Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Изменение биоэлектрической активности головного мозга у детей в онтогенезе и при различных психосоматических расстройствах

На правах рукописи

КОРОЛЁВА НАТАЛЬЯ ВЛАДИМИРОВНА

ИЗМЕНЕНИЕ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ГОЛОВНОГО МОЗГА У ДЕТЕЙ В ОНТОГЕНЕЗЕ И ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ПСИХОСОМАТИЧЕСКИХ РАССТРОЙСТВАХ

14.00.16. - патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Иркутск - 2005

Работа выполнена в ГУ «Научный центр медицинской экологии Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук»

Научные консультанты:

академик РАМН доктор медицинских наук, профессор

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор

доктор медицинских наук, профессор

доктор медицинских наук, профессор

Ведущая организация:

ГОУ ВПО Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова

Защита диссертации состоится « 2005 года в 3

часов на заседании диссертационного совета Д.001.054.01. при ГУ «Восточно-Сибирский научный центр Сибирского отделения Российской академии медицинских наук» по адресу: 664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ «Восточно-Сибирский научный центр Сибирского отделения Российской академии медицинских наук»

Авюреферат разослан « /О » 2005 г.

Колесников Сергей Иванович Долгих Владимир Валентинович

Дзятковская Елена Николаевна Синьков Андрей Владимирович Хышиктуев Баир Сергеевич

Ученый секретарь диссертационного Ц, J

совета, кандидат медицинских наук Щ/ Шолохов JT. Ф.

HJLOJW-

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Несмотря на огромное число работ по возрастной физиологии (Алферова В.В., Фарбер Д.А., 1990; Благосклонова Н.К., Новикова JI.A., 1994; Boyd S.G., Harden А., 1994; Цехмистренко Т.А., Васильева В.А., 2001; Дубровинская Н.В., Мачинская Р.И., 2002) поиск объективных критериев постнатального морфо-функционального развития головного мозга ребенка и формирования его системной деятельности до сих пор не утратил своей актуальности.

Известно, что в онтогенезе происходят значительные изменения биоэлектрической активности коры головного мозга, отражающие развитие мозговых структур, формирование сложных функциональных связей, обеспечивающих системную деятельность целостного мозга (Веденеева Л.С., Сороко С.И., 1999). Наиболее существенные изменения в анатомии и физиологии мозга ребенка, отраженные в характере биоэлектрической активности головного мозга, происходят в дошкольном возрасте (Фарбер Д.А., Дубровинская Н.В., 1997), тонкая же настройка межцентральных взаимоотношений наблюдается в школьном возрасте (Шеповальников А.Н. и др., 1997; Шеповальников А.Н., Цицерошин М.Н., 2001).

Особая важность изучения процессов развиггия у детей младшего школьного возраста определяется тем, что на данном возрастном этапе формируются основы здоровья и функционирования всех органов и систем (Усанова Е.П., 2000; Кучма В.Р. и др., 2000; Ильина H.H., Емельянова О.Н., 2003). Существенные изменения в этот период претерпевает структурно-функциональная организация интегративной деятельности мозга (Безруких М.М., Любомирский JI.E., 2000; Бальсевич В.К., 2000). Этот период онтогенеза содержит ряд критических этапов (поступление и окончание начальной школы), когда даже незначительное отрицательное воздействие на организм ребенка может привести к серьезным нарушениям в состоянии его здоровья (Поборский А.Н., Пшенцова И.Л., 2000; Бабенкова Е.А., 2001; Грицинская В.Л., Галактионова М.Ю., 2003).

В настоящее время многие заболевания внутренних органов связывают с нарушением определенных регуляторных процессов (Саркисов Д.С. и др., 1995; Колесникова Л.И. и др., 2001; Осипова Е.В. и др., 2003). Широкое распространение получило понятие «болезни регуляции», при которых первичные нарушения появляются не в органе-мишени, а в аппарате нервного контроля и реализующиеся через механизмы вегетативной и нейрогуморальной регуляции. Психосоматические расстройства называют также болезнями социально-психологической адаптац^,;, цор^р^одвай ^р^ь в их генезе нарушений

БИЬЛ HO TFKA _С Петербург гОО/РК " J

информационного обмена организма со средой (Крыжановский Г.Н., 1980; Хананашвили М.М., 1984; Исаев Д.Н., 2000).

Незаконченность морфологического и функционального развития, незрелость регуляторных механизмов, подвижность физиологических процессов, наряду с неустойчивостью гомеостаза, высокая активность энергетического обмена, способствуют тому, что ребенок, начинающий обучение в школе, чрезвычайно остро реагирует на возмущающие влияния среды (Вильдавский В.Ю., 1996; Гора Е.П., 1999; Поборский А.Н. и др., 2002). Вместе с тем, именно на этом этапе ребенок сталкивается с новыми социальными условиями и интенсивными умственными, физическими и эмоциональными нагрузками, создающими предпосылки для перегрузок в деятельности нервной системы и развития психосоматических расстройств (Кудрякова Т.А., 1991; Дзятковская E.H. и др., 1998,2002).

Рядом авторов (Корсакова Н.К. и др., 1997; Кропотов Ю.Д. и др., 2001; Мачинская Р.И., Крупская Е.В., 2001; Семенова О.В. и др., 2001; Кирой В.Н. и др., 2002) показано, что одним из факторов обусловливающих появление таких нарушений является неадекватный уровень деятельности различных корково-подкорковых, корково-стволовых регуляторных систем и недостаточный уровень зрелости функциональных структур головного мозга.

Однако эти исследования, как правило, констатируют те или иные нарушения функциональной активности головного мозга при уже проявившихся расстройствах, что является недостаточным для выяснения механизма реализации психосоматических расстройств через нарушения нейродинамики. По нашему мнению, неоспоримо большее значение может иметь выявление зависимости формирования таких расстройств от характера индивидуальных изменений деятельности систем головного мозга.

Исходя из изложенного целью настоящего исследования явилось изучение характера изменений спонтанной биоэлектрической активности головного мозга у детей в онтогенезе для выявления особенностей становления деятельности систем головного мозга ребенка и установления их роли в формировании психосоматических расстройств.

Для реализации поставленной цели последовательно решались следующие задачи;

1. Изучить особенности формирования биоэлектрической активности головного мозга у здоровых детей и выявить комплекс показателей её зрелости в дошкольный и младший школьный периоды.

2. Изучить характер биоэлектрической активности головного мозга у детей младшего школьного возраста с разным состоянием здоровья во время обучения в начальной школе.

3. Оценить состояние здоровья детей младшего школьного возраста с различными типами ЭЭГ.

4. Выявить особенности изменения уровня артериального давления у детей младшего школьного возраста с различными типами ЭЭГ.

5. Выяснить характер изменения биоэлектрической активности сердца у детей младшего школьного возраста с различными типами ЭЭГ.

6. Выявить особенности некоторых биохимических показателей крови

( у детей с различными типами ЭЭГ.

7. Оценить роль биоэлектрической активности головного мозга в механизмах формирования психосоматических расстройств.

' Научная новизна

Впервые установлено, что зрелость биоэлектрической активности головного мозга у детей в возрасте 3-11 лет определяется комплексом следующих ЭЭГ-показателей: средняя частота альфа-активности, индекс альфа-активности, индекс тета-активности, средний показатель диапазона реакции усвоения ритма, степень выраженности реакции активации и зональных различий альфа-активности.

Впервые выявлено, что в младший школьный период отмечается сокращение доли детей с ЭЭГ соответствующими возрастной норме к 8-9 годам, с последующим восстановлением ее величины к 10-11 годам. Доля детей с признаками легкой задержки электрогенеза на ЭЭГ к окончанию начальной школы увеличивается, а доля детей с признаками выраженной задержки электрогенеза на ЭЭГ значительно сокращается в онтогенезе. Переходы одного типа ЭЭГ в другой происходят только между «соседними» типами.

Впервые отмечены половые различия по преобладанию типов ЭЭГ, так у мальчиков в возрасте 7-10 лет регистрируются преимущественно ЭЭГ соответствующие возрастной норме, у девочек в 7-8 лет преобладают

► ЭЭГ с задержкой электрогенеза, а в 9-10 лет - ЭЭГ с легкой задержкой электрогенеза.

Приоритетными являются данные о том, что в младший школьный

► период у детей с ЭЭГ соответствующими возрастной норме отмечаются закономерные возрастные изменения биоэлектрической активности головного мозга. У детей с легкой задержкой электрогенеза возрастная динамика замедляется, а у детей с выраженной задержкой электрогенеза наряду с замедленной возрастной динамикой отмечаются достоверно низкие показатели индекса и частоты альфа-активности с преобладанием медленных ритмов, ослабление топографической организации альфа-активности и сниженная реактивность биоэлектрической активности

головного мозга на функциональные нагрузки, как при поступлении, так и к окончанию начальной школы. Для каждого типа ЭЭГ характерна специфичность в структуре функциональных связей между ЭЭГ-показателями.

Впервые, в результате проведенного комплексного анализа показателей ЭЭГ, ЭКГ, уровня АД, ряда биохимических показателей крови и общего состояния здоровья в динамике у одних и тех же детей определено, что дети, имеющие в возрасте 7-8 лет ЭЭГ с легкой задержкой злеюро! енеза, в 9-10-летнем возрасте являются группой риска для проявления лабильной артериальной гипертензии и выраженной синусовой аритмии, а у детей с выраженной задержкой электрогенеза в 78-летнем возрасте к 9-10 годам чаще встречается феномен укороченного интервала Р(}.

Установлено, что у детей с легкой задержкой электрогенеза отмечается сокращение, а у детей с выраженной задержкой электрогенеза - увеличение длительности сердечного цикла. У детей, которые в 7-8 лет имеют ЭЭГ с выраженной задержкой электрогенеза, возрастная динамика биоэлектрической активности головного мозга сочетается с проявлениями синусовой тахикардии. Если возрастной ЭЭГ-динамики не отмечается, то к 9-10 годам выявляются признаки синусовой брадикардии.

Впервые показано, что для детей с ЭЭГ соответствующими возрастной норме характерна сложная структура функциональных взаимоотношений в системе ПОЛ-АОЗ, свидетельствующая об её сбалансированности. У детей с легкой задержкой электрогенеза отмечается уменьшение числа функциональных связей, обусловленное нарушением баланса в системе ПОЛ-АОЗ. У детей с выраженной задержкой электрогенеза выявлена наименее интегрированная структура взаимосвязей в системе ПОЛ-АОЗ.

Теоретическая и практическая значимость работы

1. Проведенные исследования существенно дополняют сведения об особенностях биоэлектрической активности головного мозга у детей в онтогенезе, взаимосвязи с ними динамики биоэлектрической активности миокарда и уровня артериального давления в младший школьный период.

2. Установлена взаимосвязь между типами биоэлектрической активности головного мозга и структурой показателей системы ПОЛ-АОЗ, что открывает возможность влиять через них на функции мозга.

3. Показано, что динамика изменения биоэлектрической активности головного мозга к 9-10-летнему возрасту предопределяется её типом, выявленным в возрасте 7-8 лет.

4. На основании типа биоэлектрической активности головного мозга и её динамики в младший школьный период выявлены группы риска по проявлению у детей в возрасте 7-10 лет лабильной артериальной гипертензии; у детей в возрасте 9-10 лет выраженной синусовой аритмии, феномена укороченного интервала Р(3 и нарушения ритма сердца в виде легкой синусовой брадикардии, легкой и умеренной синусовой тахикардии.

Основные положения, выносимые на защиту

1. У детей с ЭЭГ соответствующими возрастной норме в младший школьный период отмечаются закономерные возрастные изменения биоэлектрической активности головного мозга, выраженные в увеличении индекса альфа-ритма, в снижении индекса тета-ритма, показателя диапазона реакции усвоения ритма, тета- и дельта-амплитуд. В этот возрастной период также формируются модуляции альфа-ритма и повышается выраженность реакции активации.

2. У детей с легкой задержкой электрогенеза в младший школьный период возрастная динамика ЭЭГ замедляется, а у детей с выраженной задержкой электрогенеза наряду с замедленной возрастной динамикой на протяжении всего этого периода отмечаются достоверно низкие показатели индекса и частоты альфа-активности с преобладанием медленных ритмов, ослабление организации альфа-активности и сниженная реактивность биоэлектрической активности головного мозга на функциональные нагрузки.

3. В младший школьный период к 8-9 годам отмечается сокращение доли детей с ЭЭГ соответствующими возрастной норме, с последующим восстановлением ее величины к 10-11 годам. Доля детей с легкой задержкой электрогенеза с 7 до 11 лет увеличивается, а детей с выраженной задержкой электрогенеза сокращается. В возрасте 7-10 лет ЭЭГ соответствующие возрастной норме преобладают у мальчиков, а к 11 годам отмечается тенденция к выравниванию их соотношения у детей разного пола.

4. Дети, имеющие в младшем школьном возрасте ЭЭГ с легкой задержкой электрогенеза, являются группой риска для проявления в этом возрасте лабильной формы артериальной гипертензии. Наиболее низкие показатели систолического АД вплоть до гипотонии в 9-10-летнем возрасте характерны для детей с выраженной задержкой электрогенеза.

5. Группу риска по формированию к 9-10 годам выраженной синусовой аритмии составляют дети, которые в 7-8 лет имеют ЭЭГ с легкой задержкой электрогенеза, а по появлению феномена укороченного интервала Р(3 - дети, которые имеют в возрасте 7-8 лет ЭЭГ с

выраженной задержкой электрогенеза. В младший школьный период у детей переход от ЭЭГ с выраженной задержкой электрогенеза в группу ЭЭГ с легкой задержкой электрогенеза сопряжен с проявлениями синусовой тахикардии. Если возрастной ЭЭГ-динамики не отмечается, выявляются признаки синусовой брадикардии.

6. Для детей с ЭЭГ соответствующими возрастной норме характерна сбалансированная структура функциональных взаимоотношений в системе ПОЛ-АОЗ, тогда как нарушение баланса в системе ПОЛ-АОЗ у детей нарастает в зависимости от степени задержки электрогенеза.

Апробация работы

Материалы, изложенные в диссертации, представлены и обсуждены на: Международной конференции «Экология и развитие России: медико-экологические аспекты (на примере Байкальского региона)» (Иркутск, 1998); XVIII Съезде физиологического общества им. И.П. Павлова (Казань, 2001); IV молодежной научной конференции СО РАМН «Фундаментальные и прикладные проблемы современной медицины» (Новосибирск, 2002); Коллегии МЗ РФ (Москва, 2002); Всероссийской конференции «Здоровый ребенок» (Улан-Удэ, 2003); Областной межведомственной конференции «Здоровье и образование» (Иркутск, 2003); Межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых Сибири «Актуальные проблемы клинической и эксперимент альной медицины» (Иркутск, 2003); Второй Всероссийской конференции «Здоровый ребенок» (Чита, 2004).

Публикации

Материалы диссертации опубликованы в 28 печатных работах: в 14 журналах, 12 из которых рекомендованы ВАК Минобразования РФ, в одной монографии, в главе монографии издательства «Медицина» (г.Москва), в 8 тезисах докладов на съездах и конференциях всероссийского и международного уровней, а также в 4 патентах на изобретения.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 295 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, результатов собственных исследований, их обсуждения, выводов и списка литературы. Полученные результаты представлены в 115 таблицах, иллюстрированы 31 рисунком в виде графиков, диаграмм и схем. Библиографический указатель включает 321 источник, из которых 248 опубликовано в отечественных и 73 - в зарубежных изданиях.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Нами было обследовано 247 детей в возрасте от 3 до 11 лет, из которых 57 детей (37 мальчиков и 20 девочек) составили группу контроля, а 190 детей (103 мальчика и 87 девочек) вошли в исследуемую группу.

Дети группы контроля не имели выраженных факторов риска перинатальной патологии ЦНС. В 49 (86%) случаях они появились после физиологической беременности и в 34 (59,7%) случаях - после физиологического родоразрешения. Состояние новорожденных, появившихся не физиологическим родоразрешением, было оценено в 8 баллов но шкале Апгар. Дети группы контроля не имели острого, хронического или наследственного заболевания какой-либо системы или органа, все дети были I группы здоровья.

В исследуемой группе для изучения характера индивидуальных изменений биоэлектрической активности головного мозга в сочетании с оценкой состояния здоровья и функционирования ряда систем организма было проведено исследование 84 детей учащихся школы-гимназии в возрасте 7-11 лет, которые проходили ежегодное обследование в период их обучения в начальной школе. Для оценки общего характера биоэлектрической активности головного мозга у детей страдающих бронхиальной астмой было обследовано 106 детей в возрасте 3-11 лет.

Дети, поступившие в школу-гимназию, в 51 (75%) случае появились после патологической беременности (гестозы П-Ш степени, угроза прерывания беременности, ОРВИ, неблагоприятное влияние различных производственных факторов) и в 38 (55,9%) случаях - после патологического родоразрешения (слабая родовая деятельность, потребовавшая применения различных медикаментозных средств, стремительные роды, родоразрешение с помощью кесарева сечения, рождение ребенка с обвитием пуповиной вокруг шеи). Перинатальное поражение ЦНС было диагностировано у 23 (33,8%) детей.

При поступлении в школу-гимназию у детей были выявлены различные заболевания, среди которых по распространенности на первом месте находились болезни органов дыхания (42 (61,8%) случая), нервной системы (40 (58,8%) случаев) и органов пищеварения (30 (44,1%) случаев).

Несколько реже встречались болезни крови (представленные вторичной иммунной недостаточностью) (23 (33,8%) случая), системы кровообращения (21 (30,9%) случай) и костно-мышечные заболевания (19 (27,9%) случаев).

Дети чаще имели II и Ш группы здоровья (27 (40,3%) и 34 (50,8%) случая соответственно), реже -1 и IV группы здоровья (1 (1,5%) и 5 (7,4%) случаев соответственно) и не имели отклонений в интеллектуальном развитии.

У детей с бронхиальной астмой в 14 (13,2%) случаях было отмечено физиологическое течение пре- и интранатального периодов, 68 (64,2%) детей родились после патологической беременности и 59 (55,7%) - после осложненных родов. Легкая степень тяжести бронхиальной астмы была выявлена в 45 (42,5%) случаях, умеренная - в 48 (45,2%), а тяжелая - в 13 (12,3%) случаях.

Для обследования детей применялись следующие методы: клинико-анамнестический, клинико-генеалогический, методы функционального исследования сердечно-сосудистой системы (измерение уровня артериального давления, электрокардиография) и центральной нервной системы (электроэнцефалография), биохимические методы исследования и методы статистического анализа.

Часть клинических исследований и оценка функционального состояния сердечно-сосудистой системы проводились в клинике и лаборатории экологической педиатрии и реабилитации; биохимические методы исследования осуществлялись в лаборатории биохимических проблем онтогенеза Института педиатрии и репродукции человека НЦ МЭ ВСНЦ СО РАМН. Для сравнения полученных результатов были использованы разработанные в лаборатории нормативные показатели для исследуемой возрастной группы.

Для верификации диагноза применялся комплекс современных клинических, лабораторных, функциональных методов обследования в соответствии с отраслевыми стандартами объема медицинской помощи детям (Приказ МЗ РФ №151 от 07.05.98 г.).

Измерение уровня АД проводилось с использованием аппаратов «Kcnz-501» (Япония), «Kit-UA-100», оснащенных съемными манжетами, соответствующими возрасту и физическому развитию обследуемого ребенка, по общепринятой методике трехкратно. Для дальнейшей обработки выбиралось наименьшее значение и производилось сравнение полученных показателей с нормативами АД в зависимости от возраста и пола, согласно оценочным таблицам коридоров процентильного распределения (Белоконь H.A., Кубергер М.Б., 1987).

Электрокардиографическое исследование проводилось с помощью электрокардиографов «FCP-4101U Fukuda Denshi» (Япония) и «6NEK4 RFT» (Германия). ЭКГ регистрировали и оценивали по общепринятой методике, измерение длительности интервалов ЭКГ проводили во П стандартном отведении (Кубергер М.Б., 1983; Осколкова М.К., Куприянова О.О., 1986,2001).

Электроэнцефалографическое исследование проводили на 19-канальном компьютерном электроэнцефалографическом комплексе «DX-NT» (Украина) в НИИ медико-экологических проблем зрения (г. Иркутск) и 34-канальном компьютерном электроэнцефалографе «Neurotravel»

(Россия-Италия) по стандартной методике с использованием международной схемы расположения электродов «10-20».

Для статистического анализа использовались качественные и количественные показатели, полученные при применении монтажа с усредненным электродом (AV) и отведениями F3, F4, СЗ, С4, РЗ, Р4, Ol, 02, F7, F8, ТЗ, Т4, Т5, Т6.

Проводилась регистрация ЭЭГ в состоянии спокойного бодрствования с закрытыми глазами и с использованием функциональных проб: пробы с открытыми глазами, ритмической фотостимуляцией разной частоты (1-18 Гц), гипервентиляцией (3-5 мин), а также использовалась проба с когнитивной нагрузкой (счет в уме при закрытых глазах: дети 8-9 лет перечисляли нечетные числа, начиная с 1 до 29, а дети 9-11 лет - с 29 до 1).

Автоматизировано оценивались средне-эффективные частоты спектра биоэлектрической активности от приведенных отведений. Остальные параметры ЭЭГ оценивались визуально.

Для статистической обработки также были использованы: индексы и амплитуды альфа-, тета- и дельта-колебаний; частота и ее вариабельность альфа-активности; степень выраженности реакции активации, зональных различий и модулированное™ альфа-ритма; а также диапазон реакции усвоения ритма.

На основании анализа количественных и качественных признаков и их выраженности ЭЭГ оценивалась как «соответствующая возрастной норме» (I тип), «ЭЭГ с легкой задержкой электрогенеза» (И тип), «ЭЭГ с выраженной задержкой электрогенеза» (Ш тип) или «ЭЭГ с характерными патологическими феноменами» (IV тип). Данная классификация разработана нами ранее на основе выделенных показателей зрелости биоэлектрической активности головного мозга.

ЭЭГ I типа не имеют отклонений от показателей возрастной нормы и не содержат характерных патологических феноменов.

ЭЭГ II типа не несут в себе характерных патологических феноменов, не показывают снижения частоты альфа-активности более чем на 1 кол/сек от нижней границы нормативного варьирования, но отличаются от нормативных (в сторону снижения значений или степени выраженности) по 2-3 показателям ЭЭГ, характеризующим зрелость биоэлектрической активности мозга.

ЭЭГ III типа не несут в себе характерных патологических феноменов и характеризуются снижением частоты альфа-активности более чем на 1 кол/сек от нижней границы нормативного варьирования и могут отличаться (в сторону снижения значений или степени выраженности) от

нормативных по 4-6 показателям ЭЭГ, характеризующим зрелость биоэлектрической активности мозга.

ЭЭГ IV типа несут в себе фокальную или генерализованную эпилептиформную активность, патологическую гиперсинхронизацию ритмики, патологически асимметричные или очаговые изменения, выраженные или грубо выраженные диффузные изменения биоэлектрической активности головного мозга.

В сыворотке крови определяли: общую антиокислительную активность (Клебанов Г.И. и др., 1988); содержание а-токоферола и ретинола флуориметрическим методом (Taylor S.L. et. al., 1976; Черняускене Р.Ч. и др., 1984), конъюгированных диеновых структур i идроперекисей липидов (Гаврилов В.Б., Мишкорудная Н.И., 1983); активность супероксиддисмутазы (Misra Н.Р., Fridovich J., 1972; Sun M., Zigman S., 1978). Содержание меди, цинка, железа определяли на атомно-абсорбционном спектрометре «ААС-40» (Германия) (Хавезов И., Цалев Д., 1983). Глюкозу, общий холестерин. ХС ЛПВП определяли в сыворотке крови на мультианализаторе «CORMAY» с использованием наборов этой же фирмы.

Полученные в результате исследования данные подвергались сштистической обработке с помощью интегрированной системы для комплексного статистического анализа и обработки данных в среде Windows STATISTICA 6.0 (StatSoft® Inc., USA) с использованием: Т-критерия Стьюдента, U-критерия Манна-Уитни, критерия Фишера (F), R-коэффициента корреляции Пирсона, Спирмена и Z-критерия оценки достоверности доли (с поправкой Йетса).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Характеристика биоэлектрической активности головного мозга у детей контрольной группы

В результате проведенного исследования ЭЭГ-показателей у здоровых детей был выявлен неоднородный характер их изменений в онтогенезе.

Показано, что индекс альфа-активности имеет четкую возрастную динамику на протяжении всего этого возрастного периода и достоверно (р<0,05) увеличивается с 27,3+1,87% в 3-4 года до 50,7+2,65% в 10-11 лет.

Индекс тета-ритма у детей в возрасте 3-7 лет составляет 28,4±2,39 34,7±3,11% и в этом возрасте не отличается от значений альфа-индекса. К 10-11 годам его показатели поступательно снижаются до 17,1+2,08% и имеют достоверно (р<0,05) более низкие значения, чем альфа-индекс. У

мальчиков в сравнение с девочками возрастная динамика индекса тета-ритма выражена интенсивнее.

Индекс дельта-ритма в возрасте 3-6 лет варьирует в пределах 32±2,91-39,6±2,57% и достоверно (р<0,05) снижаясь к 7 годам в младший школьный период составляет 22,4±3,6-26,6+3,32%. Индекс этого ритма достоверно (р<0,05) выше значений альфа- и тета-индексов в 3-4 года (преимущественно за счет мальчиков), в 5-6 лет не отличается по значениям от альфа- и тета-индексов, а с 7 лет достоверно (р<0,05) ниже, чем альфа-индекс (преимущественно за счет девочек).

Иными словами, период 3-11 лет характеризуется интенсивными процессами формирования корково-подкорковых взаимоотношений, выраженными в поступательном увеличении на протяжении всего этого периода индекса альфа-активности, в снижении преимущественно в младший школьный период тета-индекса и сглаженной динамике дельта-индекса. Становление корково-подкорковых взаимоотношений, связанное с усилением регуляторной деятельности подкорковых образований у девочек происходит динамичнее, в то время как у мальчиков преимущественно в дошкольный период эти процессы несколько замедлены.

На этом возрастном этапе также происходит совершенствование процессов взаимодействия корковых ритмов, что выражается в изменении их амплитудных значений. Так амплитуда альфа-активности достоверно не изменяется в период от 3 до 11 лет и варьирует в пределах 77,6+6,51-91,6±6,65 мкВ. Достоверно (р<0,05) снижаются с возрастом и относительно амплитуды альфа-активносги показатели тета- и дельта-амплитуд: тета-амплитуда - с 92,1+5,6 мкВ в 3-4 года до 43,9±2,93 мкВ в 10-11 лет, а дельта-амплитуда - с 74,6±4,4-83,3±6,39 мкВ в дошкольном возрасте до 57+4,01-58,6±3,9 мкВ в 8-11 лет. По этим процессам также девочки опережают мальчиков, так как у мальчиков чаще отмечаются достоверно (р<0,05) более высокие значения дельта-амплитуд. В целом, для амплитуд основных ритмов у детей дошкольного и младшего школьного возраста характерна повышенная вариабельность значений.

Частота альфа-активности имеет также характерную возрастную динамику и с 8±0,15 кол/сек в 3-4-летнем возрасте к 8-11 годам в среднем увеличивается на 1,5 кол/сек. У мальчиков она достоверно (р<0,05) выше, чем у девочек в 7 лет (9,5±0,13 и 9±0,08 кол/сек соответственно), но ниже в 8-9 лет (9,6+0,06 и 10±0,23 кол/сек соответственно). Это связано с более интенсивной динамикой альфа-частоты у мальчиков в дошкольный период и «скачком» альфа-частоты у девочек к 8-9 годам.

В предшкольный и младший школьный периоды происходят интенсивные процессы становления механизмов взаимодействия

стволовых десинхронизирующих и подкорковых синхронизирующих структур, выраженных в формировании модуляций альфа-ритма.

Выявлено, что слабо модулированный альфа-ритм появляется в возрасте 5-6 лет, в младший школьный период частота его встречаемости нарастает и в 8-9-летнем возрасте слабо модулированный альфа-ритм выявляется в 42,9% случаев. К 10-11 годам в сравнение с 3-4-летнем возрастом достоверно (р<0,05) снижается доля не модулированного альфа-ритма и в этом возрасте в 20% случаев альфа-ритм модулирован в веретена как у взрослых. У мальчиков слабо модулированный альфа-ритм выявляйся раньше и к 10-11 годам более выражено сокращается доля не модулированного альфа-ритма, что обусловлено более интенсивными процессами становления корково-подкорково-стволовых механизмов регуляции функциональной активности головного мозга у мальчиков.

Возрастная динамика отмечена также и для характеристик реакции усвоения ритма, выраженности реакции активации и зональных различий альфа-активности, что отражает продолжающееся совершенствование таламокортикальных механизмов генерации альфа-ритма и подкорково-стволовых процессов регуляции биоэлектрических процессов коры головного мозга.

Так, показатели средней частоты диапазона реакции усвоения ритма достоверно (р<0,05) увеличиваются с 8,3±0,35 кол/сек в 3-4 года до 10+0,16 кол/сек в 10-11 лет. Проявления выраженности реакции активации также демонстрируют возрастную динамику. Здесь отмечается достоверное (р<0,05) снижение показателя сохранения амплитудного уровня фона при открытых глазах с 72,6+3,47% в 3-4 года до 51±2,72% в 10-11 лет.

Анализ степени выраженности зональных различий альфа-активности показал, что в дошкольном возрасте наряду с выраженными зональными различиями, в 10-12,5% случаев может быть отмечен сглаженный тип зональных различий. С 8-9 лет всегда выявляются выраженные зональные различия альфа-ритма.

Проведенный корреляционный анализ между ЭЭГ-показателями выявил разный характер структуры корреляционных связей у детей в зависимости от возраста. Так наименьшее количество корреляционных связей (10 (9,5%) корреляций) было отмечено у детей 3-4 лет. С возрастом характерно усложнение структуры функциональных взаимоотношений систем головного мозга, выраженное в увеличении количество корреляционных связей и в 8-9 лет их достоверно (р<0,05) больше - 23 (21.9%), чем в 3-4 года. Тенденция к снижению доли корреляционных связей с 8-9 лет к 10-11 годам, вероятно, связана с перестройками в центрах регуляции ЦНС в препубертатный период.

Таким образом, если в дошкольном возрасте (как показано нашими работами ранее (Королёва Н. В. и др., 2001, 2002)) к ЭЭГ-показателям, имеющим наиболее интенсивную возрастную динамику были отнесены: альфа-индекс, средняя частота альфа-активности, средний показатель диапазона реакции усвоения ритма, дельта-индекс, показатели выраженности реакции активации и зональных различий альфа-активности, то в рассматриваемом периоде дельта-индекс играет меньшую роль и заменяется тета-индексом, а также добавляются такие показатели, как тета-, дельта-амплитуда и модулированность альфа-ритма. Однако последние три ЭЭГ-показателя в силу высокой вариабельности значений и степени выраженности не могут быть включены в комплекс показателей, характеризующих зрелость биоэлектрической активности головного мозга.

Исходя из сказанного, для оценки уровня зрелости биоэлектрической активности головного мозга у детей 3-11 лет целесообразнее использовать комплекс следующих ЭЭГ-показателей: средняя частота альфа-активности, индекс альфа-активности, индекс тета-активности, средний показатель диапазона реакции усвоения ритма, степень выраженности реакции активации и зональных различий альфа-активности.

На основании анализа критических значений нами составлена таблица значений основных ЭЭГ-показателей, выявленных у детей 3-11 лет группы контроля (табл. 1).

Таблица 1. Значения основных показателей ЭЭГу детей в возрасте _3-11 лет группы контроля_

Показатели Электроэнцефалограммы Возраст (годы)

3-4 5-6 7 8-9 10-11

Индекс альфа-активности 21%< 28%< 34%< 37%< 40%<

Индекс тета-ритма 55%> 38%>

Индекс дельта-ригма 47%>

Средняя частота альфа-активности 7,3 к/с < 8,1 к/с< 8,9 к/с< 9 к/с<

Амплитуда альфа-активности 49-120 мкВ

Амплитуда тета-ритма 120 мкВ> | 94 мкВ> | 71 мкВ>

Амплитуда дельта-ритма 106 мкВ > 100мкВ>

Модулироватгость альфа-ритма Нет не-/слабо/модулирован

Выраженность зональных различий альфа-активности может не быть выражены или сглажена выражены

Сохранение амплитудного уровня фона при реакции активации 90%> 87 %> 69%> 64 %>

Диапазон реакции усвоения ритма 4-12 к/с 6-12 к/с 6-13 к/с 8-12 к/с

Средняя частота диапазона реакции усвоения ритма 7,5 к/с< 8 к/с< 9,5 к/с <

Показатели представленные в таблице служат критериями для оценки ЭЭГ у детей разного возраста.

Характеристика биоэлектрической активности головного мозга у детей младшего школьного возраста

Особое значение состояние функциональной активности головного мозга имеет в критические возрастные периоды, во время которых формирование и развитие морфо-функциональных возможностей происходит более интенсивно и когда к организму ребенка предъявляются повышенные требования (Тупицин И.О., 1986; Кудрякова Т.А., 1991; Плотникова М.В., 1998; Безруких М.М., Любомирский Л.Е., 2000; Бальсевич В.К., 2000; Кураев Г.А., 2001). Одним из таких кризисных этапов является период начала обучения ребенка в школе.

Анализ биоэлектрической активности головного мозга у детей младшего школьного возраста показал, что в возрасте 7 лет в 36,4% случаев регистрируются ЭЭГ I типа, у 30,3% детей выявляются ЭЭГ П типа и у 33,3% детей - ЭЭГ Ш типа (рис. 1).

Рисунок 1. Распределение детей младшего школьного возраста в зависимости от возраста и типа ЭЭГ

I тип II тип III тип IV тип

тип ЭЭГ

К 8-9 годам отмечается сокращение более чем в 2 раза доли детей с I типом ЭЭГ и возрастает практически в 1,5 раза доля детей со II типом ЭЭГ, значимо не изменяясь до 10-11 лет. К 10-11 годам доля детей с I типом ЭЭГ восстанавливается до уровня, который был в 7-летнем возрасте, а доля детей с 1П типом ЭЭГ достоверно (р<0,05) сокращается в среднем в 4,5 раза в сравнение с 7-9-летним возрастом. ЭЭГ с IV типом в младший школьный период могут встречаться у 1,9-9,5% детей.

Следует отметить, что у детей с IV типом ЭЭГ патологические феномены были представлены локальной эпилептиформной активностью без характерной клинической картины эпилептических приступов и локального органического поражения мозга; локальной патологической асимметрией (латеральное снижение индекса, и амплитуды более чем на

50%) альфа-ритма или очагом патологической активности (дельта-диапазона), в сочетании в неврологическом статусе с проявлениями синдрома периферической цервикальной недостаточности.

Распределение детей в зависимости от типа ЭЭГ и пола показало, что в возрасте 7-10 лет I тип ЭЭГ регистрируется преимущественно у мальчиков. У девочек в 7-8 лет преобладают ЭЭГ П и Ш типов, а в 9-10 лет - П типа. К 11 годам отмечается тенденция к выравниванию соотношения типов ЭЭГ у мальчиков и девочек (рис. 2).

Рисунок 2. Распределение детей с I типом ЭЭГ в зависимости от возраста и пола 61,1%

Девочки

Мальчики

В целом, динамика биоэлектрической активности головного мозга выражена в переходе одних типов в другие и неоднородная в зависимости от исходно зарегистрированного (в 7-8 лет) типа ЭЭГ. Переходы одного типа в другой происходят между «соседними» типами, то есть I тип переходит только во П, II тин - в I или в ГП, Ш тип - во П или IV тип ЭЭГ. К 10-11 годам I тип представлен ЭЭГ, принадлежавшими в 7-8 лет к I и II типам (7 (58,3%) и 5 (41,7%) случаев соответственно), П тип чаще представлен ЭЭГ, принадлежавшими в 7-8 лет к Ш типу (7 (50%) случаев), реже - ЭЭГ, принадлежавшими к I и П типам (4 (28,6%) и 3 (21,4%) случая соответственно). 1П тип чаще представлен ЭЭГ, принадлежавшими в 7-8 лет к этому же типу (2 (66,7%) случая) и реже -ко П типу (1 (33,3%) случай). IV тип представлен ЭЭГ, принадлежавшими в 7-8 лет к этому же и к Ш типам (рис. 3).

Динамика не стабильного характера (при которой тип ЭЭГ у одного и того же ребенка меняется с 7-8 к 9 и с 9 к 10-11 годам) отмечается преимущественно у детей с I типом (5 (71,4%) случаев), а также со П типом ЭЭГ (2 (28,6%) случая). Динамика стабильного до 9 лет характера (при которой выявляется один и тот же тип ЭЭГ в 7-8 и 9 лет) достоверно (р<0,05) преобладает у детей со П и Ш типами (10 (41,7%) и 11 (45,8%)

Рисунок 3. Характер динамики типов ЭЭГ у детей в младший школьный период

7-8 лет 9 лет 10-11 лет

IV THnü!£2^2_____IV THnli'oofii____тип

случаев соответственно) и реже встречается (3 (12,5%) случая) у детей I с типом ЭЭГ.

Эти данные сочетаются с результатами корреляционного анализа. Так достоверно (р<0,05) наименьшее количество корреляционных связей между средне-эффективными частотами в различных корковых отделах и между основными ЭЭГ-показателями характерно для «нестабильных» ЭЭГ (14 (15.4%) и 2 (3,6%) корреляции соответственно) в сравнение со «стабильными» ЭЭГ (67 (73,6%) и 12 (21,8%) корреляций соответственно). По струю уре, типу и характеру корреляций сходны «стабильные» и «стабильные до 9 лет» ЭЭГ. При оценке соотношения лево- и правополушарных корреляций отмечается асимметрия но их количеству в пользу отделов правого полушария. В «стабильных» и «стабильных до 9 лет» ЭЭГ количество левополушарных корреляций практически не отличается от количества правополушарных корреляций (рис. 4).

Известно, что правое полушарие более тесно связано с диэнцефальным отделом мозга, ответственным за вегетативную, гуморальную, эндокринную регуляцию (Доброхотова Т.А., Брагина H.H., 1977; Жаворонкова Л.А., 1990; Жаворонкова JI.A., Добронравова И.С., 1993; Добронравова И.С. и др., 1995; Болдырева Г.Н. и др., 1993, 1997; Пыстина Е.А. и др., 2001) и контролирует внутренние гомеостатические процессы в организме, обеспечивает биологические механизмы адаптации. Следовательно, уровень активации структур правого полушария в той или иной степени характеризует резерв адаптации нервной системы (Холодов Ю.А., Лебедева H.H., 1992; Суворов Н.Б. и др., 1994, 2000) и более интегрированная система функциональных связей

Рисунок 4. Распределение показателей доли лево- и правополушарных корреляций в зависимости от характера динамики типов ЭЭГ

правого полушария отражает повышенный уровень адаптациопных возможностей первной системы, прежде всего, у детей с I типом ЭЭГ.

Анализ основных показателей ЭЭГ выявил, что у детей с I типом ЭЭГ в младший школьный период происходят возрастные изменения биоэлектрической активности головного мозга, характеризующие продолжающиеся процессы морфо-функционального созревания нейронного аппарата коры больших полушарий, межкортикальных и корково-подкорковых функциональных структур.

А именно, отмечается постепенное увеличение индекса альфа-активности с 42±1,4% в 7 лет до 59,1±5,05% в 11 лет и снижение индекса тета-ритмас 33,7±2,46-34,5±4,28% в 7-8 лет до 17,5±1,48-21±1,89% в 9-11 лет. Динамика индекса дельта-ритма в отличие от динамики индексов альфа- и тета- ритмов не линейна. Отмечено нарастание дельта-индекса с 16,9±3,62-20,6+2,73% в 7-8 лет до 33,2±2,58% в 9 лет с последующим его восстановлением до 15,8+3,2% к 11 годам. Значения дельта-индекса достоверно (р<0,05) ниже значений альфа-индекса в 7-11 лет, а значений тета-индекса - в 7-10 лет.

Возрастную динамику в младший школьный период имеет и показатель диапазона реакции усвоения ритма, который в 7-9 лет составляет 3,3±0,3-4+0,25 кол/сек, а к 10-11 годам достоверно (р<0,05) снижается до 1,5+0,19-2,2+0,21 кол/сек. Показатели амплитуд тета- и дельта- ритмов также достоверно (р<0,05) снижаются к 10-11 годам.

Возрастная динамика амплитуд основных ритмов сочетается с формированием модуляций альфа-ритма. Слабо модулированный альфа-

ритм появляется в возрасте 9 лет и встречается в 5 (55,6%) случаях. В 10-летнем возрасте уже может выявляться хорошо модулированный альфа-ритм (в 2 (12,5%) случаях). В 11 лет хорошо модулированный альфа-ритм встречается у 3 (37,5%) детей, а слабо модулированный - у 5 (62,5%) детей.

В этот период отмечается повышение выраженности реакции активации, проявляющееся в достоверном (р<0,05) снижении величина сохранения амплитудного уровня фона при открытых глазах с 55,1±3-61,4+1,68% в 7-9 лет до 37,3±2,12% в 11 лет.

У детей со Д типом ЭЭГ, вероятно из-за более низких адаптационных резервов, наибольшего напряжения регуляторных систем возрастная динамика замедляется и замещается процессами сохранения необходимого баланса биоэлектрической активности головного мозга в период адаптации к школе и показывает уровень показателей, наблюдаемый при поступлении в школу.

Так показано, что у детей с этим типом ЭЭГ характер динамики индекса альфа-активности не линеен. В 7 лет альфа-индекс составляет 38,5+3,17%, достоверно (р<0,05) снижается до 27,4±2,33-30,4±1,79% к 810 годам, а к 11 годам снова восстанавливается до уровня, который отмечался в 7 лет, но является достоверно (р<0,05) низким в сравнение с таковым в этом возрасте у детей с I типом ЭЭГ. Динамика тета-индекса с возрастом сглажена. Возрастная динамика дельта-индекса сходна с таковой у детей с I типом ЭЭГ, хотя пик наибольшего дельта-индекса здесь наблюдается в 9-10 лет (35,3+2,63-41±2,98%) и дельта-индекс в 10 лет достоверно (р<0,05) выше такового у детей с I типом ЭЭГ.

Амплитуда альфа-активное ги у детей с этим типом ЭЭГ колеблется в пределах 51,4±4,8-70,2+4,71 мкВ и достоверно (р<0,05) ниже таковой у детей с I типом (77,8±3,9-86,7±6,42 мкВ) практически во все годы этого возрастного периода.

Не модулированный альфа-ритм и сглаженный зональный альфа-)радиенг отмечается у этих детей в младший школьный период достоверно (р<0,05) чаще, чем у детей с I типом ЭЭГ. Улучшения выраженности реакции активации с возрастом у этих детей не отмечается. Значения величины сохранения амплитудного уровня фона здесь варьирует в пределах 61,4±6,61-68±2,7% и являются достоверно (р<0,05) высокими в 8 и 10-11 лет в сравнение с таковым у детей с I типом ЭЭГ.

Для детей с Ш типом ЭЭГ. наряду со слабой возрастной динамикой, характерно выраженное отставание по основным показателям ЭЭГ, как при поступлении в начальную школу, так и к её окончанию.

Показатели альфа-индекса здесь достоверно (р<0,05) ниже во все годы в сравнение с таковыми у детей с I типом ЭЭГ. С 7 лет (17,3±1,6%) к 1011 годам наблюдается его повышение всего до 22-24,5±1,94%. Индекс

тета-ритма хотя и снижается с 47,4±3,13-57±4,74% в 7-8 лет до 33,3±3,33-42 в 10-11 лет, но является достоверно (р<0,05) высоким в сравнение с таковым у детей с I типом на протяжении всего этого возрастного периода. Кроме того, в 7-9-летнем возрасте тета-индекс достоверно (р<0,05) выше альфа-индекса.

У детей с этим типом ЭЭГ в сравнение с I и П типами также достоверно (р<0,05) ниже во все годы средняя частота альфа-активности, варьирующая в пределах 8,3+0,06-8,5+0,09 кол/сек.

Альфа-амплитуда у этих детей составляет 55,5±3,3-87 мкВ и достоверно (р<0,05) снижена в сравнение с таковой у детей с I типом в 7 и 9-10 лет. Амплитуды тета- и дельта-ритмов не показывают возрастной динамики.

У этих детей на протяжении всего младшего школьного периода практически не встречается модулированного альфа-ритма и чаще выявляется сглаженный альфа-градиент.

Показатели выраженности реакции активации не показывают возрастной динамики и отмечаются достоверно (р<0,05) высокие значения величины сохранения амплитудного уровня фона (до 74,4±3,74%) в 7-10 лет в сравнение с таковым у детей с I типом ЭЭГ.

У детей с IV типом ЭЭГ - отмечается лишь тенденция к изменениям характерным для 1-Ш типов.

Корреляционный анализ между ЭЭГ-показателями выявил, что для детей 7-11 лет основной для работы биоэлектрической системы головного мозга любого типа является структура взаимосвязей представленная такими корреляциями: тета-индекс/дельта-индекс, зональные различия/реакция активации, дельта-амплитуда/тета-амплитуда, альфа-частота/тш альфа-частота, альфа-частота/тах альфа-частота, СпДрур/пип пДрур и Друр/пнп пДрур.

Наряду со сходством для каждого типа ЭЭГ характерна и специфичность. В группах детей со П, 1П и IV типами ЭЭГ в сравнение с I типом ЭЭГ отмечается изменение общей структуры функциональных связей: их количества, типа, характера и силы.

Так в группе с I типом ЭЭГ ведущее количество корреляционных связей образовано ЭЭГ-показателями, отражающими наибольшую динамику в этом возрасте: тета-индексом, альфа-индексом и альфа-модулированностью. В целом, здесь представлены ЭЭГ-показатели характеризующие стволовой, подкорковый и кортикальный уровни регуляции, участвующие в формировании единой системы функциональных связей головного мозга (рис. 5).

В группе со П типом ЭЭГ отмечается сокращение общего количества корреляций с замещением их новыми. Ведущее количество корреляционных связей также сохраняется у альфа-индекса, а также

Рисунок 5. Структура корреляционных связей между ЭЭГ-показателями у детей с различными типами ЭЭГ

I тип ЭЭГ

II тип ЭЭГ

III тип ЭЭГ

IV тип ЭЭГ

^¿оюлтаражчт-. ^

> 4 V

плитуДв^ \

ч % ^

_ Зональные риличда 5-амшппуав

* Приведены корреляционные связи, имеющие достоверные значения коэффициентов корреляции (р<0,05).

Сплошные линии - исходные корреляционные связи (выявленные при I типе ЭЭГ); пунктирные линии - дополнительные корреляционные связи (не выявленные при I типе ЭЭГ)-

наибольшее количество корреляций образовано альфа-амплитудой и показателем реакции активации, отражающих таламо-кортикальные и ретикуло-кортикальные взаимоотношения.

В группе с ПТ типом ЭЭГ происходит сокращение общего количества корреляций с замещением ограниченным числом новых корреляций. Ведущее количество корреляционных связей выявлено у тета-индекса, характеризующего ритм, свойственный детям более младшего возраста.

В группе с IV типом ЭЭГ отмечается выраженное сокращение общего количества корреляций.

Разрушение или перестройка взаимоотношений различных компонентов отражает нарушение нормальной деятельности мозга (Крыжановский Г.Н., 2000; 2002). Можно предполагать, что потеря взаимосвязей между показателями в ЭЭГ II-IV типов обусловлена дезинтеграцией функций ЦНС разной степени выраженности, а возникновение новых корреляций связано с формированием новой структуры межцентральных отношений в результате влияния неблагоприятных факторов при недостаточно развитых адаптационных механизмах (Сороко С.И. и др., 1990; Хафедх Бубакер Б.А., Сердюченко В.И., 1998).

Нами выявлено, что при когнитивной нагрузке изменения ЭЭГ-аоказателей в сравнение с состоянием спокойного бодрствования проявляются в достоверном (р<0,05) повышении средней частоты альфа-активности (с 8,4±0,04-9,5±0,05 до 8,8±0,11-9,9±0,09 кол/сек) у детей с 1-Ш типами ЭЭГ, снижением тета-индекса у детей с III типом ЭЭГ (с 43,2+2,09 до 35,4±3,05%), а тета-амплитуды (с 50,5+2,12 до 43,4+2,01 мкВ) у детей со П типом ЭЭГ.

Изменение параметров альфа-ритм является закономерным, так как он играет важную роль в объединении структур мозга (Мачинская Р.И., 2003). Тета-ритм в настоящее время рассматривается как базовый ритм, связанный с когнитивными функциями. Снижение же мощности медленных ритмов (в данном случае тета-ритма) расценивается рядом автором, как снижение «внутренней концентрации» (Harmony Т. et. al„ 1994, 1996; Wilson G.F., Fisher F., 1995; Яковенко И.А., Черемушкин E.A., 1996).

Изменение структуры функциональных связей при когнитивной нагрузке, прежде всего, связаны с функциональной структурой, характерной для конкретного типа ЭЭГ в состоянии спокойного бодрствования. Это позволяет предполагать наличие изменений когнитивной функции обусловленных, в первую очередь, характером

функциональной активности головного мозга и специфичных для определенного её типа.

Характеристика анамнеза жизни и состояния здоровья детей с различными типами ЭЭГ

Настоящее исследование показало, что частота встречаемости детей младшего школьного возраста, родившихся после патологически текущей беременности у матерей увеличивается от I к 1ГГ типу ЭЭГ, отмечено достоверное (р<0,05) преобладание доли матерей с угрозой прерывания беременности у детей с Ш типом. Патологические изменения во время родовой деятельности также преобладали в группе с Ш типом ЭЭГ (табл. 2).

Таблица 2. Характер патологических изменений в пре- и интрапатальный ___периоды у детей с разными типами ЭЭГ_____

Характер патологии Количество детей 1тип (%в группе) II тип (%в группе) III тип (%в группе) IV тип (% в группе)

Пато югыческие изменения при беременности (51) 100% (12) 23,5% (18) 35,3% (19) 37,3% (2) 3,9% РЦ1,Ш<0,05

Нарушения в I триместре (24) 100% (6) 25% (9) 37,5% (8) 33,3% (1) 4,2% РП,П1<0,05

Нарушения во И триместре (8) 100% (2) 25% (3) 37,5% (3) 37.5% 0

Нарушения в III триместре (19) 100% (4) 21,1% (6) 31,6% (8) 42,1% (1) 5,2% Р11,Ш<0,05

Гесимы II III ст (28) 100% (7) 25% (10) 35,7% (11)39,3% 0

Угроза прерывания беременности (17) 100% (3) 17,6% (3) 17,6% (10)58,8% Р1,П<0,05 (1) 5,9% РШ<0,05

ОРВИ (12) 100% (3) 25% (2) 16,7% (7) 58,3% 0

Острые воспалительные заболевания (3) 100% 0 (1) 33,3% (2) 66,7% 0

Патологические изменения при родах (42) 100% (9) 21,4% (11)26,2% (20) 47,6% РГ<0,05 (2) 4,8% РП,П1<0,05

Слабая родовая деятельность (18) 100% (4) 22,2% (7) 38,9% (6) 33.3% (1) 5,6% РП<0,05

Стремительные роды (10) 100% (4) 40% (2) 20% (4) 40% 0

Кесарево сечение (8) 100% 0 (4) 50% (3) 37,5% (1) 12,5%

Обвит ие пуповиной вокруг шеи ребенка (5) 100% (1) 20% (1) 20% (3) 60% 0

Преждевременные роды (7) 100% (1) 14,3% (1) 14,3% (5) 71,4% 0

FI (П, III) <0 05 - достоверное (р<0,05) отличие показателя в сравнение с гакпним в группе с I (П, III)

типом ЭЭГ

Наименьшая частота встречаемости хронической экстрагинеталь-ной патологии была выявлена у матерей, дети которых имели I тип ЭЭГ (в 5 (26,3%) случаях), в группах с остальными типами ЭЭГ у матерей эта патология регистрировалась чаще (в 10 (43,5%)-11 (45,8%) случаях у детей со П-Щ и у одного ребенка с IV типом ЭЭГ).

Перинатальное поражение ЦНС достоверно (р<0,05) чаще диагностировалось у детей с Ш тип ЭЭГ (в 12 (52,2%) случаях) в сравнение с I типом (в 3 (15,8%) случаях).

Иными словами у детей с I типом ЭЭГ отмечен наиболее благоприятный характер течения эмбрионального и перинатального периодов, в то время как у детей с Ш типом отмечается значимо наибольшая частота встречаемости нарушений на этом этапе индивидуального развития.

Распределение детей в возрасте 7-8 лет по группам здоровья в зависимости от типа ЭЭГ показало, что дети с I типом ЭЭГ чаще (10 (52,6%) случаев), чем дети с остальными типами ЭЭГ имели 1-2 группы здоровья, что свидетельствует о лучшем состоянии здоровья детей с этим типом ЭЭГ. В группах со П и Ш типами ЭЭГ преобладали дети с 3-4 группами здоровья (14 (58,4%) и 15 (65,2%) случаев). Дети с IV типом ЭЭГ имели только 3 группу здоровья (рис. 6).

Рисунок 6. Распределение детей в зависимости от возраста, группы здоровья и типа ЭЭГ

1-2

группы здоровья

70 1

I (10) 60 -{ 52.6%, <« % 50 |

0 3-4 группы здоровья

Птил IV тип

Тип ЭЭГ

В делом, к 9-10 годам в сравнение с 7-8-летним возрастом у детей с I и II типами ЭЭГ отмечается тенденция к повышению доли детей

со 2 группой здоровья, за счет снижения количества детей с 3 и 4 группами здоровья (с 9 (47,4%)-14 (58,4%) до 5 (38,5%)-6 (42,9%) случаев). Дети с Щ типом ЭЭГ имеют в этом возрасте только 3 группу здоровья.

Динамика распределения детей к 9-10 годам по группам здоровья в зависимости от типа ЭЭГ, зарегистрированного в 7-8 лет свидетельствует о значимом (р<0,05) снижении доли детей с 3-4 группами здоровья и увеличении доли детей с 1-2 группами здоровья только у детей, у которых в возрасте 7-8 лет был зарегистрирован I тип ЭЭГ. У детей с остальными типами таких изменений не наблюдается

Таким образом, особенности изменения состояния здоровья могут отражаться характером биоэлектрической активности головного мозга, что позволяет прогнозировать эти изменения при определенном типе ЭЭГ.

Так, направленный анализ биоэлектрической активности головного мозга у детей с бронхиальной астмой, одним из часто встречающихся заболеваний в детском возрасте и относящимся к психосоматическим расстройствам, показал преобладание II типа ЭЭГ (в 64 (60,4%) случаях), реже отмечается Ш тип ЭЭГ (в 29 (27,3%) случаях).

Показатели биоэлектрической активности сердца у детей младшего школьного возраста с различными типами ЭЭГ

В настоящее время необходимость и значимость использования для характеристики состояния здоровья детей наличия или отсутствия у них не только заболеваний, но и функциональных отклонений в деятельности основных систем организма как переходного этапа от здоровья к болезни общепризнанны. Общеизвестно, что состояние сердечно-сосудистой системы может служить индикатором успешности адаптационных процессов организма (Финогепко Е.И., Долгих В.В., 2003).

Наши исследования показали, что у детей в возрасте 7-8 лет регистрируются нормальные ЭКГ, но достоверно (р<0,05) чаще (в 45 (78,9%) случаях) выявляются абнормальные ЭКГ. К последним отнесены ЭКГ с признаками синусовой аритмии IV и V степени, синусовой тахи- и брадикардии, неполной блокады правой ножки пучка Гиса, атриовентрикулярной блокады I степени, синоатриальной блокады П степени I типа (непостоянной, уходящей при пробе с физической нагрузкой), миграции водителя ритма и синдрома

Вольфа-Паркинсона-Уайта. В 9-10 лет выявляются только абнормальные ЭКГ, что говорит о том, что этот возрастной период является критическим по возникновению различного рода нарушений сердечного ритма.

Особенности распределения различных ЭКГ-признаков у детей в возрасте 7-8 и 9-10 лет в зависимости от типа ЭЭГ, зарегистрированного в 7-8-летнем возрасте, показали достоверное (р<0,05) увеличение к 9-10 годам доли синусовой аритмии (IV-V степени) и феномена укороченного интервала РО у детей, которые в 7-8 лет имели II и Ш типы ЭЭГ соответственно (табл. 3).

Таблица 3. Электрокардиографические изменения у детей 7-8 и 9-10 лет с

различными типами ЭЭГ, чарегистрированными в возрасте 7-8 лет.

Признаки Возраст Тип ЭЭГ

ЭКГ (годы) I тип II тип III тип IV тип

Синусовая 7-8 3 18,8% 3 15,8% 3 15% 1 50%

тахикардия 9-10 4 25% 2 10% 4 23,5% -

Синусовая 7-8 2 12,5% 3 15,8% 4 20% 0

брадикардия 9-10 0 0 0 -

Синусовая 7-8 5 31,3% 5 26,3% 7 35% 0

аритмия (1У-У) 9-10 11 68,8% 12 75%* 11 64,7% -

Феномен 7-8 1 6,3% 2 10,5% I 5% 0

укороченного Р(2 9-10 5 31,3% 3 18,8% 7 41,2%* -

Миграция 7-8 0 1 5,3% 1 5% 0

водителя ритма 9-10 3 18,8% 5 31,3% 2 11,8% -

НБПНПГ 7-8 11 68,8% 11 57,9% 5 25%иа 2 100%

9-10 9 56,3% 9 56,3% 5 29,4% -

СРРЖ 7-8 4 25% 6 31,6% 9 45% 0

9-10 4 25% 6 37,5% 9 52,9% -

САБ II степени 7-8 1 6,3% 1 5,3% 2 10% 0

1типа 9-10 2 12,5% 2 12,5% 2 11,8% -

АВБ 7-8 0 0 0 0

9-10 1 6,3% 0 0 -

Количество детей 7-8 16 100% 19 100% 20 100% 2 100%

в группе 9-10 16 100% 16 100% 17 100% -

*- достоверное (р<0,05) отличие показателя доли в сравнение с таковым у детей в возрасте 7-8 лет; 111 - достоверное (р<0,05) отличие показателя доли в сравнение с таковым у детей

с I и II типами ЭЭГ.

Следовательно, группу риска по формированию к 9-10 годам синусовой аритмии (1У-У степени) составляют преимущественно дети, которые в 7-8 лет имеют П тип ЭЭГ, а по появлению феномена укороченного интервала Р<2 - дети, которые имеют в возрасте 7-8 лет Ш тип ЭЭГ.

К 9-10-летнему возрасту появляются значимые различия между мальчиками и девочками по длительности сердечного цикла. Для девочек характерны более выраженные изменения, связанные с

удлинением интервала ЮН (с 0,70±0,02 до 0,759+0,02 с. у девочек и с 0,682+0,2 до 0,692+0,018 с. у мальчиков) и снижением частоты сердечных сокращении (с 88,6±2,98 до 82,5±2,47 уд/мин у девочек и с 88,9±2,27 до 89,2±2,31 уд/мин у мальчиков) и отражающие ослабление симпатических влияний и усиление тонуса блуждающего нерва на сердечную деятельность.

Также как различия в зависимости от пола, различия у детей в зависимости от типа ЭЭГ появляются к 9-10 годам (табл. 4).

Таблица 4. Распределение показателей ЭКГ у детей в возрасте 9-10 лет

с различными типами ЭЭГ

Показатели ЭКГ Тип ЭЭГ

I тип II тип III тип

RR (min) 0,61 ±0,01 13 0,61 ±0,02 13 0,66±0,03 7

0,05 0,08 P!<0,05 0,07

RR (max) 0,82±0,03 13 0,74±0,03 PI«0,05 13 0,92±0,03 Р1,П<0,05 7

0,1 0,09 0,07

R-R 0,2*0,03 13 0,12±0,02 PI<0,05 13 0,23±0,04 PII<0,05 7

0,11 0,09 0,1

RR (среднее) 0,72±0,02 13 0,68±0,02 13 0,8±0,02 FUI«0,05 7

0,06 0,08 0,05

P 0,068±0,002 13 0,069±0,003 13 0,067+0,003 7

0,01 0,01 0,01

PQ 0,13±0,001 13 0,13±0,00 13 0,13±0,01 7 0,02

0,01 0,01

QRS 0,074±0,003 13 0,07±0,003 13 0,068±0,004 7

0,003 0,01 0,01

QT 0,32+0,01 13 0,31 ±0,01 13 0,32±0,00 PII<0,05 7

0,02 0,02 0,01

ЧСС 86,6±2,58 13 90,8±2,98 13 78,4±2,23 PI,1I<0,05 7

9,29 10,76 5,91

n П n

a a a

Р1 (II) <0,05 - достоверное огличие показателя в сравнение с таковым в группе с

[ (II) типом ЭЭГ

У детей со П типом ЭЭГ отмечается достоверно (р<0,05) наименьшая величина интервала КЯ(шах) и вариабельности сердечного ритма (1Н-11). У детей с Ш типом ЭЭГ, отмечаются достоверно (р<0,05) наибольшая длительность интервалов ИИ (среднее) и Ш1(тах) и наименьшая частота сердечного ритма.

Эти данные четко коррелируют с характером биоэлектрической активности головного мозга, отраженном в типе ЭЭГ, и обусловлены дисбалансом в регуляции деятельности сердца. Так для детей со П типом ЭЭГ характерно повышенное тоническое влияние симпатического отдела вегетативной нервной системы, в то время как

у детей с Ш типом ЭЭГ деятельность симпатического отдела вегетативной нервной системы ослаблена и преобладают парасимпатические влияния.

Примечательным является то, что у детей, у которых в 7-8 лет регистрируется П тип ЭЭГ, в 9-10 лет также отмечается увеличение длительности интервала КЯ(тах) и величины вариабельности сердечного ритма.

Повышение же частоты сердечных сокращений и снижение длительности сердечного цикла у детей 9-10 лет со П типом ЭЭГ, связано с переходом в группу с этим типом ЭЭГ к 9-10 года детей из других групп, а именно из группы детей с Ш типом ЭЭГ. Другими словами, у детей, у которых в 7-8 лет выявляется Ш тип ЭЭГ, возрастная динамика биоэлектрической активности головного мозга сочетается со значительным повышением частоты сердечного ритма (в сторону легкой и умеренной тахикардии). У детей же с Ш типом ЭЭГ, у которых не отмечается значимой возрастной динамики биоэлектрической активности головного мозга, деятельность симпатического отдела в регуляции работы сердца ослаблена и преобладают парасимпатические влияния.

Проведенный нами корреляционный анализ между показателями ЭКГ выявил, что для детей в возрасте 7-8 лет характерна устойчивая система корреляционных связей между величинами интервалов Я-И, его вариабельности, ОТ и частоты сердечных сокращений, где каждый из параметров находится в зависимости от остальных. К 910 годам формируется корреляционная связь между длительностью зубца Р и интервала РО (г=0,36), отображающая временную зависимость процесса прохождения возбуждения по предсердиям и по атриовентрикулярной проводящей системе. Кроме того, в этом возрасте отмечается ослабление системы корреляций, наиболее выраженное для показателя вариабельности интервала ЯЯ, что сочетается, как показано выше, с ростом к этому возрасту частоты встречаемости синусовой аритмии.

В этом возрасте выявляются также существенные различия в структуре корреляций между ЭКГ-показателями у мальчиков и девочек. Если у мальчиков отмечается интеграция параметров функциональной активности миокарда и усовершенствование корреляционной структуры в сравнение с 7-8-летним возрастом, то у девочек, наоборот ярко выражены процессы дезинтеграции. Количество корреляционных связей у девочек (6 (16,7% от доли возможных (36)) корреляций) достоверно (р<0,05) снижено в

сравнение с гаковым у мальчиков (15 (41,7%) корреляций). Полученные результаты сочетаются с тем, что девочки в возрасте 7-8 лет чаще имеют ПиШ типы ЭЭГ, которые, как показано нами выше, представляют группу риска по формированию нарушений ритма сердца: выраженной синусовой аритмии, синусовой тахикардии и брадикардии.

С полученными данными сочетаются результаты оценки структуры корреляционных связей между ЭКГ-показателями у детей с разными типами ЭЭГ.

Так в возрасте 7-8 лет структура корреляционных связей у детей с I и II типами ЭЭГ практически не отличается. У детей же с Ш типом ЭЭГ отмечается снижение количества корреляционных связей, характерное преимущественно для Ш^пии), позволяющее предполагать ослабление симпатических влияний на деятельность сердца и формирование новых ЯЯ(пип)/К-К- и РС^/Р- корреляционных связей (рис. 7).

В возрасте 9-10 лет выявляется еще более обедненная функциональная структура связей у детей с Ш типом ЭЭГ в сравнение с I и II типами ЭЭГ, свидетельствующая о выраженных дезинтегративных процессах в работе сердца (рис. 8).

Примечательно, что именно у детей с 1П типом ЭЭГ в 7-8 лет отмечается значшельное количество (13) корреляционных связей ЭКГ-показателей с ЭЭГ-показателями, наибольшая часть (11) из которых образована альфа-частотой и СпДрур. То есть повышение частоты альфа-активности и СпДрур сочетается с сокращением длительности интервалов Р0, ОТ и ЛЯ, то есть с увеличением частоты сердечного цикла. Учитывая то, что именно альфа-частота и жестко коррелирующий с ней СпДрур, являющиеся ведущими показателями зрелости головного мозга ребенка, значимо увеличиваются к 9-10 годам, можно предполагать, что соотношения этих ЭЭГ-показателей с длительностью сердечного цикла у детей с Ш типом ЭЭГ в 7-8-летнем возрасте обусловливает, как показано нами выше, у этих детей значительное повышение частоты сердечного ритма к 9-10 годам.

Показатели артериального давления у детей младшего школьного возраста с различными типами ЭЭГ

Анализ распределения детей в возрасте 7-8 лет в зависимости от величины процентиля артериального давления (АД) позволил выявить достоверно (р<0,05) наибольшее количество детей (52

I тип ЭЭГ

II тип ЭЭГ

Рисунок 7. Соотношения корреляционных связей между показателями ЭКГ у детей в возрасте 7-8 лет с 1,11 и III типами ЭЭГ

I тип ЭЭГ

II тип ЭЭГ

_;0,88_

ШЦшт)

III тип ЭЭГ

Схема 8. Соотношения корреляционных связей между показателями ЭКГ у детей в возрасте 9-10 лет с 1,11 и III типами ЭЭГ

(77,6%) ребенка), у которых уровень систолического артериального давления (сАД) колеблется в пределах 5-50 процентилей мм. рт. ст. в сравнение с долей детей (15 (22,4%) детей), у которых отмечается лабильная артериальная гипертензия и уровень сАД составляет 75-95 процентилей. Также как и уровень сАД, значения диастолического артериального давления (дАД) достоверно (р<0,05) чаще (у 57 (85,1%) детей) варьируют в пределах 5-50 процентилей, а лабильная артериальная гипертензия выявляется у 10 (14,9%) детей. По оценке объединенных показателей сАД и дАД в зависимости от величины процентиля наблюдается аналогичная динамика и лабильная артериальная гипертензия встречается также достоверно (р<0,05) реже.

Анализ объединенных показателей АД у детей с различными типами ЭЭГ показал, что если у детей с I и Ш типами ЭЭГ лабильная артериальная гипертензия встречается достоверно (р<0,05) реже, то у детей со П типом ЭЭГ достоверных различий между количеством детей с уровнем АД 5-50 процентилей и 75-95 процентилей не отмечается, что указывает на наибольшую предрасположенность детей со II типом ЭЭГ к повышению уровня АД (рис. 9).

Рисунок 9. Показатели АД у детей 7-8 лет с различными типами ЭЭГ

I тип II тип III тип IV тип

Тип ЭЭГ

К 9- 10-летнему возрасту отмечается повышение показателей АД. В этом возрасте в 2 (5,7%) случаях выявляется повышение уровня сАД более 95 процентилей. Доли детей с уровнем сАД и дАД 5-50 процентилей и 75-95 процентилей достоверно не отличаются, хотя у детей с Ш типом ЭЭГ отмечается тенденция к преобладанию величин

РОС. плач-' •, г и \

^: 1 >т>, >!. \

< . , ,

сАД в пределах 5-50 процентилей. По распределению объединенных показателей АД у детей 9-10 лет также отмечено отсутствие достоверных различий по количеству детей с уровнем АД в пределах 5-50 и 75-95 процентилей.

Нами проведен анализ показателей АД у детей в возрасте 9-10 лет в зависимости от типа ЭЭГ, зарегистрированного в 7-8 лет. Было выявлено, что у детей, у которых в 7-8 лет регистрировался I тип ЭЭГ чаще (13 (68,4%) случаев) отмечаются показатели сАД соответствующие 5-50 процентилям и достоверно (р<0,05) реже показатели сАД соответствуют 75-95 и более процентилям (5 (26,3%) и 1 (5,3%) случай соответственно). В группе детей, у которых peí истрировался П тип ЭЭГ количество детей с уровнем сАД варьирующим в пределах 5-50 и 75-95 процентилей достоверно не отличается (8 (42,1%) и 11 (57,9%) случаев соответственно), так же как и у детей, у которых выявлялся Ш тип ЭЭГ (13 (56,5%) и 9 (39,1%) случаев соответственно). У детей, у которых регистрировался IV тип ЭЭГ' в 9-10 лет показатели сАД находятся в пределах 5-50 процентилей, а показатели дАД - 5-50 и более 95 процентилей.

Оценка распределения объединенных показателей АД выявила, что у детей, у которых в 7-8 лет регистрировался II тип ЭЭГ достоверно (р<0,05) чаще уровень АД соответствует пределам 75-95 процентилей (14 (73.7%) случаев), в сравнение с долей детей, у которых показатели АД находятся в пределах 5-50 и более 95 процентилей (4 (21,1%) и 1 (5,2%) случай соответственно). У детей, у которых в 7-8 лет регистрировались I и Ш типы ЭЭГ доли детей с уровнем АД, находящимся в пределах 5-50 и 75-95 процентилей, достоверно не отличаются. У детей, у которых регистрируется в 7-8 лет IV тип ЭЭГ, к 9-10 годам может встречаться, как повышенный, так и не повышенный уровень АД.

Следовательно, можно прогнозировать, что у детей, у которых в возрасте 7-8 лет выявляется I типа ЭЭГ, к 9-10 годам реже встречается повышение сАД. Дети, у которых в 7-8 лет регистрируется II тип ЭЭГ, является группой риска для проявления в 9-10 лет лабильной формы артериальной гипертензии.

В результате анализа показателей артериального давления у детей в возрасте 7-8 лет было выявлено, что уровень сАД варьирует в пределах 93,9±2,45-98.9±1,92 мм. рт. ст., уровень дАД - в пределах 52,3+1,78-56,3±1,57 мм. рт. ст., а показатели пульсового АД (пАД) составляют 41,6+1,9-42,б±1,6 мм. рт. ст.

К 9-10 годам отмечается достоверное (р<0,05) повышение сАД до 103,9±2,48-108,6±1,65 мм. рт. ст., а дАД до 61,8±1,34-62,3+1,08 мм. рт. ст. Достоверных различий по показателям АД у мальчиков и девочек в возрасте 7-10 лет нами не выявлено.

Изменения показателей АД в зависимости от типа биоэлектрической активности головного мозга в наибольшей мере начинают проявляться в возрасте 9-10 лет и показывают, что у детей с Ш типом ЭЭГ отмечаются достоверно (р<0,05) более низкие значения с АД и пАД, чем у детей с I и П типами ЭЭГ (табл. 5).

Таблица 5. Показатели АДдетей 7-10 лет с различными типами ЭЭГ

Возраст (годы) Показатели АД Тип ЭЭГ

I тип П тип III тип

7-8 сАД 96,6±3,04 19 99,1 ±0,24 23 94,1 ±2,57 23

13,23 13,2 12,31

ДАД 52,9± 1,89 19 57,6±2,11 23 52,2±2,2 23

8,22 10,1 10,53

пАД 43,7±2,41 19 41,5±2,19 23 42±1,98 23

10,52 10,49 9,5

9-10 сАД 108,5±2,36 13 108,9±1,83 14 100,6±3,05 РЦ1<0,05 8

8,51 6,84 8,63

дАД 60,8±1,68 13 61,8+1,24 14 64,4± 1,99 8

6,07 4,64 5,63

пАД 47,7±2,63 13 47,1±2,14 14 36,3±2,63 Р1,П<0,05 8

9,49 8,02 7,44

п п п

ст а а

РТ (II) <0,05 достоверное отличие показателя в сравнение с таковым в группе с I (II) типом ЭЭГ.

Более низкие показатели сАД у детей с Ш типом ЭЭГ связаны с запаздыванием формирования биоэлектрической активности головного мозга у детей этой группы.

Так же выявлено, что у детей, у которых в 7-8 лет регистрировался II тип ЭЭГ показатели дАД достоверно (р<0,05) выше, чем у детей с I типом ЭЭГ.

Некоторые биохимические показатели крови у детей в возрасте 7-8 лет с различными типами ЭЭГ

В настоящее время общеизвестно, что оценить переход от здоровья к болезни можно по изменениям биологических констант организма, определяющих гомеостаз (Баевский P.M., 2000). Одним из биохимических аспектов механизма «адаптации-дезадаптации» является состояние окислительного стресса, который проявляется на уровне активации перекисного окисления липидов и может перерасти в одно из звеньев патогенеза заболеваний, либо предотвратить его

(Колесникова Л.И., 1981; Долгих В.В. и др., 2002). Универсальность системы «перекисное окисление липидов (ПОЛ) - антиоксидантная защита (ДОЗ)» позволяет уловить сдвиги на ранних этапах напряжения компенсаторно-приспособительных реакций (Осипова Е.В. и др., 2003).

С другой стороны, в работах Р.А. Лурия (1973), П.К. Анохина (1975) и других обсуждается обусловленность интегральной деятельности ЦНС благодаря специфической организации молекулярных и нейрохимических свойств нейронов гипоталамо-лимбико-ретикулярных и корковых структур. Установлено, что для обеспечения высокоинтенсивных энергетических и пластических процессов в нервной ткани необходимы достаточные уровни кислорода и микроэлементов, что определяет высокую чувствительность нервной ткани к продуктам оксидативного стресса (Громова О.А., Кудрин А.В., 2001).

В результате анализа показателей системы ПОЛ-АОЗ, в целом, у обследованных нами детей не было выявлено достоверных различий в сравнение с нормативами для детей этого возраста. Однако было отмечено достоверное (р<0,05) преобладание содержания в сыворотке крови у девочек окисленного глутатиона (1,88±0,09 мкмоль/л) в сравнение с мальчиками (1,бб±0,03 мкмоль/л), свидетельствующее о большей акт ивности ферментативного звена АОЗ у девочек.

Характер распределения показателей системы ПОЛ-АОЗ выявил значимые различия у детей с различными типами ЭЭГ.

Отмечается повышение в 1,9 раза концентрации сывороточного железа у детей со II типом ЭЭГ и достоверное (р<0,05) повышение у детей с Ш типом ЭЭГ в сравнение с I типом ЭЭГ. Учитывая то, что железо выступает в роли прооксиданта, приводимые данные свидетельствуют в пользу активации процессов пероксидации липидов у детей со П и Ш типами ЭЭГ. Кроме того, у этих детей отмечается достоверное (р<0,05) повышение соотношения железа к ОК (это обусловлено сниженной концентрацией БК и повышенной концентрацией железа), а также меди и цинка к ГЖ (табл. б).

Показатели ферментативного звена АОЗ свидетельствуют о снижении концентрации восстановленного глутатиона и соотношения супероксиддисмутазы к цинку у детей с Ш типом ЭЭГ. Эти данные сочетаются с достоверно (р<0,05) наибольшей вариабельностью концентрации сывороточного цинка у детей со II и Ш типами ЭЭГ.

У детей со II типом ЭЭГ отмечается достоверно (р<0,05)

Таблица 6. Распределение показателей системы ПОЛ-АОЗ у детей __с различными типами ЭЭГ_

Показатели Тип ЭЭГ

I ТИП II ТИП III ТИП

Ие мкмоль/л 22,85+2,11 8 42,19+8,87 10 38,53±4,92 Р1<0,05 8

5,97 28,1 Р1<0,05 13,9 Р1<0,05

Си мхмоль/л 23,15±2,Э4 9 29,23±4,28 10 28,62±2,63 10

7,01 13,54 8,33

га мкмоль/л 20,52±1,16 9 27,77±3,6 10 27,68±3,69 10

3,49 11,5 Р1<0,05 11,7Р1<0,05

БК мкмоль/л 2,19±0,37 14 1,54±0,24 17 2,32±0,24 РП<0,05 18

1,38 1 1,02

А-токо-ферол мкмоль/л 8,29±1,2 14 9,86±1,07 18 7,61±0,85 19

4,49 4,52 3,71

Ретинол мкмоль/л 2,18±0,26 14 2,27±0,24 18 1,91±0,13 19

0,96 1,01 0,58 РП<0,05

йен мкмоль/л 3,24±0,12 12 3,45±0,1 17 3,04*0,1 РП<0,05 12

0,41 3,45 3,04

всю/гп (уел ед) 0,08±0,004 9 0,07±0,01 8 0,06±0,01 Р1<0,05 6

0,01 0,03 0,02

АОА (усл. ед) 14,62+1,42 14 14,12±1,24 18 18,78±1,18 РЦ1<0,05 16

5,31 5,27 4,72

АОА/Ре (уел ед) 0,63±0,08 8 0,35+0,06 Р1<0,05 9 0,49±0,11 7

0,23 0,17 0,28

АОАПа (уел ед) 1,83±0,18 14 1,77+0,16 18 2,35±0,15 Р1,П<0,05 16

0,66 0,66 0,59

ЭК/а-то-коферол (уел сд.) 0,44±0,12 14 0,2*0,03 Р1<0,05 17 0,37±0,05 РП<0,05 18

0,43 0,14 0,33 РП<0,05

Яс/ПК (уел ея) 15,3±2,85 8 40,87±10,69 И<0,05 9 20,66+4,69 8

8,07 32,1 Р1<0,05 13,3 РН<005

СиЯЖ (усл. ед.) 14,94+2,32 9 26,91±4,38 Р1<0,05 9 13,96±2,54 РП<0,05 9

6,96 26,91 7,62

гп/ок (уел ед) 13,47±2,07 9 26,19±4,41т Р1<0,05 9 13,37±2,53 РП<0,05 9

6,21 13,2Р1<0,05 7,6

п п п

о а о

Р1 (II) <0,05 - достоверное отличие показателя в сравнение с таковым в группе с 1(11) типом ЭЭГ.

сниженное соотношение АОА к железу, что сопряжено с повышенной концентрацией сывороточного железа у этих детей.

Снижение концентрации БК и их соотношения к а-токоферолу при стабильном уровне а-токоферола и ретинола у детей со П типом ЭЭГ позволяет предположить процессы активации ферментативного звена ЛОЗ на этапе образования гидроперекисей и перехода их в диеновые коньюгаты. Высказанное предположение подтверждается

достоверным (р<0,05) увеличением соотношения меди и цинка к DK. Указанные микроэлементы входят в активный центр Cu/Zn-зависимой супероксиддисмутазы, которая является одним из факторов представляющих первую линию защиты клеточных структур от токсического действия продуктов пероксидации липидов мембран, приводящих к возникновению любого патологического процесса.

У детей с Ш типом ЭЭГ отмечены изменения во взаимоотношениях показателей системы общей АОА, представляющей собой интегративный показатель и объединяющий в себе ферментативные и неферментативные звенья системы АОЗ. Выявлены достоверно (р<0,05) повышенные значения АОА и её соотношения к цинку. Изменение этих показателей отражает компенсаторную реакцию организма в ответ на активацию процессов пероксидации у обследованных детей.

Проведенный корреляционный анализ между биохимическими показателями крови показал различия в структуре корреляционных связей у детей в зависимости от пола. Так у мальчиков выявленная структура функциональных взаимоотношений в системе ПОЛ-АОЗ представлена устойчиво взаимосвязанным звеном, образованным уровнями микроэлементов: Cu-Fe (r=0,88), Fe-Zn (г=0,92), Zn-Cu (г=0,85), а также взаимосвязью между DK и АОА (r=0,40), DK и ферментативными звеньями АОЗ - SOD (г=-0,49) и GSH (г=-0,47)

Уровень GSSG коррелирует с уровнем взаимосвязанных между собой OHS (г=-0,5б) и глюкозой (г=0,41). Концентрация LPVP взаимосвязана с уровнем а-токоферола (г=-0,56), расход которого поддерживается запасами ретинола (а-токоферол/ретинол-корреляция г=0,69).

У девочек структура функциональных взаимоотношений системы ПОЛ-АОЗ отличается от мальчиков. Здесь отсутствует связь между Zn и Fe. Уровень DK также определяется АОА (r=0,53). OHS взаимосвязан с АОА (r=-0,50), GSH (г=-0,56), а-токоферолом (г=0,5). Концентрация а-токоферола также поддерживается уровнем ретинола (г=0,56). В целом у девочек рассматриваемая система более компактна, но в тоже время менее стабильна по сравнению с таковой у мальчиков, поскольку обладает меньшей степенью прочности, в частности за счет меньшего количества субстратов окисления и ферментативных звеньев, входящих в нее.

С полученными данными сочетаются результаты оценки структуры корреляционных связей между биохимическими показателями у детей с разными типами ЭЭГ.

У детей с I типом ЭЭГ выявлена сложная структура функциональных взаимоотношений, свидетельствующая о сбалансированности системы. У детей со П типом ЭЭГ отмечается уменьшение межсистемных связей и перераспределение роли показателей, обусловленное нарушением баланса в системе ПОЛ-АОЗ. Для детей с III типом ЭЭГ характерно наименьшее количество взаимосвязей в системе ПОЛ-АОЗ, что свидетельствует об ее нестабильности и, следовательно, уязвимости (рис. 10).

Результаты оценки структуры корреляционных связей между биохимическими показателями и показателями ЭЭГ у детей с разными типами биоэлектрической активности головного мозга свидетельствуют о том, что у детей с I типом ЭЭГ процессы изменения соотношения индексов альфа-, тета- и дельта-активности связаны с метаболическими изменениями, относящимися к первому уровню АОЗ. Варьирование этих показателей сопряжено с изменением концентрации SOD и соотношения про- и антиоксидантных систем (SOD/Fe) с включением меди в синтез SOD и участием в АОЗ системы глутатиона.

Так же как повышение альфа-индекса, увеличение СпДрур требует активации АОЗ, выраженной в расходовании SOD с включением в ее синтез меди и цинка, восстановления глутатионредуктазы, что отражается на соотношении АОА к Си. С величиной последнего обратно коррелируют показатели альфа- и тета-амшштуд.

Следовательно, в организме детей с I типом ЭЭГ процессы изменения биоэлектрической активности головного мозга не приводят к нарушению баланса в системе ПОЛ-АОЗ, что обусловлено ингибированием свободнорадикального окисления на первой линии защиты и не требует более затратных механизмов.

У детей со П типом ЭЭГ снижение доли тета- и дельта-активности сопряжено с использованием глюкозы и активацией неферментативного звена АОЗ (отмечается увеличение соотношения а-токоферол/Cu). В целом, регуляция процессов организации корковой активности (выраженных в проявлении зональных различий альфа-активности) сочетается с активацией процессов ПОЛ. Включение в процессы АОЗ ретинола и а-токоферола, представляющих неферментативное звено АОЗ, обеспечивает сохранность SOD, активность которой поддерживается а-токоферолом.

Альфа-амплитуда прямо коррелирует с уровнем а-токоферола и

I тип ЭЭГ

II тип ЭЭГ

-0,56

III тип ЭЭГ ЧйЗ^ п=13

Рисунок 10. Распределение корреляционных связей между показателями системы ПОЛ-АОЗ в сыворотке крови у детей с 1,11 и

III типами ЭЭГ

соотношением железа к DK, а тета-амплитуда - с АОА и её соотношением к цинку, что также свидетельствует в пользу активации ферментативного и неферментативного звеньев АОЗ в ответ на процессы нероксидации.

Таким образом, в организме детей со П типом ЭЭГ процессы изменения биоэлектрической активности головного мозга сопряжены с активацией ферментативного и неферментативного звеньев АОЗ в ответ на процессы ПОЛ.

У детей с Ш типом ЭЭГ повышение индекса альфа-ритма сопряжено с активацией ферментативного звена АОЗ (увеличение концентрации GSH и соотношения SOD/Zn), а снижение тета-индекса

с активацией неферментативного звена (с увеличением концентрации ретинола). Частота альфа-активности прямо коррелирует с соотношением железа, меди и цинка к DK. То есть у детей с Ш типом ЭЭГ рост альфа-частоты, являющейся ведущим показателем зрелости биоэлектрической активности головного мозга, сочетается с гиперактивацией процессов ПОЛ. В сочетании с этим находится зависимость выраженности реакции активации от концентрации железа, соотношения к нему SOD и АОА, а также соотношения DK к а-токоферолу. Показатели амплитуды основных ритмов прямо коррелируют с соотношением SOD к железу, уровнем глюкозы и меди.

Следовательно, в организме детей с Ш типом ЭЭГ процессы изменения биоэлектрической активности головного мозга сопряжены с глубинными метаболическими перестройками, выраженными в гиперактивации процессов ПОЛ и требующие включения всех уровней системы АОЗ.

Все полученные данные можно обобщить в виде концептуальной схемы, иллюстрирующей механизмы формирования психосоматических расстройств у детей при различном характере биоэлектрической активности головного мозга (рис. 11).

Регистрируемый различный тип спонтанной биоэлектрической активности головного мозга у детей к началу младшего школьного возраста обусловлен характером течения пре- и перинатального периодов развития, наиболее благоприятное течение которых характерно для детей с I типом ЭЭГ. в то время как у детей с ТП типом отмечается значимо наибольшая частота встречаемости нарушений на этом этапе индивидуального развития.

Характер биоэлектрической активности головного мозга у детей с I типом ЭЭГ при поступлении в школу сочетается с балансом в системе ПОЛ-АОЗ. У этих детей к окончанию начальной школы отмечается, как правило, баланс между симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы и сохранение интегрированной структуры звеньев в проводящей системе сердца и, следовательно, низкая вероятность проявления к окончанию начальной школы психосоматических расстройств.

У детей со П типом ЭЭГ в 7-8-летнем возрасте изменение биоэлектрической активности головного мозга сопряжено с активацией процессов ПОЛ. К окончанию начальной школы у этих детей отмечается повышение тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы с ослаблением парасимпатических влияний, что способствует проявлению лабильной артериальной гипертензии. В случае дезинтеграции системы звеньев в проводящей системе сердца отмечаются также признаки синусовой аритмии.

У детей с Ш типом ЭЭГ в возрасте 7-8 лет изменение биоэлектрической активности головного мозга сочетается с глубинными метаболическими перестройками, проявляющимися гиперактивацией процессов ПОЛ. У этих детей возрастная ЭЭГ-динамика, выраженная в переходе в группу со П типом ЭЭГ к 10-11 годам, сопряжена также с повышением тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы и дезинтеграцией системы звеньев в проводящей системе сердца и проявлением синусовой тахикардии и феномена укороченного интервала Р(2. При отсутствии ЭЭГ-динамики выявляются признаки повышенного тонуса парасимпатического отдела и ослабление симпатических влияний вегетативной нервной системы, дезинтеграция системы звеньев в проводящей системе сердца и проявления синусовой брадикардии.

Выводы:

1. Зрелость биоэлектрической активности головного мозга у детей 3-11 лет определяется комплексом следующих ЭЭГ-показателей: средняя частота альфа-активности, индекс альфа-активности, индекс тета-активности, средний показатель диапазона реакции усвоения ритма, степень выраженности реакции активации и зональных различий альфа-активности.

2. В младший школьный период отмечается сокращение доли детей с I типом ЭЭГ к 8-9 годам, с последующим восстановлением ее величины к 10-11 годам. Доля детей со П типом ЭЭГ во время обучения в начальной школе увеличивается, а доля детей с Ш типом

Течение пре- и перинатального периодов онтогенеза

Начало младшего школьного периода

Состояние системы ПОЛ-АОЗ

Окончание младшего школьного периода

Состояние ВНС

Состояние проводящей системы сердца

Психосоматические расстройства

Баланс между СВНС и ПВНС

Повышение тонуса СВНС

Повышение тонуса ПВНС

I

Дезинтеграция звеньев

Низкая вероятность ПСР

Лабильная артериальная гилертензия

Синусовая аритмия

Феномен укороченного

I Р<3

Синусовая тахикардия

Синусовая брадикардия

Рисунок 11. Концептуальная схема механизмов формирование психосоматических расстройств у детей при различном характере биоэлектрической активности головного мозга.

ЭЭГ сокращается. Переходы одного типа ЭЭГ в другой происходят только между «соседними» тинами.

3. У мальчиков в возрасте 7-10 лет в сравнение с девочками преобладает доля I типа ЭЭГ, а к 11 годам отмечается тенденция к выравниванию их соотношения.

4. В младший школьный период у детей с I типом ЭЭГ отмечаются закономерные возрастные изменения биоэлектрической активности головного мозга. У детей со П типом ЭЭГ возрастная динамика замедляется. У детей с Ш типом ЭЭГ наряду с замедленной возрастной динамикой отмечаются достоверно низкие показатели индекса и частоты альфа-активности с преобладанием медленных ритмов, ослабление топографической организации альфа-активности и сниженная реактивность биоэлектрической активности головного мозга на функциональные нагрузки, как при поступлении, так и к окончанию начальной школы.

5. Выявлена зависимость встречаемости различных типов ЭЭГ у детей младшего школьного возраста от характера течения беременности и родов у матерей.

6. В младшем школьном возрасте группой риска для проявления лабильной формы артериальной гипертензии являются дети, имеющие П тип ЭЭГ. Наиболее низкие показатели систолического АД вплоть до гипотонии в 9-10-летнем возрасте характерны для детей с III типом ЭЭГ.

7. Группу риска по формированию к 9-10 годам выраженной синусовой аритмии составляют дети, которые в 7-8 лет имеют П тип ЭЭГ, а по появлению феномена укороченного интервала Р(2 - дети, которые имеют в возрасте 7-8 лет Ш тип ЭЭГ.

8. В 9-10-летнем возрасте появляются значимые различия у детей в зависимости от пола и типа ЭЭГ по длительности сердечного цикла. Для девочек характерны более выраженные изменения, связанные с увеличением длительности сердечного цикла и её вариабельности. В младший школьный период у детей при переходе от Ш типа в группу со II типом ЭЭГ выявляются признаки синусовой тахикардии. Если возрастной ЭЭГ-динамики не отмечается, выявляются признаки синусовой брадикардии.

9. У детей с Ш типом ЭЭГ в возрасте 9-10 лет отмечается ослабление функциональной системы регуляции ритма сердца. К этому возрасту нарушение целостной системы взаимосвязей параметров биоэлектрической активности миокарда характерно для детей, у которых в 7-8 лет регистрируются П и Ш типы ЭЭГ.

10. У мальчиков к 9-10 годам отмечается интеграция параметров функциональной активности миокарда и усовершенствование структуры функциональных связей, а у девочек, наоборот ярко выражены процессы дезинтеграции.

11. У детей с I типом ЭЭГ выявлена сложная структура функциональных взаимоотношений в системе ПОЛ-АОЗ, свидетельствующая об её сбалансированности. Для детей со П типом ЭЭГ характерно уменьшение числа функциональных связей, обусловленное нарушением баланса системы ПОЛ-АОЗ. У детей с III типом ЭЭГ выявлена наименее интегрированная структура взаимосвязей в системе ПОЛ-АОЗ.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Старшинова Е.О. Состояние биоэлектрической активности мозга у дошкольников с перинатальной патологией ЦНС / Е.О. Старшинова, Н.В. Королёва, Н.П. Кондрашова // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. - Иркутск, 1997. - №2(6). - С. 57-58.

2. Королёва Н.В. Формирование биоэлектрической активности мозга дошкольников с перинатальной патологией ЦНС / Н.В. Королёва // Материалы XXXVI междунар. студенческой конф. «Студент и научно-технический прогресс». - Новосибирск, 1998. - С. 55.

3. Гутник И.Н. Постнатальный электрогенез основных биоритмов мозга у дошкольников Иркутской области / И.Н. Гутник, Н.В. Королёва // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. - Иркутск, 1998. - №2(6). - С. 7176.

4. 7 А61В5/0476, А61В5/048 Способ определения противопоказаний к проведению электростимуляции у детей и подростков, не имеющих эпилептиформной активности / С.А. Небера, Н.В. Королёва, И.Н. Гутник и др. - № 2171089; Заявл. 07.08.2000 // Изобретения и полезные модели. - 2001. - № 21. - С. 215.

5. Биоэлектрическая активность мозга - как один из показателей деятельности единого биологического комплекса: Нервная система -иммунная система - зрительный анализатор / С.А. Небера, И.Н. Гутник, Н.В. Королёва и др. // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. - Иркутск, 2001.- Т,1,№1(15). - С. 12-16.

6. Белозерцева И.Н. Результаты электроэнцефалографического исследования детей с тактильной алексией / И.Н. Белозерцева, В.В. Долгих, Н.В. Королёва // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. - Иркутск, 2001. -Т.1,№1(15).-С. 20-23.

7. Корреляционные взаимосвязи между электроэнцефалографическими показателями у дошкольников с факторами риска проявления перинатальной патологии центральной нервной системы / Н.В. Королёва, В.В. Долгих, С.А. Небера и др. // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. - Иркутск, 2001. - Т.2, №1(15). - С. 177-181.

8. Королёва Н.В. Корреляционные взаимосвязи между электроэнцефалографическими показателями у детей в зависимости от типа электроэнцефалограммы / Н.В. Королёва, С.И. Колесников, В.В.

Долгих // Ультразвуковая и функциональная диагностика. - 2001. -№2.-С. 122-132.

9. Сравнительный анализ показателей биоэлектрической активности головного мозга у детей с дисбинокулярной и рефракционной амблиопией / С.А. Небера, JI.H. Бачалдина. Н.В. Королёва и др. // Офтальмолог, журн. - 2001. - №4. - С. 14-17.

10. Долгих В.В. Изменение биоэлектрической активности головного мозга у детей с соматической патологией /В.В. Долгих, Н.В. Королёва // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. - Иркутск, 2001. - Т.1, №1(15). - С. 100-101.

11. Особенности зрительных вызванных потенциалов у детей с анизометропической и дисбинокулярной амблиопией / С.А. Небера, II.B. Королёва, И.Н. Гутник и др. // Научный вестн. Тюменской мед. академии. - 2001. - №4(12). - С. 80-81.

12. Особенности биоэлектрической активности головного мозга у детей с амблиопией с нецентральной фиксацией / Н.В. Королёва, JI.H. Бачалдина, С.А. Небера и др. //Материалы XVIII Съезда физиологического общества им. И.П. Павлова. - Казань, 2001. - С. 125.

13. Королёва Н. В. Анализ биоэлектрической активности головного мозга у детей с миопией / Н.В. Королёва, JI.H. Бачалдина // Материалы IV молодежной науч. конф. СО РАМН «Фундаментальные и прикладные проблемы современной медицины». - Новосибирск, 2002. - С. 88-89.

14. Королёва Н.В. Ведущие показатели зрелости биоэлектрической активности головного мозга у детей в возрасте от 1 до 7 лет / Н.В. Королёва, С.А. Небера, И.Н. Гутник // Физиология человека. - 2002. -Т.28, №6. - С. 57-63.

15. Особенности биоэлектрической активности головного мозга у детей с прогрессирующей и стабильной миопией / И.Н. Гутник, J1.H. Бачалдина, Н.В. Королёва и др. // Офтальмол. журн. - 2002. - №3. - С. 28-31.

16. Взаимодействие различных областей коры больших полушарий у женщин страдающих гипоталамическим синдромом / Н.В. Королёва, A.B. Лабыгина, H.A. Неронова и др. // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. - Иркутск, 2002. - Т.1, №2. - С. 112-115.

17. 7 А61ВЗ/00, А61ВЗ/028, А61ВЗ/10 Способ определения изменений в системе проведения зрительной афферентации у детей с амблиопией / С.А. Небера, Н.В. Королёва, И.Н. Гутник. - № 2190949; Заявл. 08.06.2001 // Изобретения и полезные модели. - 2002. - № 29. -С. 246.

18. 7 А61В5/0484 Способ определения изменений в системе проведения зрительной афферентации у детей / С.А. Небера, Н.В. Королёва, И.Н. Гутник и др. - № 2193860; Заявл. 28.05.2001 II Изобретения и полезные модели. - 2002. - № 34. - С. 161.

19.7 A61F9/00, A61N1/36 Способ лечения рефракционной амбли-опии / С.А. Небера, Н.В. Фукс, JI.H. Бачалдина и др. - № 2201729; Заявл. 23.07.2001 // Изобретения и полезные модели. - 2003. - №10. -С. 285-286.

20. Характеристика биоэлектрической активности головного мозга у женщин, страдающих гипоталамичсским синдромом / Н.В. Королёва, A.B. Лабыгина, Л.И. Колесникова и др. // Бюл. ВСНЦ СО РАМН: Материалы Вссрос. конф. «Здоровый ребенок». Иркутск, 2003.-№6.-С. 78-85.

21. Королёва Н.В. Биоэлектрическая активность головного мозга у практически здоровых детей-дошкольников, перенесших перинатальное поражение ЦНС / Н.В. Королёва, С.И. Колесников, В.В. Долгих // Рос. педиатр, журнал. - 2003. - №6. - С. 15-20.

22. Королёва Н.В. Особенности электроэнцефалографических показателей у женщин с гипоталамическим синдромом / Н.В. Королёва, A.B. Лабыгина, H.A. Неронова // Сборник тезисов V Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 10-летию диагностического центра Алтайского края «Современные методы диагностики». -Барнаул, 2003. - С. 246-247.

23. Королёва Н.В. Корреляционный анализ электроэнцефалографических показателей у женщин с гипоталамическим синдромом /

H.В. Королёва, A.B. Лабыгина, H.A. Неронова // Материалы второй сибирской конф. эндокринологов, посвящ. 50-ти летию эндокринологической службы Красноярского края «Эндокринология Сибири». - 2003. - С. 83-84.

24. Колесников С.И. Становление электрогенеза головного мозга детей в возрасте от 1 года до 7 лет / С.И. Колесников, Л.И. Колесникова // Мозг: теоретические и клинические аспекты / Глав, ред. В.И. Покровский. - М., 2003. - Гл. 9. - С. 193-241.

25. Королёва Н.В. Феноменологический атлас по клинической электроэнцефалографии / Н.В. Королёва, С.И. Колесников, С.В. Воробьев. - Иркутск: РИО ГУ НЦ PBX ВСНЦ СО РАМН, 2004. - 102 с.

26. Характер биоэлектрической активности головного мозга у детей с различным уровнем артериального давления / Н.В. Королёва, О.В. Бугун, С.И. Колесников и др. // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. -Иркутск, 2004. - Т.1, № 2. - С. 161-166.

27. Петрова В.А. Активность системы антиоксидантной защиты орга-низма детей с различными ЭЭГ-типами / В.А. Петрова, Е.В. Осипова, Н.В. Королева // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. - Иркутск, 2004. -Т.1, №2.- С. 223-227.

28. Изменение биоэлектрической активности головного мозга у детей в младший школьный период / Н.В. Королёва, С.И. Колесников, В.В. Долгих и др. // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. - Иркутск, 2004. - Т.1, №

I.-С. 73-80.

Список использованных сокращений

АВБ - атриовентрикулярная блокада

АД - артериальное давление

АОА - общая антиоксидантная активность

АОЗ - антиоксидантная защита

ВНС - вегетативная нервная система

дАД - диастолическое артериальное давление

НБПНПГ - неполная блокада правой ножки пучка Гиса

пАД - пульсовое артериальное давление

ПВНС - парасимпатическая нервная система

пДрур - показатель диапазона реакции усвоения ритма

ПОЛ - перекисное окисление липидов

ПСР - психосоматические расстройства

РА - реакция активации

САБ - синоатриальная блокада

сАД - систолическое артериальное давление

СВНС - симпатическая вегетативная нервная система

СпДрур - средний показатель диапазона реакции усвоения ритма

СРРЖ - синдром ранней реполяризации желудочков

ЧСС - частота сердечных сокращений

ЦНС - центральная нервная система

ЭЭГ - электроэнцефалограмма

ЭКГ - электрокардиограмма

SOD - супероксиддисмутаза

DK - диеновые коньюгаты

GSH - глутатион восстановленный

GSSG - глутатион окисленный

GL - глюкоза < OHS (ХС) - общий холестерин

А - ретинол

Е - альфа-токоферол ,

LPVP (ЛТТВП) - липопротеиды высокой плотности

Zn - цинк

Fe - железо

Си - медь

t

\

»

♦

4

J

%

•i

Отпечатано в Центре оперативной полиграфии БИБММ ГОУ ВПО ИГУ г. Иркутск, ул. К. Маркса, !. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Формат 60x84/32 Усл. п. л. 1.39. Заказ № 17.Тираж 100 экз.

РНБ Русский фонд

2005-4 42027

/ i г в \

( 5 ; а т t

\ J J - ^ '

' Ч, i*

У

Несмотря на огромное число работ по возрастной физиологии [16, 39, 46, 47, 82, 214, 216, 230, 261] поиск объективных критериев постнатального морфо-функционального развития головного мозга ребенка и формирования его системной деятельности до сих пор не утратил своей актуальности.

Известно, что в онтогенезе происходят значительные изменения биоэлектрической активности коры головного мозга, отражающие развитие мозговых структур, формирование сложных функциональных связей, обеспечивающих системную деятельность целостного мозга [48]. Наиболее существенные изменения в анатомии и физиологии мозга ребенка, отраженные в характере биоэлектрической активности головного мозга, происходят в дошкольном возрасте [211, 212], тонкая же регуляция межцентральных взаимоотношений наблюдается в школьном возрасте [237, 238].

Особая важность изучения процессов развития у детей младшего школьного возраста определяется тем, что на данном возрастном этапе формируются основы здоровья и функционирования всех органов и систем [25]. Существенные изменения в этот период претерпевает структурно-функциональная организация интегративной деятельности мозга [19, 22, 30]. Этот период онтогенеза содержит ряд критических этапов (поступление и окончание начальной школы), когда даже незначительное отрицательное воздействие на организм ребенка может привести к серьезным нарушениям в состоянии его здоровья [20, 68, 133, 174].

Так сообщается, что в школьный период нарастает число детей с наличием «пограничных состояний», III и I V групп здоровья [45, 76]. По данным A.A. Баранова с соавторами (2004) в настоящее время не боле 10% детей старшего дошкольного и не более 5% детей старшего подросткового возраста можно считать абсолютно здоровыми [26]. Об ухудшении здоровья детей с возрастом также свидетельствует ряд авторов [12, 13, 25, 155]. Отмечена удовлетворительная адаптация детей 3-го класса и напряжение адаптации у учащихся 1-2-х классов [45]. Только 10-12% детей в возрасте 1011 лет имеют I группу здоровья, больше половины составляют III группу здоровья, то есть являются больными в стадии компенсации заболевания [179]. Установлено, что затруднения в обучении по тем или иным причинам испытывают до 67,6% детей младшего школьного возраста [20, 27, 29].

В настоящее время многие заболевания внутренних органов связывают с нарушением определенных регуляторных процессов [171, 176, 189]. Широкое распространение получило понятие «болезни регуляции», при которых первичные нарушения появляются не в органе-мишени, а в аппарате нервного контроля и реализующиеся через механизмы вегетативной и нейрогуморальной регуляции. Психосоматические расстройства называют также болезнями социально-психологической адаптации, подчеркивая роль в их генезе нарушений информационного обмена организма со средой [94, 98, 124, 224].

Незаконченность морфологического и функционального развития, незрелость регуляторных механизмов, подвижность физиологических процессов, наряду с неустойчивостью гомеостаза, высокая активность энергетического обмена, способствуют тому, что ребенок, начинающий обучение в школе чрезвычайно остро реагирует на возмущающие влияния среды [52, 62, 108, 175]. Вместе с тем, именно на этом этапе ребенок сталкивается с новыми социальными условиями и интенсивными умственными, физическими и эмоциональными нагрузками, создающими предпосылки для перегрузок в деятельности нервной системы и развития психосоматических расстройств [75, 76, 129].

Рядом авторов [118, 123, 147, 156, 197] показано, что одним из факторов обусловливающих появление таких нарушений является неадекватный школьным требованиям уровень деятельности различных корковоподкорковых, корково-стволовых регуляторных систем и недостаточный уровень зрелости функциональных структур головного мозга.

Однако эти исследования, как правило, констатируют те или иные нарушения функциональной активности головного мозга при уже проявившихся расстройствах и являются недостаточными для понимания механизма реализации психосоматических расстройств через нарушения нейродинамики. В то время как неоспоримо большее значение имеет выявление закономерностей формирования таких расстройств от характера индивидуальных изменений деятельности систем головного мозга, посредством комплексного мониторинга состояния здоровья и функционирования ряда систем организма у одних и тех же детей в младший школьный период.

Исходя из изложенного ЦЕЛЬЮ настоящего исследования явилось изучение характера изменений спонтанной биоэлектрической активности головного мозга у детей в онтогенезе для выявления особенностей становления деятельности систем головного мозга ребенка и установления их роли в формировании психосоматических расстройств.

ЗАДАЧИ:

1. Изучить особенности формирования биоэлектрической активности головного мозга у здоровых детей и выявить комплекс показателей её зрелости в дошкольный и младший школьный периоды.

2. Изучить характер биоэлектрической активности головного мозга у детей младшего школьного возраста с разным состоянием здоровья во время обучения в начальной школе.

3. Оценить состояние здоровья детей младшего школьного возраста с различными типами ЭЭГ.

4. Выявить особенности изменения уровня артериального давления у детей младшего школьного возраста с различными типами ЭЭГ.

5. Выяснить характер изменения биоэлектрической активности сердца у детей младшего школьного возраста с различными типами ЭЭГ.

6. Выявить особенности некоторых биохимических показателей крови у детей с различными типами ЭЭГ.

7. Оценить роль биоэлектрической активности головного мозга в механизмах формирования психосоматических расстройств.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Впервые установлено, что зрелость биоэлектрической активности головного мозга у детей в возрасте 3—11 лет определяется комплексом следующих ЭЭГ-показателей: средняя частота альфа-активности, индекс альфа-активности, индекс тета-активности, средний показатель диапазона реакции усвоения ритма, степень выраженности реакции активации и зональных различий альфа-активности.

Впервые выявлено, что в младший школьный период отмечается сокращение доли детей с ЭЭГ соответствующими возрастной норме к 8-9 годам, с последующим восстановлением ее величины к 10-11 годам. Доля детей с признаками легкой задержки электрогенеза на ЭЭГ к окончанию начальной школы увеличивается, а доля детей с признаками выраженной задержки электрогенеза на ЭЭГ значительно сокращается в онтогенезе. Переходы одного типа ЭЭГ в другой происходят только между «соседними» типами.

Впервые отмечены половые различия по преобладанию типов ЭЭГ, так у мальчиков в возрасте 7-10 лет регистрируются преимущественно ЭЭГ соответствующие возрастной норме, у девочек в 7-8 лет преобладают ЭЭГ с задержкой электрогенеза, а в 9-10 лет - ЭЭГ с легкой задержкой электрогенеза.

Приоритетными являются данные о том, что в младший школьный период у детей с ЭЭГ соответствующими возрастной норме отмечаются закономерные возрастные изменения биоэлектрической активности головного мозга. У детей с легкой задержкой электрогенеза возрастная динамика замедляется, а у детей с выраженной задержкой электрогенеза наряду с замедленной возрастной динамикой отмечаются достоверно низкие показатели индекса и частоты альфа-активности с преобладанием медленных ритмов, ослабление топографической организации альфа-активности и сниженная реактивность биоэлектрической активности головного мозга на функциональные нагрузки, как при поступлении, так и к окончанию начальной школы. Для каждого типа ЭЭГ характерна специфичность в структуре функциональных связей между ЭЭГ-показателями.

Впервые, в результате проведенного комплексного анализа показателей ЭЭГ, ЭКГ, уровня АД, ряда биохимических показателей крови и общего состояния здоровья в динамике у одних и тех же детей определено, что дети, имеющие в возрасте 7-8 лет ЭЭГ с легкой задержкой электрогенеза, в 9-10-летнем возрасте являются группой риска для проявления лабильной артериальной гипертензии и выраженной синусовой аритмии, а у детей с выраженной задержкой электрогенеза в 7-8-летнем возрасте к 9-10 годам чаще встречается феномен укороченного интервала РС).

Установлено, что у детей с легкой задержкой электрогенеза отмечается сокращение, а у детей с выраженной задержкой электрогенеза - увеличение длительности сердечного цикла. У детей, которые в 7-8 лет имеют ЭЭГ с выраженной задержкой электрогенеза, возрастная динамика биоэлектрической активности головного мозга сочетается с проявлениями синусовой тахикардии. Если возрастной ЭЭГ-динамики не отмечается, то к 9-10 годам выявляются признаки синусовой брадикардии.

Впервые показано, что для детей с ЭЭГ соответствующими возрастной норме характерна сложная структура функциональных взаимоотношений в системе ПОЛ-АОЗ, свидетельствующая об её сбалансированности. У детей с легкой задержкой электрогенеза отмечается уменьшение числа функциональных связей, обусловленное нарушением баланса в системе ПОЛ-АОЗ. У детей с выраженной задержкой электрогенеза выявлена наименее интегрированная структура взаимосвязей в системе ПОЛ-АОЗ.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ

1. Проведенные исследования существенно дополняют сведения об особенностях биоэлектрической активности головного мозга у детей в онтогенезе, взаимосвязи с ними динамики биоэлектрической активности миокарда и уровня артериального давления в младший школьный период.

2. Установлена взаимосвязь между типами биоэлектрической активности головного мозга и структурой показателей системы ПОЛ-АОЗ, что открывает возможность влиять через них на функции мозга.

3. Показано, что динамика изменения биоэлектрической активности головного мозга к 9-10-летнему возрасту предопределяется её типом, выявленным в возрасте 7-8 лет.

4. На основании типа биоэлектрической активности головного мозга и её динамики в младший школьный период выявлены группы риска по проявлению у детей в возрасте 7-10 лет лабильной артериальной гипертензии; у детей в возрасте 9-10 лет выраженной синусовой аритмии, феномена укороченного интервала РС2 и нарушения ритма сердца в виде легкой синусовой брадикардии, легкой и умеренной синусовой тахикардии.

ПОЛОЖЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. У детей с ЭЭГ соответствующими возрастной норме в младший школьный период отмечаются закономерные возрастные изменения биоэлектрической активности головного мозга, выраженные в увеличении индекса альфа-ритма, в снижении индекса тета-ритма, показателя диапазона реакции усвоения ритма, тета- и дельта-амплитуд. В этот возрастной период также формируются модуляции альфа-ритма и повышается выраженность реакции активации.

2. У детей с легкой задержкой электрогенеза в младший школьный период возрастная динамика ЭЭГ замедляется, а у детей с выраженной задержкой электрогенеза наряду с замедленной возрастной динамикой на протяжении всего этого периода отмечаются достоверно низкие показатели индекса и частоты альфа-активности с преобладанием медленных ритмов, ослабление организации альфа-активности и сниженная реактивность биоэлектрической активности головного мозга на функциональные нагрузки.

3. В младший школьный период к 8-9 годам отмечается сокращение доли детей с ЭЭГ соответствующими возрастной норме, с последующим восстановлением ее величины к 10-11 годам. Доля детей с легкой задержкой электрогенеза с 7 до 11 лет увеличивается, а детей с выраженной задержкой электрогенеза сокращается. В возрасте 7-10 лет ЭЭГ соответствующие возрастной норме преобладают у мальчиков, а к 11 годам отмечается тенденция к выравниванию их соотношения у детей разного пола.

4. Дети, имеющие в младшем школьном возрасте ЭЭГ с легкой задержкой электрогенеза, являются группой риска для проявления в этом возрасте лабильной формы артериальной гипертензии. Наиболее низкие показатели систолического АД вплоть до гипотонии в 9-10-летнем возрасте характерны для детей с выраженной задержкой электрогенеза.

5. Группу риска по формированию к 9-10 годам выраженной синусовой аритмии составляют дети, которые в 7-8 лет имеют ЭЭГ с легкой задержкой электрогенеза, а по появлению феномена укороченного интервала РС2 - дети, которые имеют в возрасте 7-8 лет ЭЭГ с выраженной задержкой электрогенеза. В младший школьный период у детей переход от ЭЭГ с выраженной задержкой электрогенеза в группу ЭЭГ с легкой задержкой электрогенеза сопряжен с проявлениями синусовой тахикардии. Если возрастной ЭЭГ-динамики не отмечается, выявляются признаки синусовой брадикардии.

6. Для детей с ЭЭГ соответствующими возрастной норме характерна сбалансированная структура функциональных взаимоотношений в системе ПОЛ-АОЗ, тогда как нарушение баланса в системе ПОЛ-АОЗ у детей нарастает в зависимости от степени задержки электрогенеза.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ Материалы, изложенные в диссертации, представлены и обсуждены на: Международной конференции «Экология и развитие России: медико-экологические аспекты (на примере Байкальского региона)» (Иркутск, 1998); XVIII Съезде физиологического общества им. И.П. Павлова (Казань, 2001); IV молодежной научной конференции СО РАМН «Фундаментальные и прикладные проблемы современной медицины» (Новосибирск, 2002); Коллегии МЗ РФ (Москва, 2002); Всероссийской конференции «Здоровый ребенок» (Улан-Удэ, 2003); Областной межведомственной конференции «Здоровье и образование» (Иркутск, 2003); Межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых Сибири «Актуальные проблемы клинической и экспериментальной медицины» (Иркутск, 2003); Второй Всероссийской конференции «Здоровый ребенок» (Чита, 2004).

ПУБЛИКАЦИИ

Материалы диссертации опубликованы в 28 печатных работах: в 14 журналах, 12 из которых рекомендованы ВАК Минобразования РФ, в одной монографии, в главе монографии издательства «Медицина» (г.Москва), в 8 тезисах докладов на съездах и конференциях всероссийского и международного уровней, а также в 4 патентах на изобретения.

выводы

1. Зрелость биоэлектрической активности головного мозга у детей 3-11 лет определяется комплексом следующих ЭЭГ-показателей: средняя частота альфа-активности, индекс альфа-активности, индекс тета-активности, средний показатель диапазона реакции усвоения ритма, степень выраженности реакции активации и зональных различий альфа-активности.

2. В младший школьный период отмечается сокращение доли детей с I типом ЭЭГ к 8-9 годам, с последующим восстановлением ее величины к 1011 годам. Доля детей со II типом ЭЭГ во время обучения в начальной школе увеличивается, а доля детей с III типом ЭЭГ сокращается. Переходы одного типа ЭЭГ в другой происходят только между «соседними» типами.

3. У мальчиков в возрасте 7-10 лет в сравнение с девочками преобладает доля I типа ЭЭГ, а к И годам отмечается тенденция к выравниванию их соотношения.

4. В младший школьный период у детей с I типом ЭЭГ отмечаются закономерные возрастные изменения биоэлектрической активности головного мозга. У детей со II типом ЭЭГ возрастная динамика замедляется. У детей с III типом ЭЭГ наряду с замедленной возрастной динамикой отмечаются достоверно низкие показатели индекса и частоты альфа-активности с преобладанием медленных ритмов, ослабление топографической организации альфа-активности и сниженная реактивность биоэлектрической активности головного мозга на функциональные нагрузки, как при поступлении, так и к окончанию начальной школы.

5. Выявлена зависимость встречаемости различных типов ЭЭГ у детей младшего школьного возраста от характера течения беременности и родов у матерей.

6. В младшем школьном возрасте группой риска для проявления лабильной формы артериальной гипертензии являются дети, имеющие II тип

ЭЭГ. Наиболее низкие показатели систолического АД вплоть до гипотонии в 9-10-летнем возрасте характерны для детей с III типом ЭЭГ.

7. Группу риска по формированию к 9-10 годам выраженной синусовой аритмии составляют дети, которые в 7-8 лет имеют II тип ЭЭГ, а по появлению феномена укороченного интервала PQ - дети, которые имеют в возрасте 7-8 лет III тип ЭЭГ.

8. В 9-10-летнем возрасте появляются значимые различия у детей в зависимости от пола и типа ЭЭГ по длительности сердечного цикла. Для девочек характерны более выраженные изменения, связанные с увеличением длительности сердечного цикла и её вариабельности. В младший школьный период у детей при переходе от III типа в группу со II типом ЭЭГ выявляются признаки синусовой тахикардии. Если возрастной ЭЭГ-динамики не отмечается, выявляются признаки синусовой брадикардии.

9. У детей с III типом ЭЭГ в возрасте 9-10 лет отмечается ослабление функциональной системы регуляции ритма сердца. К этому возрасту нарушение целостной системы взаимосвязей параметров биоэлектрической активности миокарда характерно для детей, у которых в 7-8 лет регистрируются II и III типы ЭЭГ.

10. У мальчиков к 9-10 годам отмечается интеграция параметров функциональной активности миокарда и усовершенствование структуры функциональных связей, а у девочек, наоборот ярко выражены процессы дезинтеграции.

11. У детей с I типом ЭЭГ выявлена сложная структура функциональных взаимоотношений в системе ПОЛ-АОЗ, свидетельствующая об её сбалансированности. Для детей со II типом ЭЭГ характерно уменьшение числа функциональных связей, обусловленное нарушением баланса системы ПОЛ-АОЗ. У детей с III типом ЭЭГ выявлена наименее интегрированная структура взаимосвязей в системе ПОЛ-АОЗ.