Е.С. Петросиенко ВЛИЯНИЕ МЕЖПОЛУШАРНОЙ АСИММЕТРИИ НА АКТИВНОСТЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ КАК МЕРЫ НАПРЯЖЕНИЯ СЕРДЕЧНЫХ АДАПТАЦИОННЫХ МЕХАНИЗМОВ

Е.С. Петросиенко


ВЛИЯНИЕ МЕЖПОЛУШАРНОЙ АСИММЕТРИИ НА АКТИВНОСТЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ КАК МЕРЫ НАПРЯЖЕНИЯ СЕРДЕЧНЫХ АДАПТАЦИОННЫХ МЕХАНИЗМОВ

Оренбургский государственный университет, Россия

ВЛИЯНИЕ МЕЖПОЛУШАРНОЙ АСИММЕТРИИ НА АКТИВНОСТЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ КАК МЕРЫ НАПРЯЖЕНИЯ СЕРДЕЧНЫХ АДАПТАЦИОННЫХ МЕХАНИЗМОВ
Е.С. Петросиенко
В статье рассматриваются особенности функционального состояния сердечнососудистой системы студентов с различным профилем функциональной межполушарной асимметрии (ФМА). Проанализированы изменения вегетативного статуса студентов 1-го курса, как в покое, так и в условиях ортоположения. Полученные результаты свидетельствуют о различии адаптивных и функциональных возможностей организма юношей с различным типом ФМА.
Ключевые слова: вегетативный статус, адаптация, функциональное состояние сердечно-сосудистой системы, функциональная межполушарная асимметрия, студенты.
THE INFLUENCE OF HEMISPHERIC ASYMMETRY ON THE ACTIVITY OF CARDIOVASCULAR SYSTEM AS THE TENSION DEGREE OF CARDIOADAPTIVE MECHANISMS.
E.S.Petrosienko
The article addresses the peculiarities of cardiovascular fitness of the students with different profile of functional hemispheric asymmetry (FHA). The changes of autonomic status of the first-year students were analyzed both at rest and orthoposition. The results show the difference of adaptive and functional organism possibilities of young men with different FHA type.
Key words: autonomic status, adaptation, cardiovascular fitness, functional hemispheric asymmetry, students.


Функциональная межполушарная асимметрия один из наиболее важных факторов неспецифической резистентности [7]. Обеспечение адаптационных процессов в организме происходит, в первую очередь, нервным путём регуляции его функций. Характер и уровень активности вегетативной нервной системы играет большую роль в процессе адаптации. При адаптации первокурсника к ВУЗу следует учитывать, по крайней мере, три адаптивные цели: адаптацию к коллективу, адаптацию к учебным и адаптацию к физическим нагрузкам. В силу разных причин основное внимание обычно уделяется адаптации к учебным на грузкам, значительно меньше – к физическим и практически не уделяется социальной адаптации, а между тем причиной нарушения состояния здоровья могут быть нарушения каждого вида адаптации [4].

Адаптация организма обеспечивается скоординированными во времени и пространстве и соподчиненными между собой специализированными функциональными системами. При этом главной адаптивной системой, лимитирующей умственную и физическую работоспособность, является сердечнососудистая система (ССС). Система кровообращения, согласно теории Р.М. Баевского, является интегративным показателем функционального состояния организма и играет ведущую роль в обеспечении процессов адаптации [1,6]. Также важную роль в адаптационных процессах играет функциональная асимметрия мозга. В современной науке о мозге проблема функциональной межполушарной асимметрии является одной из наиболее сложных и, в то же время, актуальных. Как отмечают многие специалисты, характер межполушарной асимметрии является фактором, обусловливающим специфику протекания самых различных процессов, в том числе и процессов регуляции вегетативных функций.

Показано, что произвольная регуляция частоты пульса сопровождается изменениями электрической активности в передних отделах правого полушария при отсутствии изменений в левом [3]. Более значительные изменения сердечного ритма зарегистрированы при унилатеральной инактивации [15] правого полушария, при создании в нем доминантного очага [5]. Правое полушарие доминирует также в сердечно-сосудистой афферентации и ее обработке [14]. Существенное увеличение частоты сердечных сокращений и повышение артериального давления зарегистрировано при латерализованном предъявлении слайдов, эмоционально насыщенных фильмов лишь в правое полушарие здоровых лиц [12] и больных с психической патологией [8]. Электрическая стимуляция левой инсулярной коры давала брадикардию и депресорный эффект, правой — тахикардию и прессорный ответ [11].

По данным вариационной пульсометрии в покое у здоровых с доминированием правого полушария преобладал тонус парасимпатическного отдела вегетативной нервной системы, с доминированием левой — симпатического. При велоэргометрии большее повышение тонуса симпатического отдела наблюдалось у исследуемых с доминированием правого полушария. Низкая степень межполушарной асимметрии сопровождалась ваготонией, высокая — симпатикотонией [5]. Снижение вагусных влияний на сердце установлено при правогемисферной дисфункции у больных шизофренией [10].

Исключительная важность изучения центральных нервных механизмов гемодинамических сдвигов обусловила возникновение нового направления в медицине — нейрокардиологии [13]. Хотя структурные элементы системы мозговой регуляции сердечно-сосудистой деятельности, их функциональное иерархическое построение изучены довольно детально [9], остаются малоизвестными интегративные механизмы их взаимодействия, которые обеспечивают целостные изменения гемодинамики. Такие механизмы могут существовать в границах функциональной специализации правого и левого полушарий головного мозга.

Существуют многочисленные доказательства латерализации мозговой регуляции сердечного ритма и артериального давления.

Таким образом, функциональная асимметрия полушарий является важным психофизиологическим фактором регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы и должна учитываться в ходе изучения адаптационных возможностей молодого организма.

В связи с вышесказанным целью настоящего исследования явилось изучение динамики влияния межполушарной асимметрии на вегетативные функции и кардиореспираторные параметры в аспекте мер сердечных адаптационных механизмов.

Материалы и методы

В обследовании приняли участие студенты первого курса различных факультетов Оренбургского государственного университета (n=120) в возрасте от 17 до 20 лет (средний возраст 18,7±0,25 лет). Предварительное анкетирование и клиническое обследование позволило выделить группу студентов, идентичных по социальным характеристикам, проживающих в г. Оренбурге в течение последних 5 лет и без хронических заболеваний.

Для определения характера функциональной асимметрии использовался комплекс проб, традиционно используемый в исследованиях функциональной асимметрии. Студенты были разделены на две группы в зависимости от сенсорно-моторной и когнитивной латерализации.

В связи с повышенной нагрузкой на регуляторные системы (в том числе на вегетативную нервную систему) студенты младших курсов являются группой риска по срыву адаптации в учебном процессе. В соответствии с задачами эксперимента проводилась оценка вегетативного статуса студентов и параметров их кардиореспираторной системы. Анализ вариабельности сердечного ритма проводился по методике Р.М.Баевского (1995 г.). Запись и анализ вариабельности ритма и спектральный анализ вариабельности ритма сердца проводились на аппарате «ВНС-Микро» компании «НейроСофт». Использовалась программа Поли-спектр, дополненная модулем анализа вариабельности ритма сердца Поли-Спектр-Ритм.

Полученный экспериментальный материал был сведен в электронные таблицы «Microsoft Excel XP» и обработан с использованием общепринятых математико-статистических методов расчета основных параметров выборочных распределений.

Результаты и их обсуждение.

Статистический анализ фоновых характеристик вариабельности сердечного ритма в группах показал следующие результаты (табл. 1). Среднее значение минимальной продолжительности интервала RR в группе праводоминантных студентов (ПД) было несколько выше и составило 490,9±30,8 мс.

Таблица 1. Средние значения показателей спектрального анализа вариабельности ритма сердца среди студентов c различным профилем ФМА, мс.

Показатели I — ПД (n=39) II — ЛД (n=40)
Фоновая проба Ортопроба Фоновая проба Ортопроба
RRmin 490,9±30,8 508±18,7 465,3±29,5 519,6±18,1
RRmax 1218,5±96,1 733,2±23,5** 1137,3±81,8 883,1±58,8
RRNN 808,8±18,2 619,3±16,4* 832,1±17,8 658,9±13,3
SDNN 86,9±8,5 45,8±4,4** 91,1±8,7 69±6,9
К30/15орто - 1,1±0,1 - 0,9±0,1

Примечание: *- (p≥0,05) ,** — (p≥0,01) — достоверная разница между группами.

Максимальная продолжительность при фоновой пробе была также выше среди юношей I группы, что свидетельствует об активации парасимпатической регуляции. Однако при ортопробе максимальная продолжительность интервала RR была достоверно выше (p≥0,01) в группе студентов с доминированием левого полушария. Средняя продолжительность RR интервала ортопробы была также достоверно выше (p≥0,05) во II группе студентов (658,9±13,3 мс и 619,3±16,4 мс соответственно), что является неблагоприятным признаком функционирования сердечно-сосудистой системы и риском развития кардиоваскулярных заболеваний.

Среднее квадратичное отклонение, обозначаемое как SDNN, в I группе студентов составляла 86,9±8,5 мс, во II группе студентов – 91,1±8,7 мс, что укладывалось в диапазон нормальных значений в обеих группах. Однако наличие достоверно (p≥0,01) более низких значений SDNN при ортопробе среди праводоминантных студентов указывало на усиление роли симпатических влияний в регуляции сердечного ритма и угнетении автономного контура регуляции.

Суммарная мощность спектра (TP), имеющая тот же физиологический смысл, что и SDNN, оказалась выше нормы в обеих группах, причем с достоверно более низкими показателями при ортопробе в группе юношей с доминированием функций правого полушарий (табл.2).

Таблица 2. Средние значения показателей спектрального анализа вариабельности ритма сердца среди студентов с различным профилем ФМА, мс2.

Показатели I — ПД (n=39) II — ЛД (n=40)
Фон. проба Ортопроба Фон. проба Ортопроба
ТР 10332,7±1968,8 3824,8±646,9** 11004,1±1672,5 8026,5±1440,7
VLF 2351,7±377,1 1302,9±299,7** 2196,7±304,1 2361,7±390,9
LF 2842,5±588,7 1569,7±241,7** 3181±478,1 3463,7±567,8
HF 5138,6±1204,2 952,3±290,1 5626,4±987,3 2201,0±752,9
LF\HF 0,9±0,1 4,9±0,6* 1,1±0,1 3,5±0,3
%VLF 31,9±2,7 33,6±2,9 30,2±3,1 32,7±3,3
%LF 27,7±1,3 48,7±2,9 29,9±1,5 47,8±3,2
%HF 40,5±2,7 17,6±2,4 39,9±2,9 19,4±2,5

Примечание: *- (p≥0,05) ,** — (p≥0,01) — достоверная разница между группами.

Высокие значения ТР, по-видимому, обусловлены активацией надсегементарных уровней регуляторного механизма и связаны с тем, что эти крайние типы регуляции не являются оптимальными и требуют постоянного контроля со стороны более высоких уровней управления.

Мощность высокочастотного диапазона (HF) превышала норму в обеих группах и несколько больше была во второй группе. Продолжительность медленных волн 1 порядка, отражающих активность симпатических центров продолговатого мозга (кардиостимулирующего и вазоконстрикторного), также превышала нормальные значения, в первой группе (LF) составила 2842,5±588,7 мс2, во второй – выше — 3181±478,1 мс2, при этом достоверно, более чем в 2 раза, выше при ортопробе.

Мощность медленных волн 2-го порядка, отражающая активность центральных эрготропных и гуморально-метаболических механизмов регуляции сердечного ритма, при ортопробе в группе праводоминантных студентов была достоверно меньше (p≥0,01), почти в 2 раза, по сравнению с группой леводоминантных студентов (ЛД). Исходя из полученных результатов можно предположить, что у юношей II группы имеется более выраженный вклад гуморально-метаболических механизмов в регуляцию сердечного ритма.

Относительные значения мощностей HF, LF и VLF спектра от суммарной мощности (TP) в группах достоверно не отличались. Однако выявленные тенденции свидетельствуют о более высоком вкладе HF диапазона в суммарную мощность спектра у праводоминантных студентов, что характерно для более выраженной вагусной активности в регуляции сердечного ритма в данной группе.

При сравнении средних значений показателей кардиоритмографии в группах, отражающих фоновое состояние вегетативной регуляции, вегетативной реактивности и уровней нейрогуморальной регуляции достоверных различий получено не было, однако имели место некоторые тенденции.

Обращает на себя внимание такой простой показатель как изменение средней ЧСС в положении «лежа-стоя» (F средней ЧСС лежа-стоя). При проведении ортостатической пробы наблюдалось учащение пульса, прирост ЧСС в I группе был несколько выше, чем во II группе. Показатель моды (Мо) был несколько выше во II группе студентов, что перекликается с более высокими показателями медленных волн 2-го порядка и свидетельствует об активности гуморального канала регуляции юношей с левым доминированием функций полушарий головного мозга.

Амплитуда моды (АМо) у праводоминантных юношей (I группа, 34,6±2,5) ниже, чем среди леводоминантных студентов (II группа, 38,1±5,07). Что указывает на ослабление симпатического влияния и на преобладание на данном этапе обследования парасимпатического типа реагирования вегетативной нервной системы у праводоминантных юношей (I группа).

Индекс вегетативного равновесия (ИВР) показатель соотношения между активностью симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы у праводоминантных юношей был на 30 % ниже, чем среди леводоминантных студентов, что свидетельствует о повышении активности парасимпатического отдела ВНС у праводоминантных юношей (I группа).

Синусовый сердечный узел является не только водителем ритма сердца, но и индикатором функционирования всех регулирующих систем организма, поэтому такой интегральный параметр кардиоинтервалограммы, как ИН в покое может служить показателем исходного вегетативного тонуса. Так, в I группе студентов ИН в состоянии покоя составлял 54,5±8,9 у.е., что характеризует состояние эйтонии [2]. Во II группе – 81,8±26,3, что описывает состояние эйтонии с тенденцией к симпатикотонии. Этот показатель чрезвычайно чувствителен к усилению тонуса симпатической нервной системы. Индекс напряжения регуляторных систем (ИН) является интегральным показателем и характеризует степень централизации управления ритмом сердца. Сравнение между собой средних величин ИН показало, что в целом во всех группах регуляторные механизмы организма юношей находились в состоянии удовлетворительной адаптации.

Показатель адекватности процессов регуляции (ПАПР), отражающий соответствие между активностью симпатического отдела ВНС и ведущим уровнем функционирования синусового узла у праводоминантных юношей (I группа, 44,6±4,9) ниже, чем среди леводоминантных студентов (II группа, 52,2±10,7). Для юношей II группы было характерно незначительное превышение показателя адекватности процессов регуляции (ПАПР) по сравнению с нормой, что свидетельствует об активации симпатического отдела ВНС, преобладании его над парасимпатическим. Вегетативный показатель ритма (ВПР) отражает вегетативный баланс с точки зрения оценки активности автономного контура регуляции. Этот показатель у праводоминантных юношей (I группа, 2,95±0,36) ниже, чем среди леводоминантных студентов (II группа, 6,2±2,7). Это указывает на более низкую активность автономного контура и более сниженное влияние парасимпатических отделов нервной системы на ритм сердца у леводоминантных студентов (II группа). Среди праводоминантных студентов средние значения ВПР меньше нормы, и более, чем в два раза, ниже, чем среди леводоминантных студентов, что говорит о смещении вегетативного баланса в сторону преобладания парасимпатического отдела вегетативной нервной системы.

Как следует из полученных результатов, наиболее информативным показателем оказался индекс напряжения регуляторных систем, который позволил оценить выраженность адаптационных возможностей. Учитывая то, что его изменения отражают динамику составляющих его моды, амплитуды моды и вариационного размаха, индекс напряжения может использоваться как интегральный показатель вегетативного реагирования при адаптации.

Обобщение полученных данных позволяет говорить о преобладании в группе леводоминантных юношей тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы и более выраженном вкладе гуморально-метаболических механизмов в регуляцию сердечного ритма, а в группе праводоминантных – преобладание парасимпатического отдела и тенденция к напряжению регуляторных систем. При этом, важно отметить, что основные различия показателей между группами, отмечались при ортопробе, что дополнительно свидетельствует о различии в адаптационных возможностях юношей с доминированием функций правого и левого полушарий.

Это необходимо учитывать при разработке методик физической и психологической адаптации студентов с первых дней обучения в ВУЗе как на кафедре профилактической медицины, так и на кафедре физического воспитания и всей медико-психологической службы ВУЗов.

Литература

  1. Баевский Р. М. Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и возможности клинического применения // Р. М. Баевский, Г. Г. Иванов. – М.: Медицина, 2000. – 295 с.
  1. Белоконь Н.А., Кубергер М.Б. Болезни сердца и сосудов у детей // Руководство для врачей. В 2 томах. – М.: Медицина, 1987. – 918 с.
  2. Глазкова В.А., Свидерская Н.Е., Королькова Т.А. Пространственная организация корковой электрической активности при произвольной регуляции частоты сердечных сокращений // Физиология человека. -1996. — Т. 22, № 5. — С. 104 — 108.
  3. Макаренко Ю.А. Принципы оценки состояния здоровья детей // Ю.А. Макаренко. – М.: Медицина, 1989. – С.5-25.
  4. Неруш П.А., Дмитренко А.М., Короткая Г.П. Функциональная
  5. асимметрия мозга и тонус вегетативных нервных центров // Apxiв психiатрiї. — 1997. — № 12-13. — С. 57 — 58.
  6. Парин В.В. Возможности защитных приспособлений организма и границы адаптации в условиях максимальных нагрузок и состояния невесомости // Вестник АМН СССР. – 1962. –№4. – С.76-81.
  7. Черноситов А.В. Функциональная межполушарная асимметрия -важнейший фактор неспецифической резистентности // Архiв психiатрiї.- 1997. — № 12-13. — С. 15-18.
  8. Demaree H.A., Harrison D.W. Physiological and neurophysiological correlates of hostility // Neuropsychologia. — 1997. — Vol. 35, № 10. — P. 1405-1411.
  9. Komer P.I. Circulatory control and the supercontrollers // Journal of Hypertension. — 1995.- Vol. 13, № 12(Pt2). — P. 1508-1521.
  10. Malaspina D., G. Bruder, G.W. Dalack et al. Diminished cardiac vagal tone in schizophrenia: associations to brain laterality and age of onset // Biological. Psychiatry. — 1997. — Vol. 41, № 5. — P. 612 — 617.
  11. Oppenheimer S.M., Gebb A., Girvind P., Hachinski V.C. Cardiovascular effects of human insular cortex stimulation // Neurology. — 1992. — Vol. 42, №41.- P. 1727-1732.
  12. Schapiro D., Jamner L.D., Spence S. Cerebral laterality, repressive coping, autonomic arousal, and human bonding // Acta Physiologica Scandinavica. — 1997. — Vol. 640 (SuppL). — P. 60 — 64.
  13. Skinner J.E. Neurocardiology. Brain mechanisms underlying fatal cardiac arrhythmias // Neurologic Clinics. — 1993. — Vol. 11, № 2. — P. 325 — 351.
  14. Weisz J., L. Balazs, E. Lang, G. Adam The effect of lateral visual fixation and the direction of eye movements on heartbeat discrimination // Psychophysiology. — 1990. — Vol. 27, № 4. — P. 527 — 533.
  15. Zamrini E.Y., Meador K.J., Loking D.W. Unilateral cerebral inactivation produced differential left/right heart rate responses // Neurology. — 1990. -Vol. 40, № l.-P. 1408-1411.


Информация об авторе:

Петросиенко Екатерина Сергеевна — аспирант кафедры профилактической медицины химико-биологического факультета Оренбургского государственного университета, научный руководитель д.м.н., профессор Нотова С.В..

e-mail: petros-ekaterina@yandex.ru.

Комментарии и пинги к записи запрещены.

Комментарии закрыты.

Дизайн: Polepin