Nieliniowe własności układu autoregulacji mózgowego krążenia krwi

Abstract

Prawidłowe funkcjonowanie mózgu uzależnione jest od stałego dopływu krwi, który zapewniany jest przez mechanizmy autoregulacji wewnątrzczaszkowej. W stanach patologicznych funkcjonowanie tych zabezpieczeń może być zaburzone stwarzając duże niebezpieczeństwo dla życia człowieka. W celu obiektywnego rozpoznawania tych stanów podjęto próbę scharakteryzowania dynamiki mózgowego krążenia krwi za pomocą metod nieliniowych. Posługując się analizą fraktalną i falkową wykazano, że fluktuacje średniego ciśnienia wewnątrzczaszkowego posiadają krótko- i długozasięgowe korelacje związane ze sprawnością mechanizmów kontrolnych. Pomiary wykonano inwazyjnie za pomocą systemu monitorowania wdrożonego w Wojewódzkim Centrum Medycznym w Opolu. Przeprowadzone badania podkreślają dynamiczny charakter autoregulacji mózgowej oraz wskazują na powiązania między ciśnieniem tętniczym i wewnątrzczaszkowym.
Autor: Bartosz TELEŃCZUK

1. WSTĘP

Analiza dynamiki wewnątrzczaszkowej i regulacji mózgowo-naczyniowej stanowi bardzo trudne i interdyscyplinarne zadanie, które od lat było przedmiotem zainteresowań lekarzy, inżynierów biomedycznych oraz matematyków [5]. Ogromne znaczenie tego problemu wynika z niszczącego wpływu patologii wewnątrzczaszkowych na funkcje życiowe człowieka i z trudności wyboru odpowiedniej terapii pozwalającej uniknąć powikłań z nimi związanych.

Mimo znacznych postępów w tej dziedzinie, zaburzenia mózgowo-naczyniowe (takie jak: urazy głowy, krwiaki podtwardówkowe czy wodogłowie) wciąż pozostają jedną z głównych przyczyn śmierci. Dlatego poszukuje się metod pozwalających oceniać stan zdrowia pacjentów po ciężkich urazach głowy oraz przewidywać postępy leczenia. Zadanie to jest bardzo trudne, gdyż u podstaw obserwowanych zjawisk leżą złożone procesy fizjologiczne. Ich nieliniowe i niestacjonarne własności nie dają się opisać za pomocą klasycznych technik analizy i modelowania matematycznego. Ograniczeń tych pozbawione są metody wywodzące się z dynamiki nieliniowej, która staje się nowym paradygmatem w dziedzinie badań fizjologii człowieka.