тест. ПЕРЕСДАЧА. 1. Методы нейрофизиологии Электроэнцефалография
 Скачать 5.13 Mb.
|
|
1.Методы нейрофизиологии Электроэнцефалография — метод регистрации и анализа электроэнцефалограммы (ЭЭГ), т.е. суммарной биоэлектрической активности, отводимой как со скальпа, так и из глубоких структур мозга(возможно в клинических условиях). Длительность ЭЭГ обследования составляет около 1-1,5 часов (при длительном амбулаторном мониторинге ЭЭГ – до 3-4 часов и более). Подойдите к назначенному времени проведения ЭЭГ обследования без опозданий (желательно за 10 минут до начала), в противном случае дата проведения обследования может быть отложена (перенесена). ДЛЯ ЧЕГО: Его широко используют для диагностики и контроля эффективности проводимого лечения различных состояний. Среди них: потери сознания, разграничение эпилептических синдромов, различных неврологических состояний. Это обследование позволяет обнаружить распространение патологических процессов и признаки эпилепсии. Средняя продолжительность процедуры составляет около часа, однако она отличается высокой информативностью, дает возможность отследить функциональные изменения мозга, динамику заболевания, оценить воздействие проводящейся терапии.   В 1929 г. австрийский психиатр Х. Бергер обнаружил, что с поверхности черепа можно регистрировать "мозговые волны". Он установил, что электрические характеристики этих сигналов зависят от состояния испытуемого. Наиболее заметными были синхронные волны относительно большой амплитуды с характерной частотой около 10 циклов в секунду. Бергер назвал их альфа-волнами и противопоставил их высокочастотным "бета-волнам", которые проявляются тогда, когда человек переходит в более активное состояние. Открытие Бергера привело к созданию электроэнцефалографического метода изучения мозга, состоящего в регистрации, анализе и интерпретации биотоков мозга животных и человека. Одна из самых поразительных особенностей ЭЭГ — ее спонтанный, автономный характер. Регулярная электрическая активность мозга может быть зафиксирована уже у плода (т.е. до рождения организма) и прекращается только с наступлением смерти. Даже при глубокой коме и наркозе наблюдается особая характерная картина мозговых волн. Условия регистрации и способы анализа ЭЭГ В стационарный комплекс для регистрации ЭЭГ и ряда других физиологических показателей входит звукоизолирующая экранированная камера, оборудованное место для испытуемого, моногоканальные усилители, регистрирующая аппаратура. Обычно используется от 8 до 16 каналов регистрации ЭЭГ от различных участков поверхности черепа одновременно. Анализ ЭЭГ осуществляется как визуально, так и с помощью ЭВМ. В последнем случае необходимо специальное программное обеспечение. Важное значение при регистрации ЭЭГ имеет расположение электродов, при этом электрическая активность одновременно регистрируемая с различных точек головы может сильно различаться. При записи ЭЭГ используют два основных метода: биполярный и монополярный. В первом случае оба электрода помещаются в электрически активные точки скальпа, во втором один из электродов располагается в точке, которая условно считается электрически нейтральной (мочка уха, переносица). При биполярной записи регистрируется ЭЭГ, представляющая результат взаимодействия двух электрически активных точек (например, лобного и затылочного отведений), при монополярной записи — активность какого-то одного отведения относительно электрически нейтральной точки (например, лобного или затылочного отведения относительно мочки уха). Выбор того или иного варианта записи зависит от целей исследования. В исследовательской практике шире используется монополярный вариант регистрации, поскольку он позволяет изучать изолированный вклад той или иной зоны мозга в изучаемый процесс. С момента возникновения выделились и продолжают существовать как относительно самостоятельные два подхода к анализу ЭЭГ: визуальный (клинический) и статистический. Клинический анализ ЭЭГ используется, как правило, в диагностических целях. Электрофизиолог, опираясь на определенные способы такого анализа ЭЭГ, решает следуюшие вопросы: соответствует ли ЭЭГ общепринятым стандартам нормы; если нет, то какова степень отклонения от нормы, обнаруживаются ли у пациента признаки очагового поражения мозга и какова локализация очага поражения. Клинический анализ ЭЭГ всегда строго индивидуален и носит преимущественно качественный характер. Несмотря на то, что существуют общепринятые в клинике приемы описания ЭЭГ, клиническая интерпретация ЭЭГ в большей степени зависит от опыта электрофизиолога, его умения "читать" электроэнцефалограмму, выделяя в ней скрытые и нередко очень вариативные патологические признаки. Статистические методы исследования электроэнцефалограммы исходят из того, что фоновая ЭЭГ стационарна и стабильна. Дальнейшая обработка в подавляющем большинстве случаев опирается на преобразование Фурье, смысл которого состоит в том, что волна любой сложной формы математически идентична сумме синусоидальных волн разной амплитуды и частоты. Преобразование Фурье позволяет преобразовать волновой паттерн фоновой ЭЭГ в частотный и установить распределение мощности по каждой частотной составляющей. С помощью преобразования Фурье самые сложные по форме колебания ЭЭГ можно свести к ряду синусоидальных волн с разными амплитудами и частотами. На этой основе выделяются новые показатели, расширяющие содержательную интерпретацию ритмической организации биоэлектрических процессов. Например, специальную задачу составляет анализ вклада, или относительной мощности, разных частот, которая зависит от амплитуд синусоидальных составляющих. Она решается с помощью построения спектров мощности. Последний представляет собой совокупность всех значений мощности ритмических составляющих ЭЭГ, вычисляемых с определенным шагом дискретизации (в размере десятых долей герца). Спектры могут характеризовать абсолютную мощность каждой ритмической составляющей или относительную, т.е. выраженность мощности каждой составляющей (в процентах) по отношению к общей мощности ЭЭГ в анализируемом отрезке записи. Магнитоэнцефалография — регистрация параметров магнитного поля, обусловленных биоэлектрической активностью головного мозга. Запись этих параметров осуществляется с помощью сверхпроводящих квантовых интерференционных датчиков и специальной камеры, изолирующей магнитные поля мозга от более сильных внешних полей. Метод обладает рядом преимуществ перед регистрацией традиционной электроэнцефалограммы. В частности, радиальные составляющие магнитных полей, регистрируемые со скальпа, не претерпевают таких сильных искажений, как ЭЭГ. Это позволяет более точно рассчитывать положение генераторов ЭЭГ-активности, регистрируемой со скальпа. Данный метод позволяет с высокой точностью локализовать источники нейронной активности в пространстве и времени. Наряду с фундаментальными исследованиями, такими, как исследования сенсорных и моторных функций мозга и когнитивных процессов памяти, внимания, речи и т. д., МЭГ дает возможность неинвазивной локализации эпилептических очагов патологической нейронной активности и дифференциальной диагностики различных форм эпилепсии, что позволяет осуществлять предоперационную диагностику. Вызванные потенциалы (ВП) — биоэлектрические колебания, возникающие в нервных структурах в ответ на внешнее раздражение и находящиеся в строго определенной временной связи с началом его действия. У человека ВП обычно включены в ЭЭГ, но на фоне спонтанной биоэлектрической активности трудно различимы (амплитуда одиночных ответов в несколько раз меньше амплитуды фоновой ЭЭГ). В связи с этим регистрация ВП осуществляется специальными техническими устройствами, которые позволяют выделять полезный сигнал из шума путем последовательного его накопления, или суммации. При этом суммируется некоторое число отрезков ЭЭГ, приуроченных к началу действия раздражителя. Первоначально его применение метода ВП было связано с изучением сенсорных функций человека в норме и при разных видах аномалий. Впоследствии метод стал успешно применяться и для исследования более сложных психических процессов, которые не являются непосредственной реакцией на внешний стимул. Способы выделения сигнала из шума позволяют отмечать в записи ЭЭГ изменения потенциала, которые достаточно строго связаны во времени с любым фиксированным событием. В связи с этим появилось новое обозначение этого круга физиологических явлений — событийно-связанные потенциалы (ССП). Примерами здесь служат: колебания, связанные с активностью двигательной коры (моторный потенциал, или потенциал, связанный с движением); потенциал, связанный с намерением произвести определенное действие ( Е-волна); потенциал, возникающий при пропуске ожидаемого стимула. ТКЭАМ — топографическое картирование электрической активности мозга — область электрофизиологии, оперирующая с множеством количественных методов анализа электроэнцефалограммы и вызванных потенциалов. Топографическое картирование существенным образом повышает эффективность ЭЭГ-метода. ТКЭАМ позволяет очень тонко и дифференцированно анализировать изменения функциональных состояний мозга на локальном уровне в соответствии с видами выполняемой испытуемым психической деятельности. Однако, следует подчеркнуть, что метод картирования мозга является не более чем очень удобной формой представления на экране дисплея статистического анализа ЭЭГ и ВП.  РЕГИСТРАЦИЯ ДАННЫХ Используемое число электродов для регистрации ЭЭГ и ВП, как правило, варьирует в диапазоне от 16 до 32, однако в некоторых случаях достигает 128 и даже больше. При этом большее число электродов улучшает пространственное разрешение при регистрации электрических полей мозга, но сопряжено с преодолением больших технических трудностей. Для получения сравнимых результатов используется система "10-20", при этом применяется в основном монополярная регистрация. Международная система 10–20 – это признанный во всем мире метод расположения электродов на коже головы при проведении ЭЭГ- исследования, свое название получила благодаря тому, что расстояние от любого электрода до другого определяется как 10 или 20 % индивидуально измеренных размеров головы. Этот метод был разработан для поддержания стандартизированных методов тестирования, обеспечивающих возможность составления, воспроизведения, эффективного анализа и сравнения результатов исследования субъекта (клинических или исследовательских) с использованием научного метода. Система 10-20 основана на взаимосвязи между расположением электрода и основной областью мозга, в частности коры головного мозга. Система 10-20 рекомендована Международной федерацией электроэнцефалографии и клинической нейрофизиологии. Важно, что при большом числе активных электродов можно использовать лишь один референтный электрод, т.е. тот электрод, относительно которого регистрируется ЭЭГ всех остальных точек постановки электродов. Местом приложения референтного электрода служат мочки ушей, переносица или некоторые точки на поверхности скальпа (затылок, вертекс). Существуют такие модификации этого метода, которые позволяют вообще не использовать референтный электрод, заменяя его значениями потенциала, вычисленными на компьютере. АНАЛИЗ ДАННЫХ Выделяют несколько основных способов количественного анализа ЭЭГ: временной, частотный и пространственный. Временный представляет собой вариант отражения данных ЭЭГ и ВП на графике, при этом время откладывается по горизонтальной оси, а амплитуда — по вертикальной. Временной анализ применяют для оценки суммарных потенциалов, пиков ВП, эпилептических разрядов. Частотный анализ заключается в группировке данных по частотным диапазонам: дельта, тета, альфа, бета. Пространственный анализ сопряжен с использованием различных статистических методов обработки при сопоставлении ЭЭГ из разных отведений. Наиболее часто применяемый способ — это вычисление когерентности. Способы представления данных Самые современные компьютерные средства картирования мозга позволяют легко отражать на дисплее все этапы анализа: "сырые данные" ЭЭГ и ВП, спектры мощности, топографические карты — как статистические, так и динамические в виде мультфильмов, различные графики, диаграммы и таблицы, а также, по желанию исследователя, — различные комплексные представления. Следует особо указать на то, что применение разнообразных форм визуализации данных позволяет лучше понять особенности протекания сложных мозговых процессов. Топографические карты представляют собой контур черепа, на котором изображен какой-либо закодированный цветом параметр ЭЭГ в определенный момент времени, причем разные градации этого параметра (степень выраженности) представлены разными цветовыми оттенками. Поскольку параметры ЭЭГ постоянно меняются по ходу обследования, соответственно этому изменяется цветовая композиция на экране, позволяя визуально отслеживать динамику ЭЭГ процессов. Параллельно с наблюдением исследователь получает в свое распоряжение статистические данные, лежащие в основе карт. Использование ТКЭАМ в психофизиологии наиболее продуктивно при применении психологических проб, которые являются "топографически контрастными", т.е. адресуются к разным отделам мозга (например, вербальные и пространственные задания). Компьютерная томография (КТ) — новейший метод, дающий точные и детальные изображения малейших изменений плотности мозгового вещества. КТ соединила в себе последние достижения рентгеновской и вычислительной техники, отличаясь принципиальной новизной технических решений и математического обеспечения При помощи компьютерной томографии можно получить множество изображений одного и того же органа и таким образом построить внутренний поперечный срез, или "ломтик" этой части тела. Томографическое изображение — это результат точных измерений и вычислений показателей ослабления рентгеновского излучения, относящихся только к конкретному органу.  Компьютерная томография стала родоночальницей ряда других еще более совершенных методов исследования: томографии с использованием эффекта ядерного магнитного резонанса (ЯМР-томография), позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ), функционального магнитного резонанса (ФМР). Эти методы относятся к наиболее перспективным способам неинвазивного совмещенного изучения структуры, метаболизма и кровотока мозга. При ЯМР-томографии получение изображения основано на определении в мозговом веществе распределения плотности ядер водорода (протонов) и на регистрации некоторых их характеристик при помощи мощных электромагнитов, расположенных вокруг тела человека. Полученные посредством ЯМР-томографии изображения дают информацию об изучаемых структурах головного мозга не только анатомического, но и физикохимического характера. Помимо этого преимущество ядерно-магнитного резонанса заключается в отсутствии ионизирующего излучения; в возможности многоплоскостного исследования, осуществляемого исключительно электронными средствами; в большей разрешающей способности.     Для исследования вегетативного тонуса широко используются записи ЭКГ или кардиоинтервалограммы (КИГ). Наиболее распространенным является метод обработки кардиоинтервалов с помощью гистографического анализа: вычисляется мода распределения, ее амплитуда и вариационный размах и на основании этих параметров вычислялся интегральный показатель — индекс напряжения (ИН). Индекс напряжения пропорционален средней частоте сердечных сокращений и обратно пропорционален диапазону, в котором варьирует интервал между двумя ударами сердца. С начала 60-х гг. начали использоваться различные спектральные методы анализа RR-интервалов. Плетизмография — метод регистрации сосудистых реакций организма. Плетизмография отражает изменения в объеме конечности или органа, вызванные изменениями количества находящейся в них крови. Конечность человека в изолирующей перчатке помещают внутрь сосуда с жидкостью, который соединен с манометром и регистрирующим устройством. Изменения давления крови и лимфы в конечности находят отражение в форме кривой, которая называется плетизмограммой. Широкое распространение получили пальцевые фотоплетизмографы, портативные устройства, которые также можно использовать для регистрации сердечного ритма. В плетизмограмме можно выделить два типа изменений: фазические и тонические. Фазические изменения обусловлены динамикой пульсового объема от одного сокращения сердца к другому. Тонические изменения кровотока — это собственно изменения объема крови в конечности. Оба показателя обнаруживают при действии психических раздражителей сдвиги, свидетельствующие о сужении сосудов. Плетизмограмма — высоко чувствительный индикатор вегетативных сдвигов в организме. Электромиография — метод исследования функционального состояния органов движения путем регистрации биопотенциалов мышц; фактически это запись потенциалов действия мышечных волокон, которые заставляют ее сокращаться. Мышца представляет собой массу ткани, состоящую из множества отдельных мышечных волокон, соединенных вместе и работающих согласованно. Каждое мышечное волокно — это тонкая нить, толщиной всего лишь около 0,1 мм до 300 мм длиной. При стимуляции электрическим потенциалом действия, приходящим к волокну от мотонейрона, это волокно сокращается иногда примерно до половины первоначальной длины. Мышцы, участвующие в тонких двигательных коррекциях (фиксация объекта глазами), могут иметь в каждой единице всего по 10 волокон. В мышцах, осуществляющих более грубую регулировку при поддержании позы, в одной двигательной единице может быть до 3000 мышечных волокон. Поверхностная электромиограмма (ЭМГ) суммарно отражает разряды двигательных единиц, вызывающих сокращение. Регистрация ЭМГ позволяет выявить намерение начать движение за несколько секунд до его реального начала. Помимо этого миограмма выступает как индикатор мышечного напряжения. В состоянии относительного покоя связь между действительной силой, развиваемой мышцей, и ЭМГ линейна. Прибор, с помощью которого регистрируются биопотенциалы мышц, называется электромиографом, а регистрируемая с его помощью запись электромиограммой (ЭМГ). ЭМГ, в отличие от биоэлектрической активности мозга (ЭЭГ), состоит из высокочастотных разрядов мышечных волокон, для неискаженной записи которых, по некоторым представлениям, требуется полоса пропускания до 10 000 Гц. В физиологии наибольший интерес представляют три категории глазных реакций: сужение и расширение зрачка, мигание и глазные движения. Пупиллометрия — метод изучения зрачковых реакций. Зрачок — отверстие в радужной оболочке, через которое свет попадает на сетчатку. Диаметр зрачка человека может меняться в пределах от 1,5 до 9 мм. Величина зрачка существенно колеблется в зависимости от количества света, падающего на глаз: на свету зрачок сужается, в темноте — расширяется. Наряду с этим, размер зрачка существенно изменяется, если испытуемый реагирует на воздействие эмоционально. В связи с этим пупиллометрия используется для изучения субъективного отношения людей к тем или иным внешним раздражителям. Диаметр зрачка можно измерять путем простого фотографирования глаза в ходе обследования или же с помощью специальных устройств, преобразующих величину зрачка в постоянно варьирующий уровень потенциала, регистрируемый на полиграфе. Электроокулография — метод регистрации движения глаз, основанный на графической регистрации изменения электрического потенциала сетчатки и глазных мышц. У человека передний полюс глаза электрически положителен, а задний отрицателен, поэтому существует разность потенциалов между дном глаза и роговицей, которую можно измерить. При повороте глаза положение полюсов меняется, возникающая при этом разность потенциалов характеризует направление, амплитуду и скорость движения глаза. Это изменение, зарегистрированное графически, носит название электроокулограммы. Однако микродвижения глаз с помощью этого метода не регистрируются. МРТ — современный вид лучевой диагностики с применением магнитного излучения, позволяющий получить детальное и четкое изображение внутренних анатомических структур тела. Физический феномен, лежащий в основе использования магнитно-резонансной томографии, получил название магнитного резонанса. Суть физического закона заключается в способности ядер некоторый химических элементов, из которых состоит человеческое тело, менять свой энергетический потенциал под воздействием интенсивного магнитного поля. Энергия, выделяемая при этом процессе, улавливается и преобразуется томографом в изображение на экране компьютера. Что показывает МРТ С помощью МРТ можно определить структуру органа, обнаружить аномалии (прежде всего, мягких тканей) – опухоли, патологические очаги, нарушения строения , в том числе – и в тех случаях, когда ткани прикрыты костями. МРТ активно используется при диагностике состояний головного мозга, спинного мозга, суставов, внутренних органов (за исключением полых органов). Продолжительность сканирования МРТ составляет обычно до 20—30 минут, но может продолжаться дольше. В частности, сканирование брюшной полости занимает больше времени, чем сканирование головного мозга. Так как МР-томографы производят громкий шум, обязательно используется защита для ушей (беруши или наушники). Для некоторых видов исследований используется внутривенное введение контрастного вещества. Стоит ли бояться процедуры Некоторые пациенты волнуются перед проведением исследования. Но их опасения напрасны — магнитно-резонансная томография проходит абсолютно безболезненно, а воздействие магнитного излучения на организм безопасно. В отличие от других видов лучевой диагностики, для проведения МРТ не применяется ионизирующее излучение. Магнитное поле не оказывает канцерогенного и мутагенного воздействия на клетки организма. Проводить магнитно-резонансное сканирование можно так часто, как это требуется. Отличие МРТ от КТ и УЗИ Магнитно-резонансная диагностика имеет целый ряд преимуществ по сравнению с УЗИ и компьютерной томографией. Ультразвуковое исследование позволяет получить двухмерное изображение исследуемой зоны, но не позволяет увидеть объемное изображение мягких структур. Компьютерная томография по четкости изображения может сравниться с МРТ, но имеет ряд серьезных противопоказаний. КТ чаще применяется для визуализации полых органов и костных структур, тогда как МРТ намного эффективнее при визуализации мягких тканей. Сканирование применяют во всех сферах медицины. МРТ делают для: постановки первичного диагноза; комплексного обследования организма; планирования хирургических операций; мониторинга состояния пациента, прошедшего лечение. МРТ с контрастом дает возможность: выполнить дифференциальную диагностику заболеваний; определить границы распространения опухоли; уточнить количество, размеры и локализацию метастазов; спланировать лечение (в том числе, методом стереотаксической радиохирургии и др.); оценить рецидив или продолжение роста новообразования после операции или облучения; получить полную картину состояния артерий и вен (в большинстве случаев МРТ сосудов внутренних органов можно проводить без контраста); определить фазу активности рассеянного склероза и других демиелинизирующих процессов Томографическое исследование состоит из несколько этапов: Оформление документов в клинике. Прежде чем сделать МРТ, врачу необходимо убедиться в отсутствии противопоказаний. Пациент заполняет анкету с указанием хронических заболеваний, перенесенных операций и прочих сведений о состоянии здоровья. Рентгенолог проверяет документы и принимает решение о возможности осуществления МРТ. Подготовка к сканированию. Перед тем как вошли в диагностический кабинет, нужно переодеться в вещи без металлических элементов, оставить в кабинке аксессуары, украшения, очки, часы, зубной протез, кредитные карточки, телефон и т.п. Если процедуру проходит ребенок, родителям необходимо проверить карманы на предмет монет, деталей игрушек и т.п. Женщинам перед исследованием органов головы, надо удалить декоративную косметику: некоторые средства содержат частицы металлов, способные исказить картину. Укладка на стол магнитного томографа. Пациент принимает удобную позу, над областью проверки устанавливают специальную катушку. Для предупреждения случайных движений конечности фиксируют ремешками (во время процедуры нельзя шевелиться, в противном случае снимки получатся размытыми). Чтобы снизить уровень шума аппарата, больному выдают наушники или другие средства защиты. В руку вкладывают сигнальную кнопку, использование которой остановит процедуру при ухудшении самочувствия. Подготовка к контрастированию. Если делается МРТ с усилением, перед диагностикой в вену пациента устанавливают катетер, подсоединенный к инъектору. В нужный момент контрастное средство должно подаваться в кровеносную систему автоматически. Сканирование области интереса. Аппарат делает посрезовую съемку в аксиальной, коронарной и сагиттальной плоскостях. После получения необходимого числа фото активируют введение контраста и повторяют процедуру. 2.Рефлексы спинного мозга Спинной мозг(medulla spinalis) является каудальным (дистальным) отделом центральной нервной системы и представляет собой самую филогенетически древнюю ее часть, что проявляется в его сегментарном строении. Он заложен в позвоночном канале, причем у млекопитающих животных, в том числе, и человека, занимает не по всей длине позвоночный канал: на уровне II поясничного позвонка заканчивается спинномозговым конусом. В спинном мозге выделяют два утолщения: шейное утолщение спинного мозга (находится на уровне II шейного – II грудного сегментов); соответствует месту залегания тел мотонейронов и отхождения от спинного мозга спинномозговых нервов, иннервирующих мускулатуру верхних конечностей; пояснично-крестцовое утолщение (находится на уровне Х грудного – верхних крестцовых сегментов); соответствует месту залегания тел мотонейронов и отхождения от спинного мозга спинномозговых нервов, иннервирующих мускулатуру нижних конечностей. Спинной мозг выполняет две основные функции: рефлекторную проводниково-исполнительную. Рефлекторная функция спинного мозга состоит в том, что он обеспечивает осуществление ряда рефлексов (как соматических, так и вегетативных). В частности, в связи с тем, что в передних рогах спинного мозга заложены мотонейроны, иннервирующие почти всю мускулатуру туловища и конечностей, он является необходимым звеном в осуществлении многих двигательных актов организма. Более того, некоторые соматические рефлексы могут происходить без непосредственного участия головного мозга, поскольку их рефлекторные дуги замыкаются на уровне определенных сегментов спинного мозга (спинальные рефлексы). К числу спинальных соматических рефлексов относятся следующие: рефлексы растяжения и сухожильные рефлексы сгибательные рефлексы позные тонические рефлексы ритмические рефлексы. Рефлексы растяжения и сухожильные рефлексы представляют собой самые простые рефлекторные акты организма, они возникают в ответ на раздражение рецепторного аппарата какой-то скелетной мышцы растяжением и проявляются в ответном сокращении рабочих (экстрафузальных) волокон этой же мышцы. Принципиальное отличие между сухожильными рефлексами и рефлексами растяжения состоит в характере ответной реакции мышцы. Так, при воздействии на сухожилие мышцы, приводящем к его растяжению, несколько растягиваются и волокна самой мышцы, что приводит к почти синхронному возбуждению ее рецепторов растяжения Примером сухожильного рефлекса может служить коленный рефлекс – резкое кратковременное сокращение четырехглавой мышцы бедра, возникающее в ответ на удар по ее сухожилию и сопровождающееся разгибанием в голеностопном суставе. Рефлекс растяжения этой же мышцы срабатывает всегда, когда мы стоим, поскольку под действием силы тяжести ноги пытаются согнуться в коленном суставе, что несколько растягивает четырехглавую мышцу бедра и приводит к ответному плавному постоянному (тоническому) ее сокращению, разгибающему нижние конечности в коленном суставе.[1,2] Сгибательные рефлексы, в отличие от сухожильных, являются более сложными, поскольку могут возникать в ответ на раздражение различных рецептивных полей (рецепторов кожи, зрительных, слуховых и т.д.), и рефлекторные их дуги являются многонейронными полисинаптическими (т.е. для них характерно наличие вставочного звена). Эти рефлексы проявляются в сокращении какой-то определенной мышцы-сгибателя, обеспечивающем возможность удаления конечности от места нанесения раздражения, а следовательно, они направлены на избежание различных повреждающих воздействий. Примером сгибательного рефлекса является одергивание руки при прикосновении к горячему, возникающее благодаря сокращению двуглавой мышцы плеча. Ритмические рефлексы (например, чесания у млекопитающих или потирательный у амфибий) проявляются в координированном попеременном сокращении определенных групп мышц-антагонистов наряду с постоянным (тоническим) сокращением приводящих мышц, устанавливающих конечность в определенное положение к кожной поверхности. Позные тонические рефлексы проявляются в постоянном (тоническом) сокращении определенных скелетных мышц, обеспечивающих поддержание какой-то позы (например, у лягушки и кролика имеет место постоянный тонус мышц-сгибателей нижних конечностей, а у человека – наоборот, разгибателей). Разновидностью позных тонических рефлексов у человека являются шейные тонические рефлексы положения, проявляющиеся в постоянном тонусе мышц шеи, поддерживающих голову в вертикальном положении. Рецептивные поля позных тонических рефлексов находятся в самих исполнительных мышцах, а рефлекторные дуги являются многонейронными полисинаптическими. Наряду с соматическими рефлексами, на уровне спинного мозга замыкаются и некоторые вегетативные рефлекторные реакции, в осуществлении которых принимают участие вегетативные симпатические и парасимпатические нейроны, заложенные в боковых рогах последнего шейного, всех грудных и первых двух поясничных сегментов спинного мозга (симпатические центры), а также в промежуточной зоне серого вещества II-IV крестцовых сегментов (парасимпатические центры). К числу вегетативных рефлексов, замыкающихся на уровне спинного мозга относятся в основном таковые, связанные с деятельностью органов малого таза (рефлексы мочеиспускания, дефекации, эрекции и эякуляции). Проводниково-исполнительная функция спинного мозга состоит в том, что он: с одной стороны, принимает участие в проведении чувствительной информации от рецепторов кожи и опорно-двигательного аппарата туловища и конечностей к головному мозгу с другой стороны, служит неотъемлемым звеном в осуществлении многих сложных соматических и вегетативных реакций, рефлекторные дуги которых замыкаются на уровне головного мозга, но включают обязательно в свой состав и эфферентные соматические или вегетативные нейроны спинного мозга. Так, например, жизненно важный дыхательный центр, обеспечивающий постоянную ритмическую смену вдоха выдохом находится в продолговатом мозге (т.е. дыхательные рефлексы замыкаются на уровне продолговатого мозга и возможно моста (в котором находится пневмотоксический центр), но осуществляются с обязательным участием спинного мозга, в передних рогах грудных сегментов которого заложены мотонейроны, иннервирующие собственно дыхательные мышцы. Аналогично, сосудодвигательный центр, регулирующий сосудистый тонус, заложен в продолговатом мозге, а вегетативные симпатические нейроны, имеющие отношение к проведению информации к гладкой мускулатуре сосудов, – только на уровне спинного мозга. В осуществлении проводниково-исполнительной функции спинного мозга первостепенное значение имеют восходящие и нисходящие его проводящие пути, обеспечивающие двусторонние связи по вертикали между спинным и головным мозгом.[3,5]   Рефлексы спинного мозга. Спинной мозг выполняет рефлекторную соматическую и рефлекторную вегетативную функции. Сила и длительность всех спинальных рефлексов увеличиваются при повторном раздражении, при увеличении площади раздражаемой рефлексогенной зоны вследствие суммации возбуждения, а также при увеличении силы стимула. Соматические рефлексы спинного мозга по своей форме в основном являются сгибательными и разгибательными рефлексами сегментарного характера. Соматические спинальные рефлексы можно объединить в две группы по следующим признакам: ╠ Во-первых, по рецепторам, раздражение которых вызывает рефлекс: а) проприоцептивные, б) висцероцептивные, в) кожные рефлексы. Рефлексы, возникающие с проприорецептров, участвуют в формировании акта ходьбы и регуляции мышечного тонуса. Висцерорецептивные (висцеромоторные) рефлексы возникают с рецепторов внутренних органов и проявляются в сокращении мышц брюшной стенки, грудной клетки и разгибателей спины. Возникновение висцеромоторных рефлексов связано с конвергенцией висцеральных и соматических нервных волокон к одним и тем же интернейронам спинного мозга. ╠ Во-вторых, по органам: а) рефлексы конечностей; б) брюшные рефлексы; в) яичковый рефлекс; г) анальный рефлекс. 1. Рефлексы конечностей. Эту группу рефлексов в клинической практике исследуют наиболее часто. ▓ Сгибательные рефлексы.Сгибательные рефлексы делятся на фазные и тонические. ▒ Фазные рефлексы – это однократное сгибание конечности при однократном раздражении кожи или проприорецепторов. Одновременно с возбуждением мотонейронов мышц-сгибателей происходит реципрокное торможение мотонейронов мышц-разгибателей. Рефлексы, возникающие с рецепторов кожи, являются полисинаптическими, они имеют защитное значение. Рефлексы, возникающие с проприорецепторов, могут быть моносинаптическими и полисинаптическими. Фазные рефлексы с проприорецепторов участвуют в формировании акта ходьбы. По степени выраженности фазных сгибательных и разгибательных рефлексов определяют состояние возбудимости ЦНС и возможные ее нарушения. В клинике исследуют следующие сгибательные фазные рефлексы: локтевой и ахиллов (проприоцептивные рефлексы) и подошвенный рефлекс (кожный). Локтевой рефлекс выражается в сгибании руки в локтевом суставе, возникает при ударе рефлекторным молоточком по сухожилию m. вiceps brachii (при вызове рефлекса рука должна быть слегка согнута в локтевом суставе), его дуга замыкается в 5-6-ом шейных сегментах спинного мозга (С5 – С6). Ахиллов рефлекс выражается в подошвенном сгибании стопы в результате сокращения трехглавой мышцы голени, возникает при ударе молоточком по ахиллову сухожилию, рефлекторная дуга замыкается на уровне крестцовых сегментов (S1 – S2). Подошвенный рефлекс – сгибание стопы и пальцев при штриховом раздражении подошвы, дуга рефлекса замыкается на уровне S1 – S2. ▒ Тонические сгибательные, а также разгибательные рефлексы возникают при длительном растяжении мышц, их главное назначение – поддержание позы. Тоническое сокращение скелетных мышц является фоновым для осуществления всех двигательных актов, осуществляемых с помощью фазических сокращений мышц. ▓ Разгибательные рефлексы, как сгибательные, бывают фазными и тоническими, возникают с проприорецепторов мышц-разгибателей, являются моносинаптическими. Одновременно со сгибательным рефлексом возникает перекрестный разгибательный рефлекс другой конечности. ▒ Фазные рефлексы возникают в ответ на однократное раздражение мышечных рецепторов. Например, при ударе по сухожилию четырехглавой мышцы бедра ниже коленной чашечки возникает коленный разгибательный рефлекс вследствие сокращения четырехглавой мышцы бедра. Во время разгибательного рефлекса мотонейроны мышц-сгибателей тормозятся с помощью вставочных тормозных клеток Реншоу (реципрокное торможение). Рефлекторная дуга коленного рефлекса замыкается во втором – четвертом поясничных сегментах (L2 – L4). Фазные разгибательные рефлексы участвуют в формировании ходьбы. ▒ Тонические разгибательные рефлексы представляют собой длительное сокращение мышц-разгибателей при длительном растяжении сухожилий. Их роль – поддержание позы. В положении стоя тоническое сокращение мышц-разгибателей предотвращает сгибание нижних конечностей и обеспечивает сохранение вертикального положения. Тоническое сокращение мышц спины обеспечивает осанку человека. Тонические рефлексы на растяжение мышц (сгибателей и разгибателей) называют также миотатическими. ▓ Рефлексы позы – перераспределение мышечного тонуса, возникающее при изменении положения тела или отдельных его частей. Рефлексы позы осуществляются с участием различных отделов ЦНС. На уровне спинного мозга замыкаются шейные позные рефлексы. Имеется две группы этих рефлексов – возникающие при наклоне и при повороте головы. ▒ Первая группа шейных позных рефлексов существует только у животных и возникает при наклоне головы вниз (кпереди). При этом увеличивается тонус мышц-сгибателей передних конечностей и тонус мышц-разгибателей задних конечностей, в результате чего передние конечности сгибаются, а задние разгибаются. При наклоне головы вверх (кзади) возникают противоположные реакции – передние конечности разгибаются вследствие увеличения тонуса их мышц-разгибателей, а задние конечности сгибаются вследствие повышения тонуса их мышц-сгибателей. Эти рефлексы возникают с проприорецепторов мышц шеи и фасций, покрывающих шейный отдел позвоночника. В условиях естественного поведения они увеличивают животному шанс достать пищу, находящуюся выше или ниже уровня головы. Рефлексы позы верхних конечностей у человека утрачены. Рефлексы нижних конечностей выражаются не в сгибании или разгибании, а в перераспределении мышечного тонуса, обеспечивающего сохранение естественной позы. ▒ Вторая группа шейных позных рефлексов возникает с тех же рецепторов, но только при поворотах головы вправо или влево. При этом повышается тонус мышц-разгибателей обеих конечностей на стороне, куда повернута голова, и повышается тонус мышц-сгибателей на противоположной стороне. Рефлекс направлен на сохранение позы, которая может быть нарушена вследствие изменения положения центра тяжести после поворота головы. Центр тяжести смещается в сторону поворота головы – именно на этой стороне повышается тонус мышц-разгибателей обеих конечностей. Подобные рефлексы наблюдаются и у человека. ▓ Ритмические рефлексы – многократное повторное сгибание и разгибание конечностей. Примерами могут служить чесательный и шагательный рефлексы. 2. Брюшные рефлексы (верхний, средний и нижний) проявляются при штриховом раздражении кожи живота. Выражаются в сокращении соответствующих участков мускулатуры стенки живота. Это защитные рефлексы. Для вызова верхнего брюшного рефлекса раздражение наносят параллельно нижним ребрам непосредственно под ними, дуга рефлекса замыкается на уровне грудных сегментов спинного мозга (Th8 – Th9). Средний брюшной рефлекс вызывают раздражением на уровне пупка (горизонтально), дуга рефлекса замыкается на уровне Th9 – Th10. Для получения нижнего брюшного рефлекса раздражение наносят параллельно паховой складке (рядом с ней), дуга рефлекса замыкается на уровне Th11 – Th12. 3. Кремастерный (яичковый) рефлекс заключается в сокращении m. сremaster и поднимании мошонки в ответ на штриховое раздражение верхней внутренней поверхности кожи бедра (кожный рефлекс), это также защитный рефлекс. Его дуга замыкается на уровне L1 – L2. 4. Анальный рефлекс выражается в сокращении наружного сфинктера прямой кишки в ответ на штриховое раздражение или укол кожи вблизи заднего прохода, дуга рефлекса замыкается на уровне S2 – S5. Вегетативные рефлексы спинного мозга осуществляются в ответ на раздражение внутренних органов и заканчиваются сокращением гладкой мускулатуры этих органов. Вегетативные рефлексы имеют в спинном мозге свои центры, которые обеспечивают иннервацию сердца, почек, мочевого пузыря и т.д. IV. Спинальный шок. Перерезка или травма спинного мозга вызывает явление, получившее название спинального шока. Спинальный шок выражается в резком падении возбудимости и угнетении деятельности всех рефлекторных центров спинного мозга, расположенных ниже места перерезки. Во время спинального шока раздражители, которые обычно вызывали рефлексы, оказываются недейственными. В то же время деятельность центров, расположенных выше перерезки, сохраняется. После перерезки исчезают не только скелетно-моторные рефлексы, но и вегетативные. Снижается кровяное давление, отсутствуют сосудистые рефлексы, акты дефекации и мочеиспускания. Продолжительность шока различна у животных, стоящих на различных ступенях эволюционной лестницы. У лягушки шок продолжается 3-5 минут, у собаки – 7-10 дней, у обезьяны – больше 1 месяца, у человека – 4-5 месяцев. Когда шок проходит, рефлексы восстанавливаются. Причиной спинального шока является выключение вышерасположенных отделов головного мозга, оказывающих на спинной мозг активирующее влияние, в котором большая роль принадлежит ретикулярной формации ствола мозга.            |