Investigation of EEG Predictors of Neurotransmitter and Neuroglial Activity in Patients with Acute Cerebral Insufficiency of Different Origin

V.I. Cherniy, I.A. Andronova, G.A. Horodnik, T.V. Cherniy, K.V. Nazarenko, M.A. Andronova

Abstract


Purpose of the study. To study the influence of entrop on the neurophysiological EEG-changes of glutamate excitotoxicity, neuroglial and neurotransmitter activity in patients with acute cerebral insufficiency of different nature. Material and methods. 123 patients were examined (76 men and 47 wo­men, aged from 28 to 72 years old) with severe traumatic brain injury (SBI) — 67 patients and with cerebral stroke (CS) — 56 patients who were treated in the neurosurgical intensive care unit. The study involved 45 patients (28 men and 17 women) aged from 36 to 72 years old with diagnosed ischemic stroke (IS), and 11 patients aged from 32 to 70 years old with a diagnosis of hemorrhagic stroke (GS) — 7 men and 4 women. 67 patients were examined (37 men and 30 women) aged from 26 to 69 years old with severe isolated brain injury. All patients with severe traumatic brain injury and cerebral stroke received basic therapy according to international treatment protocols and the Ministry of Health of Ukraine orders. The patients were divided into the three groups: 40 patients were treated according to standard protocol (comparison group (HS)), 83 patients (1st and 2nd sub-groups (SG) of the research group (GI)) in addition to the standard protocol received entropy. Subdivision on the 1st (32 patients) and 2nd (51 patients) subgroups was held on the 1st day before the starting of the entrop-therapy based on of the original recording of EEG and the calculation of the 1st integral coefficient ((δ + θ + β1)/(α + β2)), characterizing the level of EEG pattern disorders: 1st subgroup — kfc1 > 3.5; 2nd subgroup — kfc1 < 3.5. The entrop was given once daily in a dose of 100 mg (the first day), 200 mg (second day), 300 mg (the third day and after that). EEG has been conducted on the 1st day of therapy (drug was administered at a dose of 100 mg), on the 2nd day (drug was administered at a dose of 200 mg), on the 3rd day, 5th, 7th and 14th day (drug was administered at a dose of 300 mg). Study design. Open prospective study case — control. EEG recordings were performed by DX-NT32 neurophysiological complex (Kharkiv). We have studied the absolute spectral power (AFM, uV/rt-Hz) and relative power (%) cha­racteristics. To investigate the different neurotransmitter systems we have studied so-called narrow range (0–1 Hz, 4–5 Hz, 5-6 Hz, 11–12 Hz, 24–25 Hz), characterising their acti­vity. Computer tomo­graphy, magnetic resonance imaging of the brain, transcranial Doppler investigation of extra- and intracranial vessels were performed. Consciousness level was studied by the Glasgow Coma Scale (GCS), Scandinavian stroke scale (SSS) daily ­using pending observation period. The level of consciousness by the Glasgow coma scale in patients on admission to the neurosurgical intensive care unit ranged from 6 to 9 scores. Usage of entrop improved recovery of consciousness up to 14 scores by the GCS (moderate stuporous) to the 7th day of therapy (odds ratio (OR): OR ± 95 % CI = 5.5 (2,8–13,2)), improved reco­very of consciousness up to 15 scores by the GCS (clear mind) to the 14th day of treatment (OR ± 95 % CI = 133 (32.74–547.61)) in comparison with the standard protocol treatment. The high level of EEG disorders (1st value integral coefficient greater than 3.5) in patients with ACI after entrop injections advantageously predetermines significant activation of the serotonergic system of the brain serotonin hyperproduction, accelerated metabolism in neuroglial populations with moderate and asymmetric with direct angiospastic effects at serotonin effects on the morphological changes of the brain vessels. Less severe disorganized EEG (level 1, the integral coefficient below 3.5) in patients with ACI after entrop applying mostly predetermines significant activation of the noradrenergic system of the brain to the activation of the hypothalamic-pituitary system, diencephalic level of non-specific regulatory brain systems and structures with the right hemisphere symmetric optimization of blood flow velocity in the carotid and vertebrobasilar pools. EEG predictors of reduction of glutamatergic neurotransmitter activity in the central nervous system (highly inversely correlated processes fall EEG delta activity and activation of alpha and beta rhythms ranges) were reported in 50 % of patients in the study group as a response to the use of entrop in a dose of 200 mg, that, along with irritation of the cholinergic system, it provides recovery from a coma.


Keywords


acute cerebral insufficiency; spectral coherent analysis of EEG; brain neutransmitter systems; neurotropic drug effect; Entrop

References


Helen Bramlett M. Патофизиология ишемического травматического поражения мозга: сходство и различия / Helen Bramlett M., Dalton Dietrich W. // Медицина неотложных состояний. — 2006. — № 4 (5). — ​С. 22-34.

Werner C. Pathophysiology of traumatic brain injury / Werner C., Engelhard K. // British Journal of Anaesthesia. — 2007. — ​V. 99, № 1. — ​Р. 4-9.

Применение церебролизина при церебральном ишемическом инсульте / Под ред. чл.-корр. РАМН проф. В.И. Скворцовой: Методич. рекомендации. — ​М., 2006. — 25 с.

Возможности и ограничения классических и современных методов анализа ЭЭГ / Г.А. Щекутьев, Г.Н. Болдырева, П.Е. Волынский, Е.Л. Машеров // Количественная ЭЭГ и нейротерапия: материалы Всерос. науч.-​практ. конф. — ​СПб.: Человек и здоровье, 2007. — ​С. 110.

Ghosh S. Changes in cytosolic Ca2+ levels correspond to fluctuations of lactate levels in crosstalk of astrocyte neuron cell lines / S. Ghosh, D.K. Kaushik, J. Gomes // Indian J. Exp. Biol. — 2010. — ​V. 48, № 6. — ​P. 529-537.

Siesjo B.K. Basis mechanisms of traumatic brain damage (Review) // Ann. Emerg. Med. — 2007. — ​Vol. 22, № 6. — ​P. 959-969.

Шанина Т.В. Влияние дофаминергической и серотонинер­гической нейротрансмиттерных систем на течение и исход ишемического инсульта: Автореф. дис… канд. мед. наук. — ​М., 2005. — 14.00.13. — 136 с.

Еремин К.О. Влияние семакса (АКТГ4-7-Pro-Gly-Pro) на нейрохимические характеристики серотонин- и дофаминергических систем мозга и оценка его нейропротекторной активности: Автореф. дис… канд. мед. наук. — ​М., 2004. — 14.00.25. — 149 с.

Гуляев Д.В. Нейрозащитное лечение при инсульте: реалии и перспективы / Гуляев Д.В. // Therapia. — 2007. — № 2. — ​С. 47-51.

Верещагин Е.И. Современные возможности нейропротекции при острых нарушениях мозгового кровообращения и черепно-мозговой травме (обзор литературы) // Журнал интенсивной терапии. — 2006. — № 3. — ​С. 4-28.

Дьяконов М.М., Скоромец А.А. Фармакология — ​практическому здравоохранению // Психофармакол., биол., наркол. — 2007. — ​Т. 7. Спецвып. — ​Ч. 1. — ​С. 1-167.

Ахапкина В.И. Отличительные особенности оригинального инновационного состава фенотропила, или (я5)-2-(2-оксо‑4-фенилпирролидин‑1-ил)-ацетамид, обладающего модуляторной активностью с соразмерным влиянием // Фарматека. — 2013. — № 19. — ​С. 75-90.

Ахапкина В.И. Выявление и оценка нейролептической активности фенотропила / Ахапкина В.И., Ахапкин Р.В. // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. — 2013. — № 7. — ​С. 42-46.

Воронина Т.А., Ахапкина В.И. Спектр фармакологических эффектов Фенотропила // Фарматека. — 2005. — № 13. — ​С. 19-25.

Опыт применения Энтропа в комплексной терапии больных, перенесших мозговой инсульт / Козелкин А.А., Козeлкина С.А., Кузнецов А.А., Ромалийская О.В. // Діагностика та терапія неврологічних захворювань. Український вісник психоневрології. — 2007. — ​Т. 15, вип. 4 (53). — С. 12-21.

Ахапкина В.И. Экспериментальная и клиническая фармакология препарата фенотропил // Тезисы докладов XI РНК «Человек и лекарство». — ​М., 2004. — ​С. 70.

Ахапкина В.И. Спектр фармакологических эффектов фенотропила / Ахапкина В.И., Воронина Т.А. // Международный неврологический журнал. — 2006. — № 5. — ​С. 90-96.

Беленичев И.Ф., Черний В.И. и др. Нейропротекция и нейропластичность. — ​К.: Логос, 2015. — 512 с.

Сергиенко А.В., Симонян В.А., Евтушенко С.К. Астенический синдром у больных с последствиями различной неврологической патологии и возможности его коррекции // Международный неврологический журнал. — 2010. — ​Т. 4, № 34. — ​С. 34-41.

Влияние ноотропного препарата Энтроп на когнитивные функции мозга пациентов, перенесших нейроинфекцию или черепно-мозговую травму / Грицай Н.Н., Кобзистая Н.А., Силенко Г.Я., Мартыненко А.Н. // Український вісник психоневрології. — ​2008. — Т. 16, вип. 2 (55). — С. 10-14.

Калинский П.П. Опыт применения фенотропила при лечении астенического синдрома и вегетативных нарушений острого периода закрытой черепно-мозговой травмы / Калинский П.П., Соловьев А.П. // Отчет об апробации препарата в Главном клиническом госпитале Тихоокеанского флота. — ​Владивосток, 2005. — 212 с.

Одинак М.М. Применение фенотропила при лечении последствий черепно-мозговых травм / Одинак М.М., Емельянов А.Ю., Ахапкина В.И. // ХI Российский национальный конгресс «Человек и лекарство» (19–23 апреля, 2004). Тезисы докладов. — ​М., 2004. — ​С. 278.

Филиппова С.Ю. Фенотропил в лечении астенодепрессивных синдромов при отдаленных последствиях черепно-мозговых травм / Филиппова С.Ю., Алешина Н.В., Степанов В.П. // Медицинская кафедра. — 2005. — ​Т. 3, № 15. — ​С. 158-160.

Савченко А.Ю. Лечение последствий заболеваний и травм головного мозга с использованием фенотропила / Савченко А.Ю., Захарова Н.С., Степанов И.Н. // Журн. неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. — 2005. — ​Т. 105, № 12. — ​С. 22-26.

Черний В.И., Андронова И.А., Черний Т.В., Городник Г.А. Особенности применения ноотропов в комплексной терапии острой церебральной недостаточности различного генеза // Основные направления фармакотерапии в неврологии: Материалы XV Международной конференции 24–26 апреля 2013 г. — ​Судак. — ​С. 133-140.

Острова Т.В., Черній В.І., Шевченко А.І. Алгоритм діагностики реактивності ЦНС методами штучного інтелекту. — ​Д.: ІПШІ МОНУ і НАНУ «Наука і освіта», 2004. — 180 с.

Шарова Е.В. Современные возможности ЭЭГ в анализе функциональных нарушений при тяжелых повреждениях головного мозга / Е.В. Шарова // Нейронауки: теоретичні та клінічні аспекти. — 2009. — ​Т. 5, № 1–2. — ​С. 49-58.

Андронова И.А., Черний Т.В., Назаренко К.В., Черний В.И., Андронова М.А. Возможности количественной ЭЭГ в исследовании нейромедиаторных систем ЦНС при острой и хронической церебральной недостаточности // Материалы Всероссийской конференции с международным участием «Нейрохимические механизмы формирования адаптивных и патологических состояний мозга, 24–26 июня 2014 г. — ​Санкт-Петербург; Колтуши. — ​С. 17.

Ахметова Е.Р. Электроэнцефалографический анализ взаимодействия глутамат- и холинергической систем мозга: Автореф. дис… канд. биол. наук: спец. 03.00.13 «физиология» / Е.Р. Ахметова. — ​Пущино, 2000. — 99 с.

Лях Ю.Е., Гурьянов В.Г., Хоменко В.Н., Панченко О.А. Основы компьютерной биостатистики: анализ информации в биологии, медицине и фармации статистическим пакетом MedStst. — ​Д.: Папакица Е.К., 2006. — 214 с.

Островая Т.В., Черний Е.В., Зинкович И.И., Черний В.И., Андронова И.А. Применение метода интегрального количественного анализа ЭЭГ-паттерна для оценки особенностей биоэлектрической активности мозга у здоровых лиц среднего и пожилого возраста // Международный неврологический журнал. — 2008. — № 4 (20). — ​С. 54-59.




DOI: https://doi.org/10.22141/2224-0586.4.75.2016.75817

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2016 EMERGENCY MEDICINE

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

© Publishing House Zaslavsky, 1997-2018

 

   Seo анализ сайта