Общая характеристика метода

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН ГОЛОВНОГО МОЗГА И ЕГО ИЗУЧЕНИЕ.

В настоящее время интерес к проблеме церебрального энергетического обмена необычайно велик. По мере роста требований со стороны общества к надежному решению человеком сложных задач, особенно в экстремальных ситуациях, встал вопрос об условиях стабильного функционирования мозга. Было выяснено, что важнейшая составляющая безошибочной работы мозга человека это снабжение его необходимой энергией.

Энергетическое обеспечение нервных клеток, также как и большинство функций биологических систем, строится по механизму регуляции с помощью обратной связи. Но в центральной нервной системе эта регуляция имеет ряд особенностей. Дело в том, что в широком диапазоне деятельности нейронов существует практически неограниченное снабжение их энергией, и чем больше клетка работает, тем больше она получает дополнительной энергии. Для этого задействованы различные механизмы и ведущим из них является усиление локального мозгового кровотока. Однако, при чрезмерной нагрузке, с вовлечением механизма анаэробного (бескислородного) окисления, начинается опасное отравление ткани мозга конечными продуктами окисления и образующимися свободными радикалами. На стадии анаэробного окисления уровень безошибочной работы мозга снижается, кроме того, возникает риск развития заболеваний головного мозга и организма в целом. И здесь включаются механизмы, тормозящие энергетический метаболизм и нейронную активность. Сложные взаимоотношения функциональной активности нейронов и их энергообеспечения указывают на необходимость серьезных исследований взаимосвязи между энергетическим обменом и работой нервных клеток.

Поэтому, когда появились новые методы неинвазивной оценки компонентов биохимических реакций, огромное число работ было направлено на исследование энергетического обмена и кислотно-щелочного равновесия, в частности. Эти методы – позитронная эмиссионная томография (ПЭТ), спектроскопия на основе ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и другие – позволяют не только оценивать церебральные биохимические процессы, но и визуализировать сами образования мозга, в которых эти процессы развиваются. Большинство работ было выполнено на людях с различной церебральной патологией, что показало эффективность использования оценки энергетического метаболизма для диагностики и понимания процесса многих заболеваний.

К сожалению, эти методы не получили сколько-нибудь существенного распространения в России прежде всего из-за их стоимости. Сложилась достаточно непростая ситуация, когда многие отечественные специалисты в области нейронаук знают это направление исследований только по отдельным публикациям в интересующей их области и не имеют целостного представления о современном уровне знаний, касающемся церебрального энергетического обмена.

Современные методы компьютерной визуализации компонентов биохимических реакций имеют много достоинств, хотя и несвободны от некоторых ограничений, связанных, в первую очередь, с необходимостью предварительного введения изотопов, рентгеновского облучения, поддержания строго определенной позы при обследовании и пр. Поэтому их применение на здоровых людях ограничено, а на здоровых детях практически исключается. Кроме того, во многих случаях безопасным является обследование человека не чаще одного раза в год. Поэтому наука и практика нуждаются в простом, доступном, безопасном и дешевом методе.

Проведенные в течении 25 лет исследования в Институте Мозга г. Москва РАМН показали, что таким методом является электрофизиологический метод оценки кислотно-щелочного равновесия в мозге. Речь идет об измерении уровня постоянного потенциала (УПП) головного мозга с его последующей компьютерной обработкой и анализом. При определенной методике регистрации, УПП отражает состояние кислотно-щелочного равновесия на границе гемато-энцефалического барьера. Проведенные исследования показали, что результаты, полученные с помощью регистрации и анализа УПП, позволяют получить новые сведения, особенно в тех направлениях, которые мало изучены современными биохимическими методами.

Область применения метода оценки энергетического метаболизма при измерении уровня постоянного потенциала (УПП), достаточно широка как для современной нейрофизиологической теории, так и для практики. Это прежде всего получение новых данных о работе мозга во всем диапазоне функциональных состояний человека – от спокойного бодрствования до комы, изучение деятельности правого и левого полушария головного мозга в различных условиях, анализ взаимосвязи процессов обучения и памяти с некоторыми характеристиками энергетического обмена и тд. При изучении церебральной патологии это раскрытие новых закономерностей патогенеза некоторых заболеваний, их ранняя диагностика, разработка новых методов коррекции и лечения на основе оценки энергетического обмена и многое другое.

Метод полезен для:

1. пациентов с сосудистыми и атрофическим поражением головного мозга (инсультами, паркинсонизмом, болезнью Альцгеймера, эпилепсией и т.д.):
• для дифференциальной диагностики,
• для оценки степени поражения,
• определения локализации поражения,
• для контроля за результатами медикаментозного и физиотерапевтического лечения,
• для оценки динамики происходящих изменений
2. пациентов реанимации:
   
   • для оценки тяжести состояния, глубины поражения головного мозга
   • для прогнозирования состояния пациентов находящихся в коме
   • для контроля за эффективностью реанимационных мер лечения
   • для диагностики ресурсов организма
3. пациентов с токсикоманиями, наркоманиями и алкоголизмом:
   
   • для оценки степени поражения
   • для контроля за эффективностью лечебного воздействия
4. пациентов с неврозами и различными видами депрессий:
   
   • для дифференциальной диагностики
   • для контроля за результатами медикаментозного и психотерапевтического лечения
5. пациентов с системными заболеваниями:
   
   • для оценки остроты и стадии патологического процесса,
   • для контроля за эффективностью лечебного воздействия.

Таким образом, применения этого метода в клинике позволяет не только улучшить диагностику многих заболеваний, глубже понять их патогенез, но и проводить мониторинг различных препаратов и лечебных методик, осуществляя индивидуальный подбор средств лечения.