Väikesed muutused vere naatriumisisalduses võivad mõjutada inimese aju erutuvust

Väikesed muutused vere naatriumisisalduses võivad mõjutada inimese aju erutuvust

Isegi tervete vahemike piires seostati väikeseid erinevusi vere naatriumisisalduses mõõdetavate muutustega aju erutuvuses, pakkudes uusi teadmisi selle kohta, kuidas peen füsioloogia võib tervete täiskasvanute neuronite funktsiooni mõjutada.

Hiljuti ajakirjas avaldatud uuringusTeaduslikud aruandedTeadlased uurisid seost vere elektrolüütide taseme ja kortikaalse erutuvuse vahel tervetel täiskasvanutel. Uuringus võrreldi 42 osaleja plasma elektrolüütide taset ja puhkemootori läve (RMT) andmeid ning leiti oluline korrelatsioon plasma naatriumitaseme ja indiviididevaheliste RMT erinevuste vahel.

Eelkõige seostati ajukoore suurenenud erutuvusega madalamaid naatriumikontsentratsioone normaalses füsioloogilises vahemikus. Need tulemused viitavad sellele, et inimese vere täpne ioonkoostis võib olla seotud stabiilsete neurobioloogiliste omadustega, kuigi andmed peegeldavad pigem seoseid kui põhjuslikke mõjusid.

Elektrolüütide homöostaas ajufunktsioonis

Kaasaegsed neurobioloogilised uuringud eeldavad, et imetajate ja seega ka inimeste aju tugineb elektriimpulsside tekitamiseks rakkudesse sisse ja välja liikuvate laetud ioonide, eriti naatriumi, kaltsiumi ja kaaliumi õrnale tasakaalule. See protsess, mida nimetatakse elektrolüütide homöostaasiks, on äärmiselt oluline, evolutsiooniliselt konserveeritud ja rangelt reguleeritud.

Kui see tasakaal on tõsiselt häiritud, nagu hüponatreemia korral, on tagajärjed sageli füsioloogiliselt katastroofilised, sealhulgas krambid ja muud neuroloogilised kriisid. Varasemad uuringud on loonud elektrolüütide kontsentratsioonide tervislikud piirid, mis arvatakse olevat piisavad kortikaalse erutuvuse säilitamiseks, ja neid hinnatakse tavaliselt kaudsete neurofüsioloogiliste mõõtmiste abil.

Uued ülevaated normaalvahemiku varieeruvusest

Hiljutised uuringud seavad selle seisukoha kahtluse alla ja viitavad sellele, et isegi väikesed ioonide kontsentratsioonide kõikumised inimeste vahel võivad mõjutada õppimist, mälu ja vastuvõtlikkust neuroloogilistele haigustele. Varasemad katsed nende mõjude kontrollimiseks on andnud vastuolulisi tulemusi, sageli väikese valimi suuruse, metoodiliste piirangute ja ebapiisavalt kontrollitud uurimuslike analüüside tõttu.

Uuringu ülesehitus ja osaleja omadused

Käesoleva uuringu eesmärk oli välja selgitada, kas elektrolüütide taseme kõikumised tervetel inimestel on seotud aju elektrilise aktiivsuse erinevustega. Analüüs oli 42 terve noore täiskasvanu vanuses 18–30-aastaselt saadud lähteandmete teisene täpsustamata hindamine, mis koguti algselt fampridiini kognitiivseid mõjusid uuriva randomiseeritud uuringu osana.

Elektrolüütide mõõtmine ja TMS hindamine

Naatriumi, kloriidi, kaaliumi, kaltsiumi ja fosfaadi plasmakontsentratsioonide mõõtmiseks koguti vereproovid. Kortikaalset erutuvust hinnati transkraniaalse magnetstimulatsiooni abil, mis on mitteinvasiivne tehnika, mis indutseerib peanaha kohale asetatud magnetmähise kaudu väikeseid elektrivoolusid ajus.

Puhkemotoorika lävi arvutati, stimuleerides käelihaseid kontrollivat motoorse ajukoore piirkonda ja reguleerides stimulatsiooni intensiivsust, kuni saavutati minimaalne jõud, mis on vajalik lihasreaktsiooni esilekutsumiseks vähemalt pooltel katsetest. Madalamad RMT väärtused näitavad suuremat kortikospinaalset erutuvust, kuigi RMT peegeldab nii kortikaalseid kui ka mittekortikaalseid tegureid.

Naatriumispetsiifilised seosed motoorse lävega

Analüüsid näitasid statistiliselt tugevat seost plasma naatriumitaseme ja kortikaalse erutuvuse vahel. Täheldati olulist positiivset korrelatsiooni naatriumi kontsentratsiooni ja RMT vahel, mis viitab sellele, et madalamad naatriumisisaldused olid seotud madalamate motoorsete künnistega ja seetõttu ka suurema erutuvusega.

Kõigil osalejatel oli naatriumisisaldus standardses kliinilises võrdlusvahemikus 136–143 mmol/l. Kui teisi elektrolüüte uuriti eraldi, ei täheldatud kloriidi, kaaliumi, kaltsiumi ega fosfaadi puhul olulisi seoseid RMT-ga.

Vanuse ja soo järgi kohandamine neid tulemusi oluliselt ei muutnud, toetades seose tugevust, kuid ei tähenda põhjuslikku seost.

Tõlgendamine, mehhanismid ja tulevikuuuringud

Need tulemused annavad esialgseid tõendeid selle kohta, et väikesed erinevused vere naatriumikontsentratsioonis, isegi normaalses vahemikus, on seotud puhkeoleku motoorse läve erinevustega. Naatriumi tasakaalupotentsiaali hinnanguline muutus selles piirkonnas on suurusjärgus üks kuni kaks millivolti.

Autorid teevad ettepaneku, et madalam ekstratsellulaarne naatriumisisaldus võib peenelt mõjutada membraani elektrofüsioloogiat, mõjutades naatriumikanalite dünaamikat või koe juhtivust, muutes seeläbi stimuleerimise ajal efektiivset magnetvälja.

Tulevased uuringud, mis hõlmavad naatriumitaseme eksperimentaalset manipuleerimist, individualiseeritud elektrivälja modelleerimist ja pikisuunalisi kujundusi, on vajalikud selleks, et teha kindlaks, kas naatriumi tase mõjutab otseselt kortikaalset erutuvust.

Allikad: