CC BY
66
ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ КРОВОСНАБЖЕНИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА ЧЕЛОВЕКА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИМ СПОСОБОМ
B.C. Кубланов
Свердловское областное КБ «Экологическая и медицинская аппаратура», г. Каменск-Уральский, Свердловская область
Автор излагает суть своего изобретения - электрофизического способа коррекции нарушений системы регуляции кровоснабжения головного мозга. Техническим средством, поддерживающим данное изобретение, является аппарат «Симпатокор-01», который применяется при лечении болезней неврологического происхождения, вызванных функциональными расстройствами системы регуляции мозгового кровообращения.
Известно, что деятельность головного мозга, ткань которого, обладая высокой интенсивностью обменных процессов, не имеет внутренних запасов ни окисляемого субстрата, ни окислителя, требует интенсивного и очень надежного во всех жизненных ситуациях кровоснабжения головного мозга [1].
В организации функционирования головного мозга участвуют несколько взаимосвязанных систем: нейронные сети, нейроглии, оболочки мозга, система ликворообращения и система кровоснабжения. Последняя представляет собой сложную биофизическую структуру, управление которой обеспечивается нейрогенным, гуморальным, метаболическим и мио-генным регуляторными контурами.
Рассмотрим некоторые особенности структурно-функциональной организации механизмов
регулирования системы мозгового кровообращения, схема которой предложена Ю.Е. Москаленко [1] и приведена на рис. 1.
Регуляторные контуры имеют собственные источники входных стимулов, структуры выработки управляющих воздействий, каналы передачи входных стимулов и управляющих воздействий, исполнительное звено, а также каналы обратной связей. Восприятие входных стимулов осуществляется специализированными рецепторными зонами, связанными с афферентной иннервацией, оно основано на чувствительности гладких мышц сосудистой стенки к механическому растяжению и к содержанию ряда химических соединений в окружающих их среде. Выработка управляющих воздействий осуществляется как нервными цен-
Вращающееся пространственно-распределенное поле электрических импульсов
Рис. 1. Структурно-функциональная схема организации системы регулирования мозгового кровообращения
трами подкорковых ядер, центрами продолговатого мозга, некоторыми железами внутренней секреции (надпочечники, передняя доля гипофиза и др.), так и самими сосудистыми мышцами. Передача входных стимулов и управляющих воздействий осуществляется по нервным волокнам, с током крови, а также по закону диффузии в межклеточной среде мозга. Исполнительным звеном в механизме регуляции мозгового кровообращения являются мышцы сосудистой стенки, которые воспринимают несколько видов влияний: раздражение специализированных рецепторов как медиаторами, выделяемыми нервными окончаниями, так и химическими соединениями, попадающими в кровь и окружающую среду, механическое растяжение внутрисосудистым давлением крови и чувствительность к ряду веществ, являющихся продуктами клеточного обмена. Обратная связь осуществляется с помощью сигналов, воспринимаемых специальными рецепторами, локализованными в ткани мозга и его оболочках, путем вымывания химических соединений из межклеточной среды повышенным кровотоком, снятием напряжения сосудистой стенки из-за расслабления ее мышц.
Регуляторные контуры управления мозговым кровотоком находятся в динамическом взаимодействии, и их деятельность направлена на обеспечение физического гомеостаза, определяемого балансом процесса фильтрации воды из крови в ткань мозга под действием гидростатического давления в артериальном отрезке капилляра и абсор-бации ее в венозном отрезке капилляра под действием осмотического давления плазмы крови, и химического гомеостаза внутренней среды мозга [1,2]. Существует определенная иерархичность и соподчиненностъ регуляторных контуров. Поэто-
му представляется перспективным поиск методов, которые обеспечивают управление этими процессами, т.е. искусственно подавляют или возбуждают активность отдельных механизмов регуляции и тем самым изменяют роль каждого из них в системе мозгового кровообращения.
Постановка проблемы. Известно, что важнейшим исполнительным звеном нейрогенного механизма в процессе регуляции мозгового кровообращения является эфферентная иннервация стенок в мозговых сосудах самых различных калибров: от магистральных артерий, до микрососудов. Обеспечивается эта иннервация преимущественно с помощью симпатического влияния на мозговые сосуды, причем ведущая роль в этом процессе принадлежит воздействиям на верхний шейный и звездчатый ганглии [1].
Из различных вариантов воздействия на эти ганглии нами выбран метод чрезкожного воздействия на ганглии пространственно-распределенным полем электрических импульсов, объемная плотность тока которых имеет максимальное значение в проекции ганглиев, а положение вектора непрерывно меняется по заданному закону: в этом случае при определенных энергетических характеристиках поля удается в широких пределах изменять иннервацию стенок кровеносных сосудов головного мозга [2]. Рассмотрим технические стороны решения нашей идеи подробнее.
Решение проблемы. На рис. 2 приведена функциональная схема аппарата «Симпатокор-01» (полное наименование: корректор активности
симпатической нервной системы электроимпульс-ный «Симпатокор-01»), в котором реализуются указанные выше возможности.
Здесь представлены: два многоканальных
Многоэлементный электрод 1
Многоэлементный электрод 2
О О О О
Анод 8
о 0 1 р 0 О
О О О О
Коммутатор 10
Программное
устройство
11
Рис. 2. Функциональная схема аппарата «Симпатокор-01»
Кубланов В. С.
Инструментальная регуляция кровоснабжения головного мозга человека электрофизическим способом
электрода 1 и 2, формирователь 3 импульсов электрического тока, регулятор 4 биотропных параметров этих импульсов, зоны 5 и 6 шейных ганглиев, аноды 7 и 8, коммутаторы 9 и 10, программное устройство 11. С выхода формирователя 3 импульсы электрического тока подают на многоэлементные электроды 1 и 2, каждый из которых состоит из тринадцати парциальных гальванически изолированных друг от друга токопроводящих элементов. Аноды 7 и 8 конструктивно совмещены с многоэлементными электродами 1 и 2: в каждом многоэлементном электроде центральный парциальный элемент выполняет функцию анода, остальные - катода. Аноды 7 и 8 при установке многоэлементных электродов 1 и 2 на шее пациента должны находится, соответственно, над левым или правым шейными ганглиями. Площади всех парциальных элементов, в том числе анодов 7 и 8, равные. Программное устройство 11 формирует алгоритм переключения коммутаторов 9 и 10, через которые импульсы электрического тока подают на многоэлементные электроды 1 и 2 и аноды 7 и 8: если используют анод 7, конструктивно совмещенный с многоэлементным электродом 1, то функции катода выполняют парциальные элементы многоэлементного электрода 2, которые переключаются коммутатором 10 (на рис.2 анод 7 и парциальные элементы многоэлементного электрода 2 темного цвета); если используют анод 8, конструктивно совмещенный с многоэлементным электродом 2, то функции катода выполняют парциальные элементы многоэлементного электрода
1, которые переключаются коммутатором 9.
Программное устройство 11 и коммутаторы 9 и 10 обеспечивают переключение парциальных элементов многоэлементных электродов 1 и 2 по одному из распространенных в природе законов изменения физических полей Земли, например, по часовой стрелке, псевдослучайному закону и т.д., а также анодов 7 и 8. При этом в пространстве между анодом 7 (или 8) и соответствующим многоэлементным электродом 2 (или 1) формируется вращающееся поле электрических импульсов, направление вектора которых меняется в соответствии с выбранным законом переключения парциальных элементов, а плотность тока этих импульсов, приходящаяся на единицу объема, имеет максимальное значение в зоне анода 7 (или 8), что позволяет блокировать активность соответствующей ветви симпатической нервной системы. Если необходимо изменить блокирование активности одной ветви симпатической нервной системы на другую, то по команде из программного устройства 11 включается коммутатор 10, который обеспечивает переключение парциальных элементов многоэлементного электрода 1 и подключение анода 8, или коммутатор 9, который обеспечивает переключение парциальных элементов многоэлементного электрода 2 и подключение анода 7. По команде из программного устройства 11 коммутаторы 9 и 10 от-
ключают от многоэлементных электродов 1 и 2 и анодов 7 и 8 формирователь 3 импульсов электрического тока: образуется пауза в электрофизическом воздействий на шейные ганглии.
Изменение иерархичности и соподчиненности механизмов регуляции в системе кровоснабжения головного мозга при использовании аппарата «Симпатокор-01» достигается не только вследствие применяемого поля электрических импульсов, но также за счет того, что:
• блокирование ганглиев по времени выбирают таким, чтобы механизмы системы регуляции успели отреагировать на это возмущение;
• после снятия блокирования ганглиев этот режим по времени должен быть достаточным, чтобы механизмы системы регуляции также успели отреагировать на это возмущение;
• как правило, после воздействия на ганглии, расположенные с одной стороны, например, на левые ганглии, повторяют воздействие на ганглии, расположенные с другой стороны.
Аппарат «Симпатокор-01» питается от встроенной в него аккумуляторной батареи напряжением 6 В, которая может заряжаться от фотоэлектронного преобразователя, конструктивно размещенного в аппарате, или от внешнего источника тока.
В состав аппарата, кроме двух многоэлементных электродов, входят одноэлементный и двухэлементный электроды, которые применяются при лечении невралгий.
Обобщение и заключение. Аппарат «Симпатокор-01» в 1997 г. прошел приемочные технические и медицинские испытания и решением комиссии по физиологическим приборам и аппаратам Комитета по новой медицинской технике Министерства здравоохранения РФ рекомендован к серийному производству и применению в медицинской практике (протокол комиссии № 5 от 22 октября 1997 г.).
Аппарат «Симпатокор-01» применяется при лечении болезней неврологического происхождения, вызванных функциональными расстройствами системы регуляции мозгового кровообращения. В настоящее время аппарат, в основном, используется при лечении больных, страдающих различными формами мигрени, вегето-сосудистой дистонией, последствиями закрытых черепно-мозговых травм и сотрясений мозга, состояниями посталко-гольной и постнаркотической абстиненций, нейро-сенсорной тугоухостью, гипертонической болезнью [2-6].
При лечении многих заболеваний аппаратом «Симпатокор-01» достигается более высокая эффективность по сравнению с известными методами, результат лечения сохраняется длительное время: например, при лечении мигрени повторные рецидивы головной боли наблюдаются через 6-12 месяцев и более.
Аппарат «Симпатокор-01» создан в конструкторском бюро «Экологическая и медицинская аппаратура» (г. Каменск-Уральский).
Разработки медицинских методик лечения указанных выше заболеваний проводятся с 1993 г. в лаборатории мозгового кровообращения Свердловского областного клинического психоневрологического госпиталя ветеранов войн и с 1995 г. в лаборатории проблем речи, голоса, слуха и психического развития детей Республиканского научно-практического центра «Бонум» (г. Екатеринбург).
Литература
1. Москаленко Ю.М. Мозговое кровообращение, в сборнике «Болезни сердца и сосудов». Т. 1; Под редакцией Е.И. Чазова. - М., Медицина, 1992. - С. 114-124.
2. Азин А.Л., Кубланов B.C. Метод глубинной СВЧ-радиотермографии для изучения патогенеза головной боли. Электрофизический способ лечения
головной боли. Медицинское обслуживание ветеранов войн. - Екатеринбург: УИФ Наука, 1995. -С. 27-36.
3. Васильев А.Г., Волъхина Н.Н., Кубланов
B.C., Телегин А.В. Электрофизический способ лечения нейросенсорной тугоухости/ Тезисы докладов научной выставки «Здравоохранение России-97»., Екатеринбург, 28-31 октября 1997. - С. 107.
4. Огарев О.А., Кубланов B.C. Опыт применения аппарата АЛМ-1 при выводе из состояния алкогольной и наркотической абстиненций/ Тезисы докладов научной выставки «Здравоохранение России-97», Екатеринбург, 28-31 октября 1997. -
C. 109.
5. Азин А.Л., Кубланов B.C. Электрофизический способ лечения головной боли, заявка на изобретение № 94037484 от 06 октября 1994 г.
6. Васильев А.Г., Кубланов B.C., Телегин А.В. Электрофизический способ лечения нейросенсорной тугоухости, заявка на изобретение № 98102377 от 22 января 1998 г.
