Affiliation:
1. Kabardino-Balkarian State University named after H.M. Berbekov, Nalchik, Russia
Abstract
The aim of the study is to identify changes in the total slow and super slow bioelectric activity of the cerebral hemispheres in 8–11-year-old children under reduced oxygen partial pressure in the inhaled air and in norm.
Materials and Methods. The authors examined 82 8–11-year-old children. EEG registration was carried out on a complex Russian device "Telepat-103" with computer processing of the results. Slow potentials were recorded using a special computer complex for studying constant potential level (CPL) and cerebral energy consumption "Neuroenergon". Hypoxia was created by a special medical device "Hypoxicator" (Trade Medical). The choice of the oxygen content in the test hypoxic mixture (14 % O2) was based on the results of a three-stage hypoxic test carried out before the complex examination.
Results. Hypoxia increases the index and amplitude of delta oscillations and decreases the number of alpha waves in 8–11-year-old children. The results obtained indicate that it is more important to provide the brain with a sufficient amount of oxygen corresponding to its needs than simply to increase the brain blood supply during hypoxia. The study also indicates the contribution of the body's sensitivity to hypoxic response. Under hypoxia, an increase in the constant potential level in the studied brain areas is observed in 8–11-year-old children. An increase in electrical activity during normobaric hypoxia is noted at low baseline values of constant potential level. An increase in the slow electrical brain activity occurs due to the change of brain energy supply according to the biochemical indicators of energy metabolism. Short-term hypoxia is accompanied by a simultaneous increase in slow-wave activity due to delta activity and CPL in 8–11-year-old children.
Conclusion. Thus, we can say that a picture of functional brain activity with simultaneous inhibitory phenomena in the cortex is formed. It may reflect the development of a special state of the central nervous system.
Key words: constant potential level, electroencephalography, hypoxia, adaptation to hypoxia.
Цель работы – выявление изменений суммарной медленной и сверхмедленной биоэлектрической активности полушарий головного мозга у детей в возрасте от 8 до 11 лет в условиях нормального и сниженного парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе.
Материалы и методы. Обследовано 82 ребенка 8–11-летнего возраста. Регистрация ЭЭГ осуществлялась на комплексной отечественной установке «Телепат-103» с компьютерной обработкой результатов. Медленные потенциалы фиксировались с помощью специального компьютерного комплекса для исследования уровня постоянных потенциалов (УПП) и энергозатрат головного мозга «Нейроэнергон». Гипоксические условия создавались аппаратом «Гипоксикатор» фирмы Trade Medical. Выбор содержания кислорода в тестирующей гипоксической смеси (14 % О2) основывался на результатах проведенного до комплексного обследования трехступенчатого гипоксического теста.
Результаты. У детей от 8 до 11 лет действие гипоксии на головной мозг приводит к возрастанию индекса и амплитуды дельта-колебаний и убыванию числа альфа-волн. Полученные результаты говорят о том, что большое значение имеет не столько усиление кровоснабжения головного мозга при гипоксии, сколько обеспечение мозга достаточным, соответствующим его потребностям, количеством кислорода, а также о роли чувствительности организма к гипоксии. При воздействии гипоксии у детей этого возраста наблюдается возрастание уровня постоянных потенциалов в исследуемых областях головного мозга. При низких фоновых значениях уровня постоянных потенциалов отмечается возрастание электрической активности при нормобарической гипоксии. Возрастание медленной электрической активности головного мозга происходит из-за того, что изменяется энергообеспечение головного мозга по биохимическим показателям энергетического обмена. Действие кратковременной гипоксии сопровождается одновременным возрастанием медленноволновой активности за счет дельта-активности и УПП у детей от 8 до 11 лет.
Выводы. Таким образом, можно говорить о том, что формируется своеобразная картина функциональной активности с одновременными тормозными явлениями в коре, что может являться отражением развития особого состояния центральной нервной системы.
Ключевые слова: уровень постоянных потенциалов, электроэнцефалография, гипоксия, адаптация к гипоксии.
Publisher
Ulyanovsk State University
Reference22 articles.
1. Gulyaev S.A. Elektroentsefalograficheskoe issledovanie v klinike: problema sovremennoy klassifikatsii [Clinical electroencephalographic study: Problems of modern classification]. Russkiy zhurnal detskoy nevrologii. 2014; VIII–IX (1): 35–41 (in Russian).
2. Rusalova M.N. Fronto-oktsipital'naya asimmetriya moshchnosti teta-ritma EEG cheloveka [Front-occipital asymmetry of the theta-rhythm power in human EEG]. Asimmetriya. 2018; 12 (3): 20–30 (in Russian).
3. Panteleeva M.V., Firsov K.V., Kotov A.S. Dannye ob informativnosti rutinnoy EEG i nochnogo EEG-videomonitoringa u patsientov vzroslogo vozrasta, stradayushchikh epilepsiey [Data on the informative value of routine EEG and nighttime EEG video monitoring in adult patients with epilepsy]. Tezisy kongressa s mezhdunarodnym uchastiem «XXI Davidenkovskie chteniya» [Proceedings of the congress with international participation "21st Davidenkov readings"]. September 26–27, 2019. St. Petersburg; 2019: 240 (in Russian).
4. Arakelyan A.S., Doletskiy A.N. Izmenenie urovnya postoyannogo bioelektricheskogo potentsiala mozga pri emotsional'nykh i fizicheskikh nagruzkakh [Changes in the level of cerebral constant bioelectric potential under emotional and physical stress]. Tezisy dokladov XXII s"ezda Fiziologicheskogo obshchestva imeni I.P. Pavlova [Proceedings of the 22nd Congress of the Physiological Society named after I.P. Pavlov]. September 16–20, 2013. Volgograd; 2013: 33 (in Russian).
5. Bedereva N.S., Gezalova N.V., Shilov S.N. Osobennosti neyrometabolicheskikh reaktsiy i aktivatsionnykh protsessov kory golovnogo mozga u mladshikh shkol'nikov s razlichnymi temperamentnymi kharakteristikami v usloviyakh shkol'nykh nagruzok [Neurometabolic reactions and activation processes of the cerebral cortex in primary schoolchildren of various tempers under school stress]. Sibirskiy vestnik spetsial'nogo obrazovaniya. 2013; 1 (9): 25–37 (in Russian).