Федеральное государственное автономное образовательное
Учреждение высшего образования
«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Академия биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского
ОТЧЕТ
О прохождении производственной практики
Место прохождения практики – кафедра физиологии человека и животных
Вид практики ____ производственная _____________________________________________
Тип практики _____________________________________________________________________________
Способ проведения практики __ непрерывная _______________________________________
Форма проведения практики__ стационарная____ __________________________________
Обучающийся Ожгихина Анастасия Андреевна очной формы обучения
Направление 06.03.01 – Биология, бакалавриат / _________________ /
подпись
Руководитель практики от ЮФУ:
Ассистент, научный сотрудник Пустовая Ольга Валерьевна
Ростов-на-Дону
2019 г.
Содержание
Введение…………………………………………………………………………...3
Цели и задачи…………………………….………………………………………..3
Анализ электроэнцефалограммы………………………………………………...3
Описание электроэнцефалограмы……………...………………………………..4
Ритмы электроэнцефалограммы мозга человека…..……..…………………….5
Сомнология ……………………………………………………………………...10
Стадии сна………………………………………………………………………..11
Вывод...…………………………………………………………………………...14
Список использованных источников…………………………………………...15
Введение
Производственная практика важная состовляющая обучения биолога. Навыки, полученные во время ее прохождения на кафедре физиологии человека и животных, пригодятся во время написания дипломной работы, а в дальнейшем для работы в нучно-исследовательской лаборатории.
Темой, исследуемой во время производственной практики, стала сомнология и клинический анализ ЭЭГ сна. Сомнология - это наука о сне. Сон все еще изучен недостаточно, остается много вопросов без ответов. Сотни сомнологов по всему миру страраются разгадать загадки сна. Сон имеет огромное значение для здоровья, производительности и даже продления молодости. Мы проводим треть жизни во сне и потому не стоит оставлять его таким же не изученным.
Цель и задачи:
Во время прохождения учебной практики перед нами стояли следующие цели:
1. Освоить методы клинического анализа электроэнцефалограммы
2. Научиться работать с оборудованием
3. Обучиться работе с материалом для исследований
4. Усвоить методы проведения исследований
Для достижения целей нами были поставлены следующие задачи:
1. Изучение психофизиологических методов исследования
2. Изучение основных способов проведения исследования
Анализ электроэнцефалограммы
Клинический, или визуальный, анализ ЭЭГ используется в основном для диагностики. Клинический анализ ЭЭГ всегда строго индивидуален и имеет главным образом качественный характер. Клиническая интерпретация ЭЭГ в большей степени зависит от опыта самого электрофизиолога, его навыков чтения электроэнцефалограммы.
Описания электроэнцефалограммы
Систематическое описание ЭЭГ имеет большое значение для практики
ВТЭ и клинической практики. При этом важно не упустить ряд, существенных деталей, а эту возможность дает система правил (алгоритм) описания ЭЭГ. Необходимо учесть, что хорошо и полно описанная электроэнцефалограмма дает возможность врачу-эксперту объективно представить, как функциональное состояние мозга, так и локализацию очагов ирритации или выпадения в мозговых структурах. ЭЭГ, описанная в соответствии с предлагаемым алгоритмом, позволяет, при соответствующем кодировании и введении данных в ЭВМ, снова получить картину, сходную с оригинальной.
На первом этапе расшифровки необходимо просмотреть ее всю от начала до конца, чтобы составить о ней общее впечатление (смена усилия, смена монтажных схем, введение той или иной нагрузки, появление артефактов, генерализованных проявлений и т. д.).
На втором этапе, переходя от монтажа к монтажу, необходимо пытаться выявить более тонкие нарушения биоэлектрической активности, сопоставляя их с соответствующими изменениями ЭЭГ в ответ на функциональные нагрузки. Третий этап сводится к систематизации полученных результатов и описанию электроэнцефалограммы таким образом, чтобы ответить на все вопросы, поставленные в алгоритме описания ЭЭГ.
Ритмы электроэнцефалограммы мозга человека
Ритмы головного мозга — диагностируемые электрические колебания мозга — центрального отдела нервной системы человека, представляющего собой компактное скопление нервных клеток и их отростков.
Альфа ритм (α-ритм) — частота колебания варьируется от 8 до 13 Гц. Амплитуда 5-100 мкВ, наибольшая амплитуда проявляется при закрытых глазах и в затемнённом помещении. Регистрируется преимущественно в затылочной и теменной областях (зрительных отделах мозга).
Общая характеристика
Регистрируется у 85-95 % здоровых взрослых людей. Альфа-ритм связан с расслабленным состоянием бодрствования, покоя. Альфа-волны возникают тогда, когда мы закрываем глаза и начинаем расслабляться.
Депрессия альфа-ритма возникает тогда, когда человек открывает глаза или думает над задачей, которая требует определённых зрительных представлений. При повышении функциональной активности мозга амплитуда альфа-ритма уменьшается вплоть до полного исчезновения. Так же может быть признаком беспокойства, гнева, страха, тревоги, вызывающие депрессию; нарушений, связанных в той или иной мере с изменениями в деятельности активирующих систем мозга и, как следствие, с повышенным уровнем активации вегетативной и центральной нервной системы.
Бета-ритм (β-ритм) — частота колебания варьируется от 14 до 40 Гц. Амплитуда колебания обычно до 20 мкВ. В норме он весьма слабо выражен и в большинстве случаев имеет амплитуду 3-7 мкВ. Регистрируется в области передних и центральных извилин. Распространяется на задние центральные и лобные извилины.
Общая характеристика
Бета-волны — самые быстрые. Бета-ритм в норме связан с высшими когнитивными процессами и фокусированием внимания, в обычном бодрствующем состоянии, когда мы с открытыми глазами наблюдаем за происходящими событиями, или сосредоточенны на решении каких-либо текущих проблем.
Депрессия бета-ритма. Бета-ритм связан с соматическими, сенсорными и двигательными корковыми механизмами и даёт реакцию угасания на двигательную активацию или тактильную симуляцию. При выполнении или даже умственном представлении движения бета-ритм исчезает в зоне соответствующей активности. Повышение бета-ритма — острая реакция на стрессовое воздействие.
Гамма-ритм (γ-ритм) — частота колебания выше 30 Гц, иногда достигает 100 Гц, амплитуда обычно не превышает 15 мкВ. Регистрируется в прецентральной, фронтальной, височной и теменной зонах коры головного мозга.
Общая характеристика
Обычно очень хорошо наблюдается при решении задач, которые требуют максимального сосредоточения внимания.
Дельта-ритм (δ-ритм) — частота колебания варьируется от 1 до 4 Гц. амплитуда расположена в пределах 20-200 мкВ (высокоамплитудные волны).
Общая характеристика
Дельта-ритм (медленные волны) связан с восстановительными процессами, особенно во время сна, и низким уровнем активации. При многих неврологических и других нарушениях дельта-волны заметно усилены. Избыток усиленных дельта-волн практически гарантирует наличие нарушений внимания и других когнитивных функций. Возникает при естественном и наркотическом сне, а наблюдается так же, как при регистрации от участков коры, граничных с областью, поражённой опухолью.
Тета-ритм (θ-ритм) — частота колебания данного ритма составляет от 4 до 8 Гц. Амплитуда находится в пределах от 20 до 100 мкВ. Регистрируется во фронтальных зонах и гиппокампе.
Общая характеристика
Тета-волны появляются тогда, когда спокойное, расслабленное бодрствование переходит в сонливость. Колебания в головном мозге становятся более медленными и ритмичными. Это состояние называется ещё «сумеречным», поскольку в нём человек находится между сном и бодрствованием. В норме тета-волны связаны с изменением состояния сознания. Часто такое состояние сопровождается видением неожиданных, сноподобных образов, сопровождаемых яркими воспоминаниями. Большинство людей засыпают, как только в головном мозге появляется заметное количество тета-волн.
Тета-ритм связан с поисковым поведением, усиливается при эмоциональном напряжении, часто наблюдается при психотических нарушениях, состояниях спутанности сознания, сотрясениях мозга.
Высокий уровень тета-ритма может показывать состояние сонливости и утомления, что может быть проявлением астенического синдрома, хронического стресса.
Каппа-ритм (κ-ритм) — частота колебания данного ритма лежит в пределах от 8 до 13 Гц. Амплитуда располагается в промежутке 5-40 мкВ. Регистрация данного ритма происходит в височной области головного мозга.
Общая характеристика
Сходен по частоте с альфа-ритмом. Наблюдается при подавлении альфа-ритма в других областях в процессе умственной деятельности.
Мю-ритм (μ-ритм) — частота колебания ритма от 8 до 13 Гц. Амплитуда обычно не превышает 50 мкВ. Регистрируется в роландической области, то есть соответственно распределению бета-ритма (локализован в области Роландовой борозды).
Общая характеристика
Имеет параметры, сходные с альфа-ритмом, но отличается формой волн, имеющих округлённые вершины и поэтому похожи на арки. Наблюдается у 10-15 % индивидуумов. Связан с тактильным и проприоцептивными раздражениями и воображением движения. Активируется во время умственной нагрузки и психического напряжения.
Тау-ритм и лямбда-ритм
Частота колебания тау-ритма (τ-ритма) лежит в пределах от 8 до 13 Гц и частоты колебания лямбда-ритма (λ-ритма) совпадает и находится в пределах от 12 до 14 Гц. Регистрация тау- и лямбда- ритмов происходит в области височной коры головного мозга.
Общая характеристика
Тау-ритм отвечает блокадой на звуковые стимулы.
Сигма-волны - Сонные веретена (σ-ритм) – частота колебания ритма 12—14 Гц. Амплитуда различна, но у взрослых в основном не меньше 50 мкВ.Регистрируются по всей коре головного мозга, однако наиболее выражены в центральных отведениях.
Общая характеристика
Характерным признаком сигма-ритма является нарастание амплитуды в начале вспышки сигма-ритма и её убывание в конце вспышки. Сигма-ритм появляется в начальной стадии медленного сна, которая следует непосредственно за дремотой. Во время сна с дельта-волнами сигма-ритм возникает редко. В процессе перехода к быстрому сну сигма-ритм наблюдается в ЭЭГ, но полностью блокируется в развитой фазе быстрого сна. У человека этот ритм возникает примерно с трёхмесячного возраста. С возрастом частота колебаний ритма, как правило, не меняется.
К-комплекс
Разряд, появляющийся непостоянно, состоящий в основном из высокоамплитудной негативной медленной волны, за которой следует меньшая позитивная медленная волна. К-комплекс часто возникает в паре с сонными веретенами. Амплитуда, как правило, максимальна в передней вертексной области. К-комплексы возникают во время NREM-сна, спонтанно или в ответ на неожиданные сенсорные стимулы, и не являются специфическими для какой-либо сенсорной модальности.
К-комплексы возникают обычно во 2-й стадии сна и наряду с сонными веретенами являются ее наиболее характерными маркерами. Возможно спонтанное появление отдельных К-комплексов в 3-й стадии. Амплитуда К-комплексов более 100 микровольт, длительность колебания более 0.5 секунды. В некоторых случаях верхушка негативной волны может быть заостренной. Распределение по полушариям симметричное, с преобладанием в передних отделах. Иногда за К-комплексом следует разряд генерализованных альфа или тета-колебаний (называют "вспышка активации", "микро-активация", "K-alpha").
Сомнология
Сомнология – наука о сне – одно из наиболее динамично развивающихся направлений современной медицины. Порождение XX века, сомнология взяла бурный старт и в XXI веке, начав его с представлений об орексин–гипокретиновой гипоталамической системе. Современная сомнология является наукой со своими специальными целями и задачами, методами исследования, фундаментальными и клиническими достижениями. Несомненно также, что сомнология – это важнейшая составляющая нейронаук и современной медицины.
«Сон – это особое генетически детерминированное состояние организма теплокровных животных (т.е. млекопитающих и птиц), характеризующееся закономерной последовательной сменой определенных полиграфических картин в виде циклов, фаз и стадий». В этом определении есть три опорных пункта: во–первых, наличие сна генетически предопределено; во–вторых, структура сна наиболее совершенна у высших видов животного мира, и в–третьих, сон должен быть зафиксирован объективно. Показано, что основные признаки медленного и быстрого (парадоксального) сна, описанные у человека, отмечаются у всех теплокровных животных – млекопитающих и птиц.
Объективное исследование сна – полисомнография – является методической основой и сложилось в современную систему, начиная с описания в 1953 году Aserinsky E. и Kleitman N. фазы быстрого сна (ФБС). С тех пор минимальный сомнологический набор, абсолютно необходимый для оценки стадий и фаз сна, составляют электроэнцефалограмма (ЭЭГ), электроокулограмма (ЭОГ) и электромиограмма (ЭМГ).
Стадии сна
Основные данные, полученные за годы многочисленных и разнообразных исследований сна, сводятся к следующему. Сон – не перерыв в деятельности мозга, это просто иное состояние. Во время сна мозг проходит через несколько различных фаз, или стадий, активности, повторяющейся с примерно полуторачасовой цикличностью. Сон состоит из двух качественно различных состояний, называемых медленным и быстрым сном. Они отличаются по суммарной электрической активности мозга (ЭЭГ), двигательной активности глаз (ЭОГ), тонусу мышц и многочисленным вегетативным показателям (частоте сердечных сокращений и дыхания, электрической активности кожи и т.д.).
На данный момент выделяют 3 стадии сна:
I – стадия дремоты
II – стадия сна (поверхностный сон)
III – стадия (глубокий сон)
Стадия дремоты характеризуется постепенным замещением альфа-ритма, низкоамплитудной медленноволновой активностью преимущественно тета-диапазона с амплитудным акцентом в лобно-центральных отделах в сочетании с умеренным нарастанием индекса бета-волн. Периодически в этой стадии отмечается появление ритмичных высокоамплитудных билатеральных медленных волн, как правило, тета-диапазона, с выраженным амплитудным преобладанием в передних отделах нередко имеющих заостренный характер – так называемый пилообразный ритм. В структуре пилообразного ритма может выявляться альтернативное региональное амплитудное преобладание в одном из полушарий, что иногда создает иллюзию на ЭЭГ периодического регионального замедления. У детей раннего возраста возможно появление гипнагогической гиперсинхронизации в виде коротких (до 2-3 секунд) диффузных вспышек высокоамплитудных дельта-волн, нередко ритмичного характера с включением в начале или середине вспышки низкоамплитудных спайкоподобных потенциалов. Данный паттерн может наблюдаться у абсолютно здоровых детей, но, по мнению ряда авторов, характерен для детей с фебрильными судорогами. Максимально выражен в возрасте 2-5 лет. Существует теория, что данный ЭЭГ паттерн является проявлением генетически детерминированной возбудимости мозга.
Длительность I стадии составляет 10-15 минут. Далее отмечается переход во II-ю стадию, которая характеризуется появлением так называемых вертекс потенциалов в центрально-лобных отделах с максимумом по центральной вертексной области. Вертексные волны имеют морфологию в виде одно- или двухфазной острой волны с последующей медленной волной. Несмотря на классическую морфологию и локализацию вертекс-потенциалов, возможны случаи их асимметричного распространения на соседние отделы, что нередко настораживает исследователей. Также следует дифференцировать вертекс-потенциалы с доброкачественными эпилептиформными паттернами детства (ДЭПД), которые могут иметь сходную морфологию и локализацию в вертексных отделах. Однако морфологические особенности ДЭПДов - более тонкие и заостренные спайки, а также их хронологическая приуроченность – ДЭПД, как правило, встречаются и в состоянии бодрствования и в более глубоких стадиях сна, в отличие от вертексных волн, позволяют исключить диагностическую ошибку. Вторая стадия сна характеризуется появлением классического паттерна этой стадии – «сонных веретен», впервые описанных Loomis в 1938 году. Данный паттерн представляет собой группы ритмичных невысокоамплитудных волн частотой 12,5-15,5 Гц амплитудой 20-40 мкВ, образующих веретенообразные вспышки, имеющие специфическую локализацию в центральных отделах с распространением на лобные отделы. По мере перехода в III стадию может отмечаться некоторое замедление сонных веретен до 10 Гц, а также отмечается более диффузное их распространение. Также для второй стадии характерным является появление К-комплексов, которые представляют собой короткие вспышки медленных волн с амплитудным преобладанием в вертексной области, а также лобно-центральных отделах, возникающих на внешние стимулы. Морфологически К-комплекс состоит из начального острого компонента, за которым следует медленная волна частотой 1 Гц в сочетании с быстроволновыми потенциалами. Нередко К-комплексы ассоциируются с сонными веретенами. При некоторых формах эпилепсии возможно появление атипичных «эпилептиформных» К-комплексов, в структуре которых в середине вспышки отмечается спайковый компонент. В ходе второй стадии сна могут регистрироваться другие физиологические островолновые транзиты сна, которые сходны по морфологии с эпилептиформными изменениями. К ним можно отнести так называемые 6-14 Гц позитивные спайки, представляющие собой группы низкоамплитудных волн частотой 14-17 Гц и/или 5-7 Гц, аркообразной формы, встречаемые над височными отделами обоих полушарий. Периодически указанные аркообразные спайки могут иметь тенденцию к диффузному распространению, а также может отмечаться их межполушарная асимметрия. Позитивные затылочные транзиты сна (POSTS) – представляют собой позитивные острые потенциалы, локализованные биокципитально. Отмечаются, как правило, у подростков и взрослых в стадиях неглубокого сна.
Переход в III стадию характеризуется нарастанием индекса медленноволновой активности до 50% с сохранением К-комплексов и сонных веретен. По мере дальнейшего нарастания индекса диффузных медленных волн и блокирования К-комплексов и сонных веретен отмечается переход в IV стадию сна. Общее название III и IV стадий сна - дельта-сон.
Стадия быстрого сна (REM-сон). Эта стадия должна оцениваться с применением полиграфической аппаратуры или окулографических электродов. На ЭЭГ в стадию быстрого сна регистрируется картина, характерная для стадии дремоты. В стадии REM-сна отмечается появление быстрых движений глазных яблок в сочетании со снижением тонуса. У пациентов с нарколепсией или сонных параличах стадия быстрого сна может возникать вслед за наступлением дремы.
Вывод:
В ходе производственной практики мною были получены навыки клинического анализа электроэнцефалограммы сна. Также была получена теоретическая база знаний о ЭЭГ сна.