Что такое диффузные изменения биоэлектрической активности головного мозга

2.2. Экологические аспекты хронобиологии

2.2.5. Сезонные (циркануальные) ритмы

Биологические ритмы с периодом, равным одному году (циркануальные), традиционно называют сезонными ритмами. Несмотря на прогресс в разработке средств защиты от резких перепадов параметров окружающей среды, у человека обнаруживаются годичные колебания биохимических, физиологических и психофизиологических процессов. Сезонные биоритмы, охватывая, по существу, все функции, отражаются на состоянии организма в целом, на здоровье и работоспособности человека.

Основы циркануальных ритмов. Комплекс внешних и внутренних причин, вызывающих циркануальные ритмы, можно разделить условно на три группы по механизму действия.

1. Адаптивные изменения функционального состояния организма, направленные на компенсацию годичных колебаний основных параметров окружающей среды и прежде всего температуры, а также качественного и количественного состава пищи.

2. Реакция на сигнальные факторы среды – продолжительность светового дня, напряженность геомагнитного поля, некоторые химические компоненты пищи. Факторы среды, играющие роль сезонных «датчиков времени», способны вызывать значительные морфофункциональные перестройки организма.

3. Эндогенные механизмы сезонных биоритмов. Действие этих механизмов носит адаптивный характер, обеспечивая полноценное приспособление организма к сезонным изменениям параметров окружающей среды.

Сопряженность сезонных изменений освещенности, температурных условий окружающей среды и состава пищи затрудняет разделение их роли в формировании циркануальных ритмов физиологических систем организма. Следует отметить существенное значение социальных факторов в формировании сезонных биоритмов у человека.

Сезонные колебания в характере поведенческих реакций человека.

• В процессе питания общая калорийность пищи возрастает в осенне-зимний период. Причем летом увеличивается потребление углеводов, а зимой – жиров. Последнее приводит к возрастанию в крови общих липидов, триглицеридов и свободных жиров. Существенное влияние на изменение функционального состояния организма в разные сезоны года оказывает витаминный состав пищи.

• Интенсивность энергетического обмена больше в зимне-весенний период по сравнению с летом, а теплоотдача с поверхности кожи имеет обратную направленность. В зависимости от сезона года отмечается значительная разница в терморегуляторной реакции организма на тепловую и холодовую нагрузку. Устойчивость по отношению к тепловым нагрузкам возрастает летом и снижается зимой. Четкая сезонная периодичность характерна для интенсивности процессов роста. Максимальный прирост массы тела у детей наблюдается в летние месяцы.

• Имеются многочисленные данные о сезонных колебаниях в нейроэндокринной системе. Так, активность парасимпатического отдела вегетативной нервной системы максимальна в весенние месяцы. В это же время возрастает концентрация в крови тропных гормонов гипофиза. Активность щитовидной железы увеличивается в зимние месяцы. Глюкокортикоидная функция надпочечников минимальна летом, а активность симпатоадреналовой системы имеет пик в зимние месяцы.

• Сезонную динамику репродуктивной функции связывают с фотопериодизмом (колебаниями продолжительности светлого и темного времени суток). С удлинением ночи происходит увеличение выработки мелатонина эпифизом, который, в свою очередь, приводит к угнетению гонадотропной функции гипоталамо-гипофизарной системы.

• Согласно многочисленным наблюдениям, функциональная активность сердечно-сосудистой системы выше в весенние месяцы. Это проявляется в более высоких показателях частоты сердечных сокращений, артериального давления, сократительной функции миокарда. Комплексные исследования кровообращения, дыхания и крови показывают, что сезонные колебания характерны для кислородтранспортной системы организма и определяются, по-видимому, колебаниями интенсивности энергетического обмена.

Сезонные колебания интенсивности энергетического обмена и активности нейроэндокринной системы вызывают закономерные колебания в деятельности различных физиологических систем организма. Наблюдения за состоянием и поведением человека обнаруживают сезонные изменения работоспособности. Так, уровень физической работоспособности минимален зимой и максимален в конце лета – начале осени.

Что такое БЭА мозга

Диффузные изменения биопотенциалов – это такие нарушения, которые выявляются в ходе электроэнцефалографического исследования головного мозга, что обычно значит наличие повода для проведения диагностики. Методом электроэнцефалографии определяют:

• Степень зрелости нейрональных структур.
• Динамику корково-подкорковых взаимосвязей.
• .

Диагностическая значимость чаще принадлежит модуляции альфа-ритма. Результаты исследования основываются на степени выраженности медленных колебаний, к которым относятся диапазоны тета и дельта. Электроэнцефалограмма показывает характер БЭА после применения функциональных нагрузок – пробы с открытием, закрытием глаз, гипервентиляции, ритмической фотостимуляции.

При помощи ЭЭГ ставят диагноз эпилепсия, независимо от степени подверженности больного эпилептическим приступам. О появлении эпилептиформной активности свидетельствует особый дельта-ритм. Предрасположенность к развитию эпилепсии подозревают, если понижается порог (уровень) судорожной готовности.

Изменения нормальных показателей биоэлектрической активности диффузного характера, выявленные при исследовании головного мозга у детей, обычно свидетельствуют о патологиях, которые приводят к нарушениям:

• Трудности обучения в школе.
• Социальная дезадаптация.
• Расстройство поведения.

Замедление БЭА во время ЭЭГ-обследования часто наблюдается при многих сбоях в работе ЦНС. К ним относят когнитивные расстройства легкой формы, ишемический инсульт, синдром дефицита внимания и повышенной физической активности (СДВГ), расстройство личности. Для этих заболеваний характерны паттерны (схемы) – особый характер биоритмики, который позволяет диагностировать патологию и дифференцировать ее от заболеваний с похожими симптомами.

В норме замедление БЭА наблюдается у взрослых в период сна. Состояние проявляется определенным ЭЭГ-паттерном. Если умеренно выраженные отклонения БЭА диффузного характера возникают в период бодрствования, они указывают на функциональные и морфологические изменения, которые произошли в головном мозге.

При цереброваскулярных нарушениях, связанных с патологиями сосудов и замедлением церебрального кровотока, выраженные изменения показателей биоэлектрической активности диффузного порядка возникают при серьезных поражениях мозговых тканей, когда кроме очага ишемического инсульта в патологический процесс вовлекаются все отделы головного мозга. Повышенная мощность дельта-ритма – неспецифический маркер дисфункции корковых структур, СДВГ, эпилепсии, биполярного расстройства.

Если по заключению электроэнцефалографии (ЭЭГ) умеренные диффузные , высока вероятность менингососудистых новообразований – менингиомы, менингеальной саркомы. Подобные биопотенциалы свидетельствуют о раздражении . Обычно у пациента наблюдается дезорганизация корковой ритмики на фоне неравномерной амплитуды альфа-колебаний и 2-3-кратного увеличения амплитуды бета-колебаний.

Раздражение корковых структур происходит в результате интенсивного воздействия афферентных импульсов, которые поступают от ангиорецептивных зон и мозговых оболочек, обладающих богатой иннервацией. По мере роста новообразований амплитуда учащенных ритмов обычно снижается, в общем ритме появляются дельта-волны с малой амплитудой. Волновая активность одинаково появляется в обоих полушариях.

Ирритативные общемозговые нарушения биопотенциалов характерны для сосудистых новообразований с локализацией в переднебазальных, сагиттальных и расположенных рядом с ними отделах мозга. Исследование в формате ЭЭГ позволяет на ранних стадиях заподозрить серьезные заболевания, в числе которых инфаркт мозга, инсульт, внутримозговые опухоли, психические расстройства.

Опасность изменения БЭА

При умеренном проявлении измененная биоэлектрическая активность не усугубляет состояние организма. Но дезорганизация работы системы через некоторое время обязательно перерастает в опасные патологии.

Иногда совместно с дизритмией выявляется нарушение функционального состояния таламуса и гипоталамуса. Это приводит к развитию диэнцефального синдрома, при котором фиксируются неврологические, эндокринные, метаболические патологии: нарушается работа щитовидной железы, сердца и сосудов, органов пищеварения, репродуктивной системы. Сбивается работа регуляторной системы, отвечающей за поддержание температуры тела в норме. Возникают депрессия, бессонница, неконтролируемая смена настроения.

У ребенка убедительное нарушение импульсной проходимости может стать причиной серьезных психоэмоциональных расстройств, проблем с моторикой, отставания в развитии.

Симптомы и диагностика диффузных изменений

Считается, что биоэлектрическая активность головного мозга дезорганизована, если проявляются внешние признаки, отражённые в поведении и реакции больного, а также если эти изменения подтверждает или предваряет аппаратная диагностика

Зачастую биоэлектрическая активность мозга сначала тестируется аппаратным методом, после чего возникают подозрения, и уже потом больные обращают внимание на поведенческие и когнитивные симптомы:

• резкие смены настроения от хорошего к плохому – и наоборот,
• снижение самооценки,
• утрата интереса к прежним увлечениям,
• замедление выполнения привычной работы,
• быстрое возникновение усталости при выполнении даже элементарных действий.

В целом анамнез при общемозговых изменениях БЭА характерен и для других заболеваний ЦНС. Человек описывает своё состояние как общее недомогание и может не соотнести симптомы с первыми признаками диффузных изменений БЭА (особенно если перечисленные выше симптомы сопровождаются головокружениями и головными болями, «скачущим» давлением). Иногда подобные изменения сопровождаются признаками дисфункции диэнцефально-стволовых структур, что тоже проявляется в жалобах на плохое самочувствие.

Если диффузные изменения выражены значительно, и если фиксируется существенное понижение порога судорожной готовности, то считается, что человек предрасположен к эпилепсии.

ЭЭГ

Распространённые причины изменений – атеросклероз, энцефалит, менингит, токсические поражения мозга, – как правило, отражаются в некрозе ткани, воспалениях, отёках, появлении рубцов. А эти патологии в свою очередь, регистрируются с помощью ЭЭГ. При общемозговом поражении на ЭЭГ регистрируются патологические процессы трёх типов, самым значимым из которых считается первый, но диагноз ставится при наличии всех трёх признаков патологического процесса, а именно:

• полиморфной полиритмической (множественность ритмов) активности при условии отсутствия регулярной доминирующей биоэлектрической активности,
• нарушении нормальной организации электроэнцефалограммы, что находит выражение в нерегулярной асимметрии с одновременными нарушениями в распределении основных ритмов ЭЭГ, совпадениях волн по фазе в симметричных отделах головного мозга, амплитудных взаимоотношениях,
• диффузные патологические колебания (альфа, дельта, тета, превышающие нормальные амплитуды).

Нередко в ЭЭГ преобладают признаки симптомокомплекса, который появляется при поражениях гипоталамуса и гипофиза (диэнцефальный синдром). Расшифровка показаний ЭЭГ не позволяет увидеть причину появления аномальных данных. Небольшой сбой в БЭА при диагностике с помощью ЭЭГ может фиксироваться и у здорового человека.

Примеры заключения по ЭЭГ:

«Значительные диффузные изменения БЭА головного мозга, связанные с дисфункцией срединных структур. Снижение порога судорожной готовности. Фокус патологической активности, включая пароксизмальную, в правой лобно-височной области».

Это означает, что существует предрасположенность к эпилепсии и судорожному синдрому. Есть очаги в коре мозга, проявляющие повышенную БЭА, что может приводить к различным видам эпилептических припадков.

«БЭА мозга несколько дезорганизована. Во время гипервентиляции регистрируются вспышки заостренных тета- и альфа-волн, деформированных единичных комплексов во фронтальных отведениях по типу «острая-медленная волна». Выраженной межполушарной асимметрии не зафиксировано».

Данный результат совместно с результатами РЭГ, говорящими о сохранении снижения пульсового кровенаполненияпри функциональных пробах, выявляет признаки нарушения кровообращения в мозге.

«Альфа-ритм над обоими полушариями. Амплитуда – до 101мкВ справа и до 99 мкВ слева. Максимальная – 57мкВ справа и 54 мкВ слева. Доминирующая частота – 9,6 Гц с доминированием альфа-ритма в затылочных отведениях. Медленные тета-волны над обоими полушариями. В передне-лобном отделе – 53 мкВ, в лобном –56мкВ, в теменном –88мкВ, в центральном – 81мкВ, в задне-височном – 55 мкВ. Признаки умеренной стадии ирритации срединных структур мозга и коры. Пароксизмальной активности и устойчивой межполушарной асимметрии не зарегистрировано».

Для уточнения и выявления катализаторов отклонения применяют магнитно-резонансную томографию (МРТ).

Магнитно-резонансная томография

При дезорганизации биоэлектрической активности причины отклонений существуют, даже если они сразу неочевидны. Их и помогает выявить МРТ. Атеросклероз сосудов выявляется путём проведения ангиографии. Томография демонстрирует ирритативные изменения, причиной которых стала опухоль, помогает установить природу новообразований.

Диффузный склероз

По статистике данная патология является наиболее частым заболеванием. Причиной выступает нехватка кислорода, вследствие чего ткань уплотняется. Может зависеть от функционирования кровообращения и заболеваний, связанных с нарушением транспорта кислорода.

К возможным заболеваниям, которые приводят к диффузному склерозу, можно отнести:

• Повышение артериального давления (Гипертония);
• Малокровие (анемия);
• Закупоривание сонных артерий (атеросклероз);
• Сердечная недостаточность;

Данные заболевания чаще всего наблюдают у взрослых и пожилых людей. Если перечисленные заболевания не подвергать лечению, то высока вероятность развития диффузного склероза мозга.

При нарушениях работы почек и печеночной недостаточности, возникает токсическое поражение мозга.

Еще одной причиной диффузных изменений биопотенциалов головного мозга, является странная работа иммунной системы человека. Происходит, вследствие того, что иммунная система начинает воздействовать на миелиновую оболочку и в свою очередь разрушает изоляционный слой (рассеянный склероз). Возникает у молодых людей.

Профилактика

Чтобы избавиться от диффузных изменений БЭА, нужно максимально уменьшить или избавиться от привычки пить спиртные напитки, кофе, курить. Не рекомендуется подвергать организм перегреву или переохлаждению и другим негативным воздействиям, нужно стараться поменьше работать на высоте.

Молочная диета показывает положительный результат, частое пребывание на свежем воздухе, легкая зарядка, соблюдение режима отдыха и работы помогают улучшить здоровье. Нельзя работать возле открытых источников огня, рядом с техникой, передвигающейся на транспортных средствах, взаимодействовать с ядосодержащей продукцией, регулярно пребывать в нервном напряжении.

Если при проведении ЭЭГ выявляются очаги повышенной БЭА, значит, у пациента скоро могут начаться припадки эпилепсии.

Последствия и изменения в организме

Легкое диффузное поражение структур головного мозга обычно не несет угрозы жизни пациента, а его признаки проходят в течение нескольких месяцев после воздействия негативных факторов. Незначительное отклонение в развитии биоэлектрической зрелости может присутствовать у детей, но это не критично — при отсутствии катализатора диффузных нарушений и применении своевременной восстановительной терапии, такие отклонения исчезают к подростковому возрасту.

Умеренно выраженные диффузные изменения БЭА проявляются в нарушении работы отдельных структур мозга. Например, графически электрическая активность коры больших полушарий может незначительно отличаться от принятых норм, что на практике проявляется в признаках умеренной дезорганизации работы передних отделов: нарушении памяти, зрения, слуха, излишней раздражительности.

Умеренные диффузные изменения биоэлектрической активности головного мозга  могут быть причиной таких последствий как:

• снижение работоспособности;
• возникновение проблем на психологическом уровне;
• рассеянности;
• физической медлительности.

Если нарушения и симптомы имеют выраженный характер, как например, после диффузного аксонального повреждения (ДАП), то в таком случае тяжесть последствий зависит от количества дней, во время которых пациент находился в бессознательном состоянии.

Например, если кома длилась менее суток и травма черепа незначительна, то выход из комы начинается с возращения движений глаз (например, моргания), затем происходит постепенное восстановление сознания, расширяется словесный контакт, а негативные неврологические нарушения угасают, но окончательно не исчезают даже после длительного лечения.

Выраженные диффузные изменения биоэлектической активности головного мозга обычно фиксируются у пациента после тяжелых травм головы. Клинически это проявляется в образовании множественных очагов разрушения аксональных связей и открывшемся кровотечении, из-за которого нарушается организованная работа функциональных центров мозга. При этом на электроэнцефалограмме  значительное повреждение таламуса прекращает появление синхронных волн ЭЭГ на стороне повреждения.

Защитной реакцией организма на такие изменения в веществе мозга является кома, то есть опасное состояние между жизнью и смертью, которое характеризуется потерей сознания, нарушением реакции на внешние раздражители, ослаблением рефлексов, сбивчивым ритмом дыхания и сердцебиения, изменением сосудистого тонуса, нарушением терморегуляции тела.

Длительное коматозное состояние может являться причиной смерти пациента, так как во время него происходит угасание функционирования структур регуляторной формации, отвечающих за работу органов жизнеобеспечения организма. Привести такого человека в чувство и ввернуть к нормальной жизни невозможно.

Даже при благоприятном стечении обстоятельств тяжелые и умеренные диффузные изменения могут спровоцировать отек мозга, отмирание отдельных его частей, нарушение метаболизма, воспаление и другие патологические обще мозговые изменения. Даже при условии, что пациент выжил, это не проходит для него даром: в будущем у него ухудшается самочувствие, нарушается мозговая активность, моторика, развиваются психические отклонения. У малышей отмечается регресс и заметное отставание в развитии.

Кроме этого у малышей даже незначительное нарушение мозговой активности может привести к гиперактивности, повышенной возбудимости или наоборот, заторможенности, регрессу полученных умений, задержке психического и речевого развития. Все эти отклонения могут быть выражены в той или иной степени, однако такой ребенок остро нуждается в лечении, так как его отсутствие только усугубит ситуацию.

Дисциркуляторная энцефалопатия — симптомы

Изначально признаки дисциркуляторной энцефалопатии незаметны. Функции погибших клеток берут на себя их соседи, что позволяет мозгу компенсировать потери. С течением времени объем нарушений возрастает, и появляются разнообразные симптомы.

• Головная боль. Она возникает из-за того, что страдают капилляры и мозговые оболочки.
• Из-за гибели нейронов и нарушений связей между нервными клетками меняется поведение человека. Появляется излишняя эмоциональность.
• Когда возникают поражения глубоких пирамидных систем мозга, то появляется нарушение движений: шаткая неуверенная походка, спазмы, паралич мышц с одной стороны тела.
• Если возникают нарушения в подкорковом слое мозга, то могут появиться: шум в ушах, быстрая утомляемость, слабость, нарушения сна, перепады настроения, дневная сонливость.
• Симптомы орального автоматизма — это повторяющиеся движения рта, которые возникают из-за раздражения различных участков кожи. Может быть затруднено глотание. Изменяется голос, он становится гнусавым и более глухим.
• При патологических процессах в сером веществе происходят нарушения мышления, при этом появляются следующие признаки ДЭП: невнимательность, ухудшение памяти, проблемы с планированием ситуаций в будущем времени.
• Апатия, нежелание предпринимать какие-либо действия, депрессия, равнодушие. В тяжелых случаях человек не может самостоятельно себя обслужить в бытовых ситуациях.
• Падает зрение. Часто нарушения происходят неравномерно, может появиться темное пятно или картинка расплывается, как в тумане.

При дисциркуляторной энцефалопатии необходимо лечение. Чем раньше оно начнется, тем вероятнее будет успех терапии. В запущенных случаях пациент не может самостоятельно удовлетворять свои потребности. Поэтому крайне важна ранняя диагностика заболевания.

Причины общемозговой дезорганизации

Диффузные изменения БЭА не возникают ниоткуда и не обусловлены генетически. Аномалии эти образуются из-за нарушения определенных процессов и повреждения нейронных связей. В частности, к нарушению работы ЦНС приводят многие заболевания.

Травма головы

Интенсивность протекания диффузных изменений БЭА полностью зависит от тяжести травмы. Умеренные повреждения вызывают у пациента дискомфорт и длительной терапии не требуют.

Тяжелые травмы могут вызывать серьезные изменения БЭА, влекущие сильные дисфункции в работе центральной нервной системы.

К травмам головного мозга относятся:

• сотрясение – возникает после небольшой травмы головы;
• сдавление – происходит из-за гематом и уменьшения внутримозгового пространства в полости черепа;
• ушиб – повреждение мозгового вещества из-за удара по голове, часто сопровождающееся кровоизлиянием;
• внутричерепное кровоизлияние – разрушение из-за удара одного из кровеносных сосудов, что влечет локальное кровоизлияние в полость черепа.

Воспаления, затрагивающие вещество ГМ

Нерезкие изменения БЭА могут возникать из-за воспалительных заболеваний, затрагивающих вещество головного мозга.

Менингит

Это воспалительный процесс, локализующийся в менингеальных оболочках. Главным симптомом патологии является головная боль, интенсивная, сопровождающаяся тошнотой и многократной рвотой.

Заболевание имеет инфекционную или бактериальную природу, очень опасно и способно привести к летальному исходу, особенно если заболел ребенок.

Арахноидит

Второе название патологии – серозный менингит, так как при нем наблюдается серозное воспаление паутинной оболочки мозга. Его причинами являются травмы, интоксикации организма, острые и хронические инфекции. Болезнь может развиться при медленно растущих опухолях, энцефалите.

При арахноидите возникает постоянная головная боль, тошнота, рвота. Неврологические нарушения зависят от очага поражения.

Энцефалит

Энцефалитами называется группа патологий, характеризующихся воспалением головного мозга. Возникают вследствие действия болезнетворных бактерий и вирусов.

Наиболее распространен клещевой энцефалит, разносчиками которого являются клещи. Кроме него выделяют также гриппозный, ревматический, эпидемический, японский энцефалит.

Проявляется заболевание головными болями, высокой температурой и общей слабостью.

Анемия

Это состояние характеризуется низким содержанием гемоглобина в крови и одновременным снижением эритроцитов. Анемия – не самостоятельная болезнь, а симптом различных патологий.

При малокровии в мозг поступает мало кислорода, что вызывает голодание клеток мозга (нейронов), и как следствие – осложнения в виде волновой дизритмии.

Облучение (отравление)

Радиологическое поражение не проходит бесследно для организма. Он подвергается патологическим изменениям, в том числе и головной мозг.

Признаки токсического поражения считаются необратимыми, способны существенно повлиять на качество жизни и способность человека выполнять ежедневные дела, требуют серьезного подхода в лечении.

Атеросклероз сосудов мозга

Заболевание, при котором в кровеносных сосудах образуются бляшки, ухудшающие кровоток. Наиболее частая причина дезорганизации БЭА. В начале болезни они носят умеренно выраженный характер.
В процессе отмирания тканей из-за недостатка кровоснабжения ухудшение проходимости нейронов усугубляется, что проявляется усилением нарушений.

Сопутствующие отклонения

Диффузные изменения БЭА могут быть вызваны дисфункциями нижнего отдела структуры мозга: гипофиза и гипоталамуса. Также могут возникать при иммунодефицитных состояниях.

У новорожденных дистрофические очаги в мозге могут быть следствием гипоксически-ишемических поражений, что также проявляется в нарушении БЭА.