Влияние нейтральных газов на головной мозг. Активность головного мозга при погружениях
Внедрение в практику усредняющей компьютерной техники по обработке данных дало возможность регистрировать вызванные потенциалы коры головного мозга у человека для более объективной количественной оценки наркоза, вызываемого нейтральными газами. Нами в 1969 г. проведены измерения высоты комплекса (спайка) NiP2 при подаче слуховых сигналов с амплитудой 60 дБ 60 раз в 1 мин. Полученные результаты сопоставлены со способностью испытуемых, находящихся на различной глубине в диапазоне 30—91 м с интервалом в 5 м, производить арифметические действия. Испытуемые дышали воздухом, гелиоксом (на глубине 91 м), кислородом (на поверхности и на глубине 10 и 20 м).
Сжатый воздух способствовал ослаблению как слуховой вызванной реакции коры головного мозга, так и способности к арифметическим действиям, что коррелировало с увеличением глубины. Гелий не оказывал эффекта, но кислород вызывал сходное снижение высоты комплекса NiP2, хотя ни один из примененных газов существенно не угнетал арифметическую способность испытуемых. Эффект, вызываемый кислородом, служил дополнительным доказательством наркотических свойств этого газа в условиях гипербарии, оказывающих влияние до развития изменений ферментов и судорог.
Аналогичные исследования вызванных потенциалов провели Kinney, Mekay в 1971 г. с использованием зрительных стимулов и получили сходные результаты. Schreiner и сотрудники в 1972 г. выполнили корреляцию этих психомоторных тестов и тестов на арифметическую способность со слуховыми вызванными потенциалами у испытуемых, подвергнутых действию азота, гелия и неочищенного неона. Тесты указывали только на значительное влияние азота. Уменьшение высоты комплекса N1P2 на 63,5±4,5% наблюдал также Bevan в 1971 г. при экспозиции на глубине 91 м в условиях сжатого воздуха. Bevan, кроме того, исследовал случайные отрицательные отклонения или волну вероятности, на которую данные условия эксперимента не влияли.
Ackles, Fowler в 1971 г. исследовали влияние аргона, обладающего большей наркотической силой, вместе с азотом в сжатом воздухе, применяя для этого как слуховой, так и зрительный вызванные потенциалы коры и тесты на работоспособность. Полученные результаты свидетельствовали о значительно более серьезном нарушении работоспособности у человека при дыхании смесью, содержащей аргон, нелинейно увеличиваемом с глубиной. Однако высота комплекса NiP2 хотя и уменьшалась с увеличением глубины, но в то же время оставалась одинаковой при действии и аргона, и азота. Поскольку уменьшение амплитуды вызванных потенциалов при воздействии гелия или неона отсутствовало, то причина (при условии существования наркотического эффекта), видимо, заключается в том, что уменьшение амплитуды вызванного потенциала все же становится более выраженным с увеличением глубины [Fowler, Ackles, 1977].
Альтернативным электрофизиологическим методом является частотный анализ. Мы проверили в 1973 г. влияние аргона, азота, гелия и кислорода на крыс, находящихся на глубине 213 м, и гелия (на глубине 1219 м) с помощью селективного анализатора частотного спектра ЭЭГ: для б-ритма (2—4 кол/с), 6-ритма (4—8 кол/с), а-ритма (8—13 кол/с), fii-ритма (13— 30 кол/с) и бета2-ритма (20—30 кол/с). Сжатый воздух, аргоново-кислородная смесь и чистый кислород угнетали электрическую активность мозга на всех частотных диапазонах при компрессии до 213 м, в то время как гелиокс и азотно-кислородная смесь оказывали незначительное действие. На глубине 30 м активность мозга усиливалась, за исключением случаев использования для дыхания аргоново-кислородной смеси или чистого кислорода.
Jpwnsend и сотрудники в 1971 г. обнаружили небольшое усиление а-активности у человека на глубине 76 м, когда время реакции было нарушено из-за азотного наркоза. В 1972 г. мы совместно с Towse установили увеличение активности а-, бета1 и бета2-ритмов у испытуемых, подвергнутых действию сжатого воздуха на глубине 91 м, причем причину этого явления связывали с активацией ретикулярной системы головного мозга, как это имеет место при первой стадии клинического наркоза. Сходные данные получены Morris и сотрудниками в 1955 г., Roger и сотрудниками в 1955 г., а также Г. Л. Зальцманом в 1968 г.
Сравнение вызванных потенциалов у крыс с данными частотного анализа показало, что при дыхании аргоном или азотом имеется значительное различие в степени снижения частот ЭЭГ, наблюдаемое на глубине 152 м и более и отсутствующее на меньших глубинах. В то же время на глубине 30 и 61 м между вызванными потенциалами существует заметная разница, что не наблюдается на глубине 91 м.
Совершенно очевидна необходимость проведения еще очень многих исследований в этой области, чтобы определить более эффективные пути и способы количественной оценки степени наркоза.
