Energometria – aprecierea metabolismului energetic al creierului prin masurarea potentialelor continui la suprafata scalpului.

Spre deosebire de EEG standart care inregistreaza curentii generati de activitatea neuronilor corticali in diapazonul frecventei de 1-30 Hz, energometria inregistreaza curentii de frecventa joasa si amplitudine de ordinul zecilor de milivolti generati la nivelul barierei hemato-encefalice.

Mecanismul de generare a potentialelor continui are la baza diferenta de pH dintre sangele venos si tesutul interstitial cerebral si permeabilitatea selectiva a barierei hematoencefalice pentru diferiti ioni. Sangele venos are un pH mai mic ca rezultat al eliberarii in circulatie a produselor petabolismului cerebral (acidul lactic, CO2). Din cauza permeabilitatii selective, ionii de H+ penetreaza mai usor endoteliul si in se acumuleaza pe suprafata exterioara a vaselor fiind atrasi de sarcina negativa a suprafetei interne a vaselor, diferenta de sarcina generand potentialul transendotelial inregistrat la suprafata scalpului sub forma de potentiale stabile cu frecventa joasa.

 In norma – cresterea nivelului potentialelor cerebrali continui este determinata de intensificarea metabolismului iar scaderea nivelului potentialelor de dinimuarea acestuia.

Repartizarea potentialelor la persoanele sanatoase are forma de cupola:

La inregistrarea NPC (nivelului potentialelor cerebrali continui )-la suprafata cortexului acesta are ca origine activitatea neuronilor corticali, astfel ca cresterea activitatii neronale (cum ar fi in cazul activitatii epileptice) va determina scaderea NPC, iar scaderea activitatii neuronale – cresterea NPC.

La inregistrarea la suprafata scalpului aceasta sursa a PC are o importanta minimala, dat fiind ca in regiunile mai superficiale se situeaza un generator mult mai puternic al PC si anume BHE-barierei hemato-encefalice. Aceasta face ca la inregistrarea la suprafata scalpului dinamica modificarii potentialelor continui are o directie opusa fata de potentialele inregistrate la suprafata cortexului.

Principiile de inregistrare a NPC

 Pentru a reduce rezistenta tegumentelor si a diminua impactul potentialelor tegumentare inainte de inregistrare pielea se degreseaza cu alcool, si cu 5 minute inainte de inregistrare se aplica un tampon imbibat cu solutie NaCl.

In procesul de inregistrare se controleaza nivelul rezistentei tegumentare pentru a reduce artefactele cutanate.

Inregistrarea NPC se face dupa 5-7 min de la aplicarea electrozilor la suprafata scalpului, timp in care au loc fenomene electrice tranzitorii cutanate si rezistenta pielii se reduce pana la 3-5 kOm.

Semiologia principalelor parametrilor neuroenergometrici

1. NPC arata in general cu cat se deosebeste potentialul continuu in regiunea data de potentialul din regiunea electrodului de referinta. Valorile pozitive ale NPC se coreleaza cu un pH mai mic (adica cu o reactie mai acida) decat in sangele periferic. Cresterea NPC fata de nivelurile de fon demonstreaza scaderea pH sangelului cerebral ceea ce in norma are loc la intensificarea metabolismului energetic si la activarea functonala a regiunii respective. In cazul patologiei cerebrale, cresterea NPC arata o intensificare a acidozei de etiologie diferita.
2. NPC mediu – se obtine prin sumarea potentialelor in derivatiile monopolare si ne arata metabolismul cerebral global. Dinamica variatiilor NPC mediu are aceeasi semnificatie ca si in cazul derivatiilor monopolare, doar ca se refera la intreg cortexul cerebral. Acesta este un parametru util in situatiile clinice in care are loc o dereglare globala a metabolismului energetic sau in care dereglarile locale sunt prea subtile pentru a fi detectate. Si anume, maladiile degenerative, cum ar fi maladia Alzheimer sau Parkinson, pot sa nu produca un gradient semnificativ a NPC dintre diferite regiuni corticale insa metabolismul global cerebral poate fi sever afectat. La fel este situatia tulburarilor vegetative suprasegmentare sau metabolice.
3. NPC local – diferenta dintre potentialul dintr-o singura derivatie monopolara si NPC mediu. NPC local in norma reflecta metabolismul cerebral intr-o anumita regiune corticala comparativ cu nivelul metabolismului cerebral global. Acest parametru este util in cazul patologiilor cerebro-vascualre in care dereglarile locale ale metabolismului energetic nu sunt in stare sa provoace o dislocare semnificativa a NPC mediu, insa este foarte bine evidentiat prin calcularea NPC locale.
4. Gradientul NPC – diferenta dintre valorile potentialelor inregistrate in derivatiile monopolare. Dintre toate gradientele NPC cea mai mare importanta o are gradientul interemisferic (diferenta dintre potentialul masurat in derivatile temporale drepte si stangi).

NPC se inregistreaza in repaus si in timpul probelor functionale (hiperventilare, efort fizic moderat s.a.). Probele functionale permit de a aprecia rezervele energetice si functionale a creierul si capacitatea acestuia de a suporta o supraincarcare functionala.

-          In caz daca resursele energetice sunt suficiente nivelul metabolismului se va schimba minimal.

-          In caz daca solicitarea functionala va depasi capacitatea functionala a creierului pot fi observate doua reactii:

o   Cresterea metabolismului cerebral – in stadiile initiale ale stresului, legata de fenomele de activare.

o   Scaderea metabolismului – in stadiile tardive, legata de fenomenul de epuizare.

-          Modificarea NPC sub actiunea preparatelor sau procedurilor terapeutice permit de a aprecia efectivitatea tratamentului.

-          O alta situatie clinica o prezinta patologiile cerebro-vasculare in care se cunoaste sufera in primul rand reactivitatea vasculara, astfel ca raspunsul arteriolelor la modificarile CO2 in sange poate fi unul paradoxal sau lipsi complet, situatie in care se va observa o dinamica a pH sanguin cerebral similara cu cea din sangele periferic.

Modificarea NPC in timpul probelor functionale

Hiperventilarea

Hiperventilarea are ca rezultat primordial scaderea concentratiei CO2 in sange prin eliminarea mai energica la nivel pulmonar. Rezultatul acestui fenomen este cresterea pH prin scaderea concentratiei ionilor de H+.  Dat fiind ca arteriolel cerebrale sunt sensibile la presiunea CO2 in sange, are loc un spasm vaselor de calibru mic, ceea ce provoaca o reducere globala a fluxului cerebral, scopul acesteia fiind mentinerea valorilor pH in limitele normale. Insa, daca luam in consideratie ca NPC reprezinta diferentia dintre potentialele in regiunea electrodului de referinta si cele din regiunea scalpului, vom observa o crestere a pH, atat din contul cresterii pH sistemic (alcaloza respiratorie) cat si din contul reducerii pH cerebral ca rezultat al scaderii fluxului cerebral provocata de spasmul arteriolar.

In urma probei cu ventilare se pot observa 2 tipuri de reactii:

-          Reactia de tip puternic – in care se urmareste o crestere sincrona si unidirectionata a NPC in toate derivatiile monopolare. Reactia de tip puternic se presupune a avea o geneza mai mult extracaraniana, in conditiile in care un impuls adrenergic de origine centrala ca raspuns la hiperventilare determina un spasm al vasculaturii extracraniene. Totusi nu se exclude si aportul vaselor intracraniene, efectul carora este mascat. S-a observat o corelare intre modificarile NPC si cele la EEG la persoanele cu reactie de tip puternic, astfel ca cresterea pronuntata a NPC s-a asociat cu modificari ale EEG cu cresterea activitatii undelor delta si teta si scaderea numarului undelor alfa.

-          Reactia de tip slab, se caracterizeaza printr-o amplituda mai mica si o divergenta a polaritatii modificarilor NPC, in unele derivatii observandu-se deviatii pozitive iar in altele deviatii negative ale NPC, iar debutul reactiei frecvent are o directie negativa sugerand dezvoltarea alcalozei. Natura reactiei de tip slab este mai putin evidenta si se considera a avea o origine preponderent intracraniana.

Proba-Manevra Valsalva

-          pacientul este rugat sa inspire adanc, dupa care sa incerce o expiratie puternica prin glota inchisa. Rezultatul net al acestei probe este cresterea presiunii in cutia toracica si respectiv a presiunii venoase in vena jugulara superioara.

Proba-Manevra Mueller

-          este opusul manevrei Valsalva: dupa expiratie, pacientul incearca o inspiratie fortata cu caile aeriene inchise. Rezultatul este scaderea presiunii in cutia toracica si a presiunii venoase in vena jugulara a interna.

Modificarile NPC in logoneuroze

La pacientii cu logoneuroze s-au observat doua tipuri de modificari ale NPC:

-          Cresterea NPC in toate derivatiile monopolare, si

-          Cresterea NPC local in regiunea temporala dreapta Td.

Modificarile NPC in stres

Exista o corelatie dintre nivelul seric al cortizolului si NPC, astfel incat cresterea nivelului hormonal duce la o intensificare a metabolismului energetic cerebral si o crestere a NPC in toate derivatiile monopolare.

Un alt factor important este activarea axei hipotalamus-hipofiza-suprarenale care contribuie la eliberarea in circulatia a adrenalinei. Acest eveniment provoaca o activare functionala a scoartei corticale si cresterea metabolismului energetic la fel si intensificarea circulatiei cerebrale. In caz de persistenta a acestor fenomene metabolismul cerebral se comuta spre un regim anaerob, cu marirea ratei glicolizei si a altor cai metabolice de scindare a glucozei si ca rezultat o intensificare a eliberarii compusilor acizi (acidul lactic, bioxidul de carbon). In plus, cresterea nivelului adrenalinei provoaca o inhibare a secretiei insulinei, iar aceasta la randul sau activarea scindarii lipidelor pana la corpi cetonici. Astfel, ca metabolismul energetic cerebral incepe a fi asigurat prin trecerea la utilizarea corpilor cetonici ca substrat energetic. Aceste fenomene sunt responsabile pentru cresterea concentratiei produsilor acizi si respectiv a NPC la persoanele supuse stresului cronic in faza de epuizare.

Modificarile NPC in epilepsie

In epilepsia temporala s-au observat devierile negative ale NPC care au persistat pe intreaga durata a crizei. Devierea ca regula are o forma bifazica, initial avand loc o deviere pozitiva urmata de devierea negativa de ordinul a 30-150 microV.

Modificarile NPC in dependenta de varsta

-          NPC se coreleaza invers proportional ca varsta persoanei, fiind mai mare la varstele fragede si scazand progresiv odata cu inaintarea in ani.

1. NPC mediu:  crescut,  scazut,  fara modificari
2. Gradientul NPC:
1. Gradientul Td-Ts: scazut,  crescut, norma
2. Gradientul Fz-Cz: scazut, crescut, norma
3. Gradientul Oz-Cz: scazut, crescut, norma
3. NPC locale:
1. Temporal stanga (Ts-mediu): crescut, scazut, norma
2. Temporal dreapta (Td-mediu): crescut, scazut, norma
3. Frontal (Fz-mediu): crescut, scazut, norma
4. Occipital (Oz-mediu): crescut, scazut, norma
5. Central (Cz-mediu): crescut, scazut, norma
4. NPC monopolare:
1. Ts: crescut, scazut, norma
2. Td: crescut, scazut, norma
3. Fz: crescut, scazut, norma
4. Oz: crescut, scazut, norma
5. Cz: crescut, scazut, norma

Probele functionale:

Hiperventilare:

-          Reactie de tip „slab”

-          Reactie de tip „puternic”

Anteroflexie:

-          Reactie: monofazica, bifazica

-          Cresterea, scaderea, fara modificari in derivatiile – Fz, Cz, Oz, Td, Ts.

-          Gradientul Td-Ts: creste, scade, fara modificari

Retroflexie:

-          Reactie: monofazica, bifazica

-          Cresterea, scaderea, fara modificari in derivatiile – Fz, Cz, Oz, Td, Ts.

-          Gradientul Td-Ts: creste, scade, fara modificari

Compresia venei jugulare:

-          Reactie: monofazica, bifazica

-          Cresterea, scaderea, fara modificari in derivatiile – Fz, Cz, Oz, Td, Ts.

-          Gradientul Td-Ts: creste, scade, fara modificari

Manevra Valsalva:

-          Reactie: monofazica, bifazica

-          Cresterea, scaderea, fara modificari in derivatiile – Fz, Cz, Oz, Td, Ts.

-          Gradientul Td-Ts: creste, scade, fara modificari

Manevra Mueller:

-          Reactie: monofazica, bifazica

-          Cresterea, scaderea, fara modificari in derivatiile – Fz, Cz, Oz, Td, Ts.

-          Gradientul Td-Ts: creste, scade, fara modificari