Гипервентиляция 

Гипервентиляция – это активирующая функциональная проба при ЭЭГ-обследовании, при выполнении которой требуется частое и глубокое дыхание в течение 3 мин. Реакция на гипервентиляцию проявляется в виде общего замедления ритмики ЭЭГ, появления или усиления эпилептиформной активности. Проба особенно чувствительна для выявления абсансов при идиопатической генерализованной эпилепсии.

Основная статья: Функциональные пробы ЭЭГ

Частое дыхание вызывает выраженные обменные изменения в головном мозге за счет интенсивного выведения углекислого газа через легкие, приводя к гипокапнии, а также спазму сосудов и снижению кровотока в головном мозге.

Она проводится с учетом индивидуальных особенностей у беременных во II и в III триместрах гестации, пациентов преклонного возраста, а также имеющих заболевания дыхательной системы (например, хроническую обструктивную болезнь легких), болезни сердечно-сосудистой системы (ишемическая болезнь сердца, инсульты и инфаркты на момент исследования и в анамнезе, серповидно-клеточная анемия, артериовенозные мальформации ГМ).

Противопоказаниями к проведению гипервентиляции являются недавно возникшее субарахноидальное кровоизлияние (риск артериального спазма), интракраниальная гипертензия, серповидно-клеточная анемия (абсолютное противопоказание).

Порядок проведения

Глубина вдоха и выдоха должна быть максимальной, а частота – около 20 дыхательных движений в минуту.

Для оценки эффекта гипервентиляции необходимо иметь по меньшей мере 1 мин записи ЭЭГ до начала теста. Проба должна выполняться на протяжении как минимум 3 мин, сопровождаться непрерывной регистрацией ЭЭГ и не менее 1 мин после ее прекращения.

Необходимо выделить время, хотя бы одну минуту после ее прекращения, для оценки восстановления корковой ритмики. Для оценки эффекта гипервентиляции необходимо иметь по меньшей мере 1 мин записи ЭЭГ в том же монтаже до окончания исследования.

Для оценки степени утраты сознания (абсансы, комплексные фокальные приступы) дополнительно можно проводить пробу с просьбой повторить за техником несколько коротких слов (мышь, луна, мир, год и проч.).

При проведении ЭЭГ у спортсменов, музыкантов духовых инструментов пробу можно пролонгировать. Важно помнить, что дыхание должно быть в меру глубоким и непременно медленным (по типу вдыхания аромата цветка).

В некоторых случаях, у тревожных пациентов, гипервентиляцию рекомендуется проводить в начале обследования. Таким образом, редуцируется большое количество двигательных артефактов по передним отведениям ЭЭГ, связанных с перенапряжением мимической мускулатуры, а также с частыми морганиями.

Реакция на гипервентиляцию

При гипервентиляции изменения ЭЭГ нарастают постепенно и носят последовательный характер. Гипервентиляция приводит к изменению частотных характеристик, пространственной организации ритмов в виде замедления ритмики ЭЭГ, появления или усиления эпилептиформной активности. Имеет значение симметричность изменений. Вероятность появления высокоамплитудных разрядов медленных колебаний у детей и подростков выше, чем у взрослых.

В норме выделяют три фазы изменения биоэлектрической активности мозга при гипервентиляции:

  • десинхронизация (рис. 1);
  • активация α-ритма (рис. 2);
  • гиперсинхронизация, доминирование на ЭЭГ θ- или δ-активности (рис 3).

Характер изменений ЭЭГ во время гипервентиляции зависит от разных причин: режима гипервентиляции, индивидуальной чувствительности к гипокапнии, возраст испытуемого (наиболее чувствительны к развитию гипокапнии дети младше 12 лет). У здоровых людей гипервентиляция значительных изменений на ЭЭГ не вызывает, наблюдается лишь депрессия α-ритма или увеличение его амплитуды, появление эпизодов медленной активности.

Критериями выраженного повышения чувствительности к гипокапнии головного мозга при гипервентиляции принято считать:

  • быстрое (ранее 0,5 мин) возникновение синхронных разрядов высокоамплитудных медленных волн;
  • значительную стабильность синхронных разрядов. Сохранение синхронных разрядов медленных волн более 0,5 мин после прекращения гипервентиляции (рис. 4).

Признаки патологии при проведении гипервентиляции

Возбуждение медленноволновой активности с плавным замедлением ее частоты и увеличением амплитуды рассматривают как недостаточность сосудистой регуляции стволовых структур и снижение уровня общей активации. Появление на фоне α-ритма или θ-активности спайков, пиков, комплексов типа спайк-волна или пароксизмов медленноволновой активности амплитудой до 200 мкВ указывает на наличие эпилептического очага (рис. 5). Выраженное усиление медленной активности на ЭЭГ во время гипервентиляции может встречаться у детей, склонных к обморокам, у невропатов, у людей с нарушениями психического развития, вегетососудистой дистонией (рис. 6). Усиление высокоамплитудной медленной активности считается умеренным, если начинается более чем через 0,5 мин от начала гипервентиляции и продолжается до 0,5 мин после окончания пробы. Это может быть расценено как одно из ЭЭГ-проявлений минимальной церебральной дисфункции (рис. 7).

Болезнь Паркинсона. Депрессия α-активности на первой стадии гипервентиляции (ГВ)
Рис. 1. Женщина, 70 лет. Болезнь Паркинсона.

Депрессия α-активности на первой стадии гипервентиляции (ГВ)

Вестибулопатия (повышенная возбудимость вестибулярной системы, склонность к укачиванию и проявлениям морской болезни). Усиление α-активности и ослабление δ-активности на фоне 2-минутной гипервентиляции
Рис. 2. Женщина, 43 года. Вестибулопатия (повышенная возбудимость вестибулярной системы, склонность к укачиванию и проявлениям морской болезни).

Усиление α-активности и ослабление δ-активности на фоне 2-минутной гипервентиляции

Мигрень. На фоне гипервентиляции отмечается усиление пароксизмальной активности в виде комплексов острых и медленных Θ- и δ-волн
Рис. 3. Женщина, 69 лет. Мигрень.

На фоне гипервентиляции отмечается усиление пароксизмальной активности в виде комплексов острых и медленных Θ- и δ-волн

Усиление пароксизмальных разрядов высокоамплитудных острых Θ- и δ-волн на фоне гипервентиляции, сохранившееся после ее отмены
Рис. 4. Усиление пароксизмальных разрядов высокоамплитудных острых θ- и δ-волн на фоне гипервентиляции, сохранившееся после ее отмены

Изменения биоэлектрической активности головного мозга, обусловленные гипокапнией, зависят от характера фоновой ЭЭГ. Обычно гипервентиляция приводит к дезорганизации нормальной ритмики ЭЭГ, повышается количество медленных (δ- и θ-) колебаний. Регистрация разрядов δ-волн с преобладанием в лобных отделах во время гипервентиляции не может трактоваться как признак патологии, поскольку может встречаться и в норме. Чем выше степень дезорганизации фоновой биоэлектрической активности головного мозга, тем чаще встречается повышенная чувствительность к гипокапнии. При отчетливой θ-активности в фоновой записи выраженная реакция на гипервентиляцию выявляется в 19%, а при наличии θ- и δ-активности – в 31,5% случаев (рис. 8). Выраженная асимметрия разрядов медленных колебаний во время гипервентиляции, как правило, является признаком корковой или подкоркой патологии.

Особый интерес представляют десинхронизированные ЭЭГ – «плоский» тип. В них значительно реже, чем в других, встречается выраженная реакция на гипервентиляцию, что, по-видимому, обусловлено изначально высоким уровнем активирующих влияний со стороны ретикулярной формации ствола головного мозга. Важное значение имеет симметричность изменений. Необходимо учитывать, что появление тех или иных феноменов во время гипервентиляции имеет различное диагностическое значение. Важное значение имеет симметричность изменений. Существенная асимметрия разрядов медленных колебаний во время гипервентиляции может являться признаком корковой или подкорковой патологии. Возникновение пароксизмальной β- и θ-активности с плавным замедлением частоты θ-волн и плавным увеличением ее амплитуды наблюдается у пациентов с болезнью Паркинсона. При этом характерным признаком является амплитудная асимметрия пароксизмальной активности (рис. 9, 10).

Вторично-генерализованные судорожные приступы. На фоне гипервентиляции на 108-й секунде появляются генерализованные комплексы полиспайк-медленные волны
Рис. 5. Женщина, 35 лет. Вторично-генерализованные судорожные приступы.

На фоне гипервентиляции на 108-й секунде появляются генерализованные комплексы полиспайк-медленные волны

Вегетососудистая дистония. На фоне гипервентиляции отмечается депрессия α-активности и усиление медленной активности на электроэнцефалограмме
Рис. 6. Женщина, 52 года. Вегетососудистая дистония.

На фоне гипервентиляции отмечается депрессия α-активности и усиление медленной активности на электроэнцефалограмме

Неврологически здоров. В фоновой записи электроэнцефалограммы (А) отмечаются генерализованные пароксизмальные разряды высокоамплитудных θ-волн. На 2-й минуте гипервентиляции отмечается усиление пароксизмальной активности (Б), но по окончании гипервентиляции (В) отмечается возврат к исходной электроэнцефалограмме
Рис. 7. Мужчина, 36 лет. Неврологически здоров.

В фоновой записи электроэнцефалограммы (А) отмечаются генерализованные пароксизмальные разряды высокоамплитудных θ-волн. На 2-й минуте гипервентиляции отмечается усиление пароксизмальной активности (Б), но по окончании гипервентиляции (В) отмечается возврат к исходной электроэнцефалограмме

Мигрень.
Рис. 8.Женщина, 69 лет. Мигрень.

На фоне гипервентиляции отмечается усиление пароксизмальной α-, β- и θ-активности и локальной δ-активности в височных отделах

Болезнь Паркинсона.
Рис. 9. Женщина, 73 года. Болезнь Паркинсона.

Возникновение пароксизмальной активности через 3 с от начала гипервентиляции, ее усиление и замедление θ-активности. Выраженная межполушарная асимметрия

Болезнь Паркинсона.
Рис. 10. Женщина, 65 лет. Болезнь Паркинсона.

Возникновение пароксизмальной β- и δ-активности на фоне гипервентиляции. Межполушарная асимметрия, наиболее выраженная по ß-активности