
Поскольку период полураспада используемых изотопов мал, поблнзосгн от установки ПЭТ лолжен находиться цнклотрон, на котором нх получают, поэтому вся эта процедура очень лпрога. ЯМР. Ядерный ьшгннтный резонанс уже давно широко используется для спектроскопического аналаза в физике н химии с целью изучения сз руктуры молекул. Для мелицнвской диагностики несбходнма дополннтельная пространственная информация, позволяющая реконструяровать нзобрюкенне среза, так как исследователя в данном случае интересует не только наличие сигнала, но н местоположенне его нсточннка. Соответсгвующне мето. дики были разработаны лишь недавно.
Физические процессы, лежангне в основе ЯМР, сложны. Дело в том, что ядра атомов вращаются, т.е. аблглают моментом вращения, нлн спнном; поскольку же в нх состав входят протоны, пра этом генерируется магнитное поле, полюса которого расположены на осн вращения. Обычно осн вращения различных молекул распределены случайным образом, но под влиянием янешнего магнитного поля нх направления меняются (подобно тому, квк стрелка компаса орнентнруегся в магнитном поле Земли). Прн соответствующих условиях это приводит к резонансу атомных ядер, в результате чего онн испускают электромагнитное нэлученне. Регистрируются появление н затухание такого резонансного излучения, которые н служат измеряемыми снгналамн.
Особенно хорошлй резонатор -нлро атома водо- В да в составе воды н многнх других молекул организма. связи с этим методом ЯМР в медицине измеряют нменно его резонанс, причем изображения мозкно получать в любых плоскостях. В настоящее времв толщина анализируемого слоя составляет 5-10 мм, а пространственное разрешение около 1 мм. Однако временнбе разрешение пока остается слабым — ГВ-З) с.
Степень контрастностн прн ЯМР такая же, как прн КТ, н, безусловно. может быть увеличена. Пока неясно, опасно лн внешнее магпятное поле для злоровья, если его напряженность превышает опрелеленный уровень. В современных днагностнческнх устройствах магнитная нндукцня составляет 0,2 Тл, а в экспериментальных 2,3 Тл (в 50000 раэ выше, чем у магнитно! о поля Земли) н более.
Сейчас считается, что магнитная нцлукцня нике 2 Тл безврелна. 6.3. Сон и бодрствование Циркцдиинный ритм квк основа цнкли сон/бодрстиование Циркадианиый осциллятор. Прахтически у всех живых существ от простейших до человека состояние и функции систем ритмично изменяются. Эти изменения часто соответствуют суточному ритму, связанному с вращением Земли, хотя существуют и другие периодические колебания, соответствующие приливно-отлнвному, лунному или годичному циклам. В прошлом было широко распространено мненно, что суточные ритмы человека н животных — пассивная реакция организма на периодические изменения окрухсаюшнх условий.
Однако во многих экспериментах было убедительно продемонстрировано сохранение этой ритмичности даже я отсутствие всех внешних !бактороя. Период таких свободнотекуппщ ритмов часто составляет меньше или больше 24 ч, что также свидетельствует о зависимости их не от внешних влияний, а от эндогенных процессов. Природа последних неизвестна; все вместе они получили название «биологических часов». Поскольку эндогенные ритмы лишь приблизительно соответствуют суточному, их называют цяркадиаииымн (околосуточными) от латинских слов с(гса = около и гйеэ = день. Свободнотекушие циркадианные ритмы не затухают в течение длительного времени (несколько недель или месяцев), т.е.
обладают свойствами самовозбуждаюшегося осциллятора. Обычно частота его колебаний синхронизирована с 24-часовым суточным циклом благодаря действию внешних захватыввннцвх сигналов (времязадвтелей), например чередованию дня и ночи, или социальным факторам (3, 7, 38, 42). пясть и, двнглтельные н интеп лтнвные ез нкцин нервной системы Цнрнадваииые ритмы у человека.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
