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

Форсированное дыхание приводит к ряду изменений в химическом составе крови за счет значительного уменьшения углекислоты (гипокапнии). Воздействуя на метаболические процессы, гипоксическая нагрузка позволяет оценить изменения большинства нейронных структур ЦНС в условиях гипокапнии. Вследствие усиленного выведения из организма углекислоты изменяется кислотно-щелочное состояние организма в сторону алкалоза. «Респираторный» алкалоз в свою очередь приводит к сужению сосудов головного мозга и недостаточному снабжению мозга кислородом и глюкозой.

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.

Выраженность той или иной фазы, скорость и степень проявления усиления медленных ритмов зависят от разных причин. Функционально здоровые нейроны способны сохранять нормальную активность в течение непродолжительного времени (около 5 минут), а нестабильные клетки, быстро изменяют ее, что и регистрируется на ЭЭГ. Однако имеются наблюдения, свидетельствующие о том, что длительная гипервентиляция (более 2 мин) нецелесообразна, особенно в детском возрасте (Фомичев С.И., 1997). Изменения ЭЭГ, имеющие диагностическое значение, появляются уже на первой минуте исследования. Высокоамплитудная медленная активность обычно развивается спустя 10-30 сек после максимального снижения парциального давления СО₂ в крови, т. е. на 1,5-2 минуте гипервентиляции. А индивидуальные особенности проявления медленных волн (их наличие, времени появления и степени выраженности в процессе пробы) зависят от личной чувствительности пациентов. С.И. Фомичев (1997) также отмечает, что одним из факторов обусловливающих повышенную чувствительность ЦНС к гипервентиляции является возраст обследуемых – это дети младше 12 лет. В более старшем возрасте отмечается снижение чувствительности мозга к гипокапнии, которая вновь увеличивается в период полового созревания, а затем снова снижается. У детей и подростков, указывает С. И. Фомичев, отсутствует фаза десинхронизации. А реакция ЭЭГ у них начинается с увеличения амплитуды колебаний фоновой активности, на которую в большинстве случаев накладываются медленные волны, с преимущественной локализацией в теменно-затылочных отведениях. Распространение медленных волн на лобно-центральные отделы происходит при большей длительности и интенсивности гипоксической нагрузки. После прекращения гипервентиляции медленные волны исчезают в течение 20-30 сек. В связи с большой вариабельностью реакции на гипервентиляцию в детском возрасте по данным Н.К. Благосклоновой и Л.А. Новикова, изменения при гипоксической нагрузке могут быть неправильно интерпретированы. А это в свою очередь может привести к «гипердиагностике» эпилепсии или судорожной готовности.

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).

Выраженное увеличение медленных волн при гипервентиляции часто интерпретируется врачами функциональной диагностики как «судорожная готовность» мозга. Однако следует учитывать, что такие изменения возможны только при сохранности коры больших полушарий и нижележащих отделов мозга. Изменения БЭАГМ, обусловленные гипокапнией, считает С. И. Фомичев, определенным образом зависят от характера фоновой ЭЭГ. Чем выше степень дезорганизации фоновой БЭАГМ, тем чаще встречается повышенная чувствительность к гипокапнии. У. Пенфильд и Г. Джаспер (1958) указывали, что при высоком содержании глюкозы в крови требуется большее время гипервентиляции для того, чтобы вызвать патологические изменения на ЭЭГ, а снижение глюкозы крови ниже 4,4 ммоль/л способно значительно изменить характер ответа биотоков. Эти данные необходимо учитывать при обследовании лиц страдающих сахарным диабетом. Практический интерес представляют и сообщения, что некоторые люди хронически гипервентилируются, т. е. уровень их легочной вентиляции всегда несколькопревышает метаболический запрос тканей в кислороде. У них часто появляются жалобы на загрудинные боли, одышку, раздражительность, слабость, повышенную утомляемость, головную боль и т.д. При этом на ЭЭГ в фоновой записи преобладает медленная активность тета-диапазона, которая усиливается при гипервентиляции. Проба с гипоксической нагрузкой позволяет выявить скрытую эпилептиформную активность, локализовать очаг эпилептогенеза и в некоторых случаях уточнить характер эпилептических приступов.

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).

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).