Реактивність головного мозку у людей з різними типами фонової електроенцефалограми

Размещено на http://www.allbest.ru/

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені ТАРАСА ШЕВЧЕНКА

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

03.00.13 - фізіологія людини і тварин

РЕАКТИВНІСТЬ ГОЛОВНОГО МОЗКУ У ЛЮДЕЙ З РІЗНИМИ

ТИПАМИ ФОНОВОЇ ЕЛЕКТРОЕНЦЕФАЛОГРАМИ

Березовчук Людмила Василівна

Київ - 2002

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі фізіології людини і тварин Київського національного університету імені Тараса Шевченка

Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор,

Макарчук Микола Юхимович, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, завідувач кафедри фізіології людини і тварин

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук , професор,

Макаренко Микола Васильович, Інститут фізіології ім. О.О.Богомольця НАН України, провідний науковий співробітник відділу фізіології мозку

доктор біологічних наук, доцент

Лизогуб Володимир Срегійович, Черкаський державний університет

ім. Богдана Хмельницького, завідувач кафедри фізіології людини і тварин

Провідна установа: Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця МОЗ України, кафедра нормальної фізіології, м. Київ

Захист відбудеться "23" вересня 2002 р. о "14.00" годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.26.001.38 при Київському національному університеті імені Тараса Шевченка за адресою

01033, Київ-33, вул. Володимирська, 64, біологічній факультет, ауд. 215.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою:

01033, м. Київ, вул. Володимирська, 58.

Автореферат розісланий " 16" серпня 2002 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Давидовська Т.Л.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Вся діяльність нервової системи людини власне зводиться до сприйняття та оцінки подразників зовнішнього та внутрішнього середовища. Однак не всі подразники, які надходять до ЦНС і головного мозку зокрема викликають однакову відповідь - реакцію. Це цілком зрозуміло, адже така відповідь в першу чергу визначається значенням подразника в кожний конкретний момент часу для того або іншого організму. Оскільки в кожного організму різні потреби, а крім того свій унікальний апарат сприйняття подразників, то зрозумілим є те, що реакція навіть на абсолютно одинакові подразники у різних людей мусить бути дещо відмінною.

Широке застосування методів реєстрації електричної активності головного мозку, зокрема електроенцефалограми (ЕЕГ) у людини цілком підтвердило це фундаментальне положення.

При цьому важливим як з теоретичної, так і з практичної точки зору є пошук закономірностей реакції головного мозку людини на різномодальні подразники в залежності від його вихідного стану. Одним з найважливіших критеріїв оцінки вихідного стану головного мозку тієї або іншої людини слід вважати характер її ЕЕГ в стані спокою.

Для діагностики функціонального стану головного мозку людини найчастіше застосовують різні методи математичного аналізу та комп'ютерної обробки ЕЕГ. Особливо широке застосування набули методи кореляційного та спектрального аналізу [Гриндель О.М.,1980; Данилова Н.М., 1985; Жирмунская Е.А., 2001], які дозволяють будувати автокореляційну функцію, виявляти присутність на ЕЕГ випадкових та ритмічних складових та з'ясувати, чи зв'язані ЕЕГ двох відведень загальною домінуючою ритмікою. Крім того, ці методи дозволяють виявити величину фазового зсуву однієї ЕЕГ відносно іншої ЕЕГ для загального періодичного та випадкового процесу.

На підставі дослідів [Рождественская В.И., 1973; Горбунов В.В., Жирмунская Е.А.,1975;] було встановлено зв'язок між такими явищами, як домінування гальмівних процесів в ЦНС та наявність гіперсинхронізованого альфа-ритму на ЕЕГ а також, показано, що домінування процесів збудження корелює з наявністю дезорганізованої альфа-активності. В свою чергу, за умов реєстрації гіперсинхронізованого альфа-ритму міжцентральні спектрограми скроневих відділів головного мозку мало схожі між собою, в той час як дезорганізований альфа-ритм має високу подібність міжцентральних спектрограм скроневих відділів головного. Характер ЕЕГ значною мірою залежить від емоцій [Квасовец С.В., 1986; Аршавский В.В., Гольдштейн Н.И.,1990], які можуть як підсилювати, так і дезорганізовувати просторову синхронізацію біопотенціалів. Особливо яскраві ЕЕГ реакції викликає зміна будь-яких сенсорних потоків, що надходять до головного мозку. Просте відкривання чи закривання очей, ритмічні світлові та звукові подразники здатні суттєво реорганізувати співвідношення та амплітудні характеристики основних ритмів ЕЕГ людини [Зенков Л.Р., Ронкін М.А.,1982 ].

ЕЕГ людини може суттєво змінюватись за умов дії запахів ефірних олій (ЕО) [Айзенман Б.Е., Смирнов В.В., Бондаренко А.С., 1984; Gower D.B., Bird S., Sharma P., House F.R., 1985; Doty R.L., 1986, 1989, 1994; Аршавський В.В., Гольдштейн Н.И., 1990; Гроздинский В.В, Макарчук Н.М., Лещинская Я.С., 1992; Дудченко Л.П., 1997; Gangestad S.W, Thornhill R., 1998]. Зокрема вважається, що ЕО лаванди, помаранчу, мандарину та ін. знижують рівні активації ГМ, що може виявлятися у відповідних електроенцефалографічних змінах: збільшенні загальної потужності альфа-ритму та його індексу, зниженні коефіцієнту функціональної асиметрії та інших компонентів викликаних потенціалів. ЕО м'яти, герані та лимону здатні викликати протилежні зміни [Nakagava m., Nagai H., Nakamura M., Fujii W.1991; Аршавський В.В., Гольдштейн Н.И. 1994]. Доведено, що на фоні дії запахів змінюється загальна активність кори головного мозку [Bressler S., 1987,1990; Laing D.G., Eddy A., Francis G.W., Stephens I., 1994; Kettenmamn B., Hummel C., Stefan H., Kobal G., 1997 ]

Наявність соматичної патології також викликає зміни функціонального стану головного мозку людини, які мають свої електроенцефалографічні кореляти. Так, наприклад, при цирозі печінки та вірусному гепатиті у хворих виявляли функціональні розлади нервової системи, які відображалися в порушенні біоелектричної активності головного мозку. Найбільш часто при цьому у хворих спостерігали розмитість зональних відмінностей, дизритмію, зниження альфа-активності та наявність повільних дельта- та тета-хвиль [Блютнер А.Ф., Новицкий И.Н., 1984]. При хворобі Рейно, одній із форм ангіотрофоневрозу, зміни біоелектричної активності головного мозку проявляються в наявності гіперсинхронізованого альфа-ритму, який періодично змінюється білатерально-синхронними спалахами дельта-хвиль амплітудою 40-50 мкВ [ Киселев А.М., 1971].

Таким чином, узагальнюючи численні дослідження, можна стверджувати, що будь-яка зміна функціонального стану головного мозку, викликана різними впливами, виявляється у відповідних змінах ЕЕГ.

З іншого боку, за відповідними змінами основних показників ЕЕГ можна судити про функціональний стан головного мозку людини. Наявність кореляції процесів збудження або гальмування в ЦНС з певним типом біоелектричної активності дозволяє припустити, що люди, які мають на фоновій ЕЕГ модульовану активність, при виконанні функціональних проб можуть проявляти реакції, відмінні від таких у людей з дезорганізованою активністю на фоновій ЕЕГ. Це послужило основою для вивчення особливостей реагування мозку на зовнішні подразники людей з різними типами фонової біоелектричної активності в нормі та за умов зміни функціонального стану головного мозку. Виявлені при цьому особливості та закономірності дадуть змогу прогнозувати не тільки реакційну здатність мозку людини за типом її фонової активності, а і визначити загальний напрямок цієї реакції, що безсумнівно має велике як теоретичне, так і практичне значення.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалась в рамках держбюджетних наукових тем Науково-дослідного інституту клінічної та експериментальної хірургії АМН України, м. Київ, “Хирургическое лечение нарушений гепато-спланхнического кровообращения и профилактика эцефалопатии при циррозе печени” (1994-1996 рр.), номер держреєстрації 0194U007343, шифр теми ИН.14.00.27.04.94 та наукової теми кафедри фізіології людини і тварин Київського національного університету імені Тараса Шевченка № 98088 “Дослідження психофізіологічних механізмів розумової діяльності людини” (1997-2000 ), номер держреєстрації 01974019375.

Мета і задачі дослідження. Метою роботи було сформувати теоретичні уявлення про зв'язок типу фонової ЕЕГ та реактивності головного мозку людини на застосування різномодальних подразників та стандартних функціональних проб. У відповідності з метою роботи в дослідженні вирішувались такі завдання:

1.Вивчити залежність ступеня пригнічення альфа-ритму від типу фонової ЕЕГ при виконанні проби з “відкриванням очей”.

2.Визначити залежність частоти засвоєння ритму світлових миготінь від типу фонової ЕЕГ при фотостимуляції.

3.Вивчити характер впливу тестового звукового подразника на людей з різними типами фонової ЕЕГ.

4.Визначити особливості впливу запахових подразників на людей з різними типами фонової активності.

5.Дослідити характер реагування мозку на зовнішні подразники у людей з різними типами фонової ЕЕГ за умов зміненого функціонального стану головного мозку (печінкова енцефалопатія).

Вирішення цих завдань матиме важливе значення для з'ясування зв'язку реакційної здатності головного мозку людини з типом його фонової активності та визначення принципів підбору функціональних проб для оцінки реактивності головного мозку. Це дозволить об'єктивно оцінювати реактивність головного мозку в нормі та при різних видах соматичної патології і патології ЦНС.

Об'єкт дослідження - функціональний стан головного мозку.

Предмет дослідження - біоелектрична активність головного мозку.

Методи дослідження - електроенцефалографія.

Наукова новизна одержаних результатів. При визначенні реактивності головного мозку за допомогою загальноприйнятих функціональних проб у людей з різними типами фонової ЕЕГ вперше було виявлено достовірний зв'язок між ступенем пригнічення альфа-ритму при “відкриванні очей” та типом фонової ЕЕГ, тоді як за умов фотостимуляції достовірної залежності між частотою засвоєння ритму світлових миготінь та типом фонової ЕЕГ не встановлено.

Вперше доведено, що характер впливу запахових та звукових подразників на біоелектричну активність головного мозку людини цілком визначається типом фонової ЕЕГ.

Враховуючи виявлену залежність між типом фонової ЕЕГ людини та впливом на біоелектричну активність головного мозку різномодальних подразників (зорових, звукових та запахових), вперше зроблено припущення, що загальноприйнята в клінічній та експериментальній практиці проба з “фотостимуляцією” не є адекватною для виявлення такої характеристики, як реактивність головного мозку, оскільки не виявляє відмінності в реагуванні мозку на світлові подразники у людей з різними типами фонової ЕЕГ.

При дослідженні впливу запахів ЕО на людей з різними типами фонової ЕЕГ вперше встановлено, що у людей з модульованою активністю в більшості випадків в скроневих ділянках мозку коефіцієнт активації правої півкулі в стані спокою перевищує коефіцієнт активації лівої півкулі, в той час як у людей з дезорганізованою активністю на фоновій ЕЕГ в скроневих ділянках головного мозку в більшості випадків коефіцієнт активації лівої півкулі, в стані спокою, перевищує коефіцієнт активації правої півкулі головного мозку.

Встановлено, що під час дії запахів ЕО апельсину, помаранчу, ялиці білої та полину лимонного коефіцієнти активації домінуючої півкулі знижуються, в той час як коефіцієнти активації недомінуючої півкулі підвищуються, що свідчить про регулюючу дію запахів ЕО на біоелектричну активність головного мозку людини.

При дослідженні частоти засвоєння ритму світлових миготінь у людей з різними типами фонової ЕЕГ зі зміненим функціональним станом (хворих з печінковою енцефалопатією) вперше було встановлено наявність частот засвоєння ритму світлових миготінь, які відрізняються від таких у здорових людей

Практичне значення одержаних результатів. Результати проведених досліджень дозволяють суттєво уточнити визначення реактивності головного мозку за даними ЕЕГ. Виявлення принципової відмінності в реагуванні мозку на зовнішні подразники людей з різними типами фонової ЕЕГ робить необхідним враховувати характер функціональної проби, застосованої для визначення цієї характеристики. Подразник, який не є адекватним для людини у повсякденному житті і виходить за межі нормальної порогової чутливості, наприклад, світлові спалахи високої інтенсивності (фотостимуляція), змушують функціонувати мозок в екстремальних умовах, за яких реакція мозку втрачає залежність від індивідуальних особливостей фонової ритміки ЕЕГ людини.

Знання загальних принципів реагування мозку на запахові подразники, як в період впливу, так і в період відновлення ( після припинення дії запаху) дасть можливість практичним лікарям більш диференційовано застосовувати ароматерапію при лікуванні та як профілактичний засіб.

Характеристичні частоти засвоєння ритму світлових миготінь хворими з печінковою енцефалопатією, виявлені при фотостимуляції, можуть бути використані як додатковий діагностичний критерій на субклінічній стадії.

Особистий внесок здобувача. Весь комплекс електроенцефалографічних досліджень виконаний здобувачем особисто. Кількісна обробка даних, теоретичні узагальнення та інтерпретація результатів дослідження здійснені автором на 80 %.

Апробація роботи. Основні результати досліджень були викладені на 15-ому з'їзді українського фізіологічного товариства (Донецьк, 1998), 5-ій міжнародній конференції по інформотерапії (Київ, 1999), на 12-й міжнародній конференції Європейської асоціації здоров'я (Вена, 1998), на симпозіумі, присвяченому 150-літтю кафедри факультетської терапії Українського Державного Медичного університету ( Київ, 1994).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 10 робіт, в тому числі 6 статей та 4 тези.

Структура та обсяг роботи. Робота викладена на 139 сторінках машинописного тексту. Дисертація складається із вступу, огляду літератури, матеріалів та методів дослідження, обговорення результатів та заключення, висновків та списку використаних джерел із 194 найменувань. Робота містить 29 рисунків та 33 таблиці.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

Об'єкти і методи дослідження

В роботі як обстежувані брали участь 300 осіб обох статей. 105 обстежуваних склали контрольну групу, до якої увійшли здорові люди, з яких у 67, віком від 26 до 67 років (середній вік 41.3 + 3 роки), досліджувалась реактивність головного мозку з застосуванням функціональних проб “фотостимуляції” та проби з “відкриванням очей”, у 28 осіб, віком від 16 до 26 років (середній вік 20.8 + 0.73 роки), оцінювали вплив запахів ЕО і у 10 осіб, віком від 18 до 25 років (середній вік 21 + 0.89 років), визначали впливу тестового звукового подразника. Інші 195 осіб склали групу обстежуваних зі зміненим функціональним станом головного мозку (хворі з наявністю печінкової енцефалопатії), з яких у 156 осіб, віком від 15 до 75 років (середній вік 44.18 + 2.16 років), досліджували реактивність головного мозку з застосуванням функціональних проб “фотостимуляції” та проби з “відкриванням очей” і у 42 осіб, віком від 20 до 70 років (середній вік 46 + 3.8 років), оцінювали вплив запахів ЕО. Біоелектричну активність головного мозку реєстрували за допомогою електроенцефалографа “Era-9” італійської фірми “Biomedika”. Запис ЕЕГ у обстежуваних проводили згідно з міжнародною системою 10-20 % в темному екранованому приміщенні при закритих очах в сидячому положенні. Для оцінки основних показників ЕЕГ використовували аналізатор спектру “Berg-Fourier Analyzer” (O.T.A. Biomedika. Італія) та програмно-обчислювальний комплекс реєстрації та аналізу ЕЕГ “Neurotools” (виробництво фірми “MedSoft”, м. Харків). В ході виконання роботи визначали: тип фонової біоелектричної активності (“модульована”, “регулярна”, “дезорганізована”), ступінь пригнічення альфа-ритму при “відкриванні очей”, частоту засвоєння ритму світлових миготінь при “фотостимуляції”, відносна потужність основних ритмів, коефіцієнт активації (співвідношення потужності бета-ритму до потужності альфа-ритму).

Після запису ЕЕГ, на якій в графічному вигляді була зареєстрована фонова біоелектрична активність, обстежувані контрольної групи та групи осіб зі зміненим функціональним станом були розподілені на три категорії в залежності від типу фонової біоелектричної активності. Обстежувані, у яких на фоновій ЕЕГ частота домінуючого ритму знаходилась в діапазоні 8-12 Гц, коливання були регулярні та модульовані за амплітудою, були віднесені до категорії осіб з ”модульованим ритмом”. Обстежувані, у яких ритм був регулярний, але не модульований за амплітудою, були віднесені до категорії осіб з “регулярним ритмом” і обстежувані, у яких на фоновій ЕЕГ реєструвалась бездомінантна активність з наявністю альфа- бета- тета- та дельта-коливань, домінуюча частота ритму не визначалась, і ритм не був модульований за амплітудою, були віднесені до категорії осіб з “дезорганізованою активністю”. Для визначення реактивності головного мозку застосовувалась проба з “фотостимуляцією” [Данилова Н.М., 1992], під час якої обстежуваним, які знаходились в сидячому положенні з закритими очима, пред'являлись короткі (150 мкс) світлові спалахи, близькі за спектром до білого світла, високої інтенсивності (0.3 Дж). Реакційну здатність головного мозку визначали за частотою, на якій спостерігалось засвоєння ритму світлових миготінь [Данилова Н.М., 1985, 1992]. Фотостимуляція пред'являлась обстежуваним контрольної групи та групі обстежуваних зі зміненим функціональним станом. Кожну з груп складали особи трьох категорій: особи з “модульованою”, ”регулярною” та “дезорганізованою” активністю на фоновій ЕЕГ

Проба з “відкриванням очей” також проводилась у двох групах (здорових людей та групі осіб зі зміненим функціональним станом), кожну з яких складали особи трьох категорій: з “модульованою”, “регулярною” та “дезорганізованою” активністю на фоновій ЕЕГ. Ступінь пригнічення ритму визначався наступним чином. Якщо амплітуда коливань після відкривання очей зменшувалась більше, ніж на 75 %, то пригнічення ритму вважалось “повним”. Якщо амплітуда коливань зменшувалась більше, ніж на 50 %, але менше ніж на 75 %, то пригнічення ритму вважалось “неповним”; і якщо амплітуда коливань зменшувалась менше ніж на 25 %, то пригнічення ритму вважалось “відсутнім.

Впливу звукового подразника частотою 1 кГц на протязі 3-х хв. піддавалися обстежувані контрольної групи, яка складалась з осіб двох категорій: з “модульованою” та “дезорганізованою” активністю на фоновій ЕЕГ.

В дослідженнях використовували запахи ЕО апельсину, лаванди, ялиці білої та полину лимонного Кримського заводу “Заря” та фірми “Karl Hadek” (ФРН). ЕЕГ реєстрували на протязі 1хв. в стані спокою, на протязі 3-х хв. під час дії запаху, і на протязі 3-х хв. після припинення дії запаху. Аналізувались: відносна потужність альфа-, бета-, тета- і дельта-ритмів та коефіцієнти активації в лобно-скроневих ділянках головного мозку.

Для статистичної обробки даних при дослідженні змін відносної потужності основних ритмів та коефіцієнтів активації застосовували непараметричний критерій відмінності для двох залежних вибірок - критерій Вілкоксона [Минцер А.П., Угаров В.В., Власов В.В., 1991]. Епоха аналізу - 1хв. При дослідженні кореляції між якісними показниками (ступінь пригнічення ритму, тип фонової активності, частота засвоєння ритму світлових миготінь) застосовували поліхоричній показник зв'язку, достовірність якого оцінювалась за критерієм Пірсона [Минцер А.П., Угаров В.В., Власов В.В., 1991].

Всі розрахунки проводились із використанням пакету комп'ютерних програм “STATGRAFICS” (Statistical Graphics Corporation).

Результати дослідження та їх обговорення

Частота засвоєння ритму світлових миготінь. При використанні проби з фотостимуляцією оцінюється здатність мозку людини при закритих очах відтворювати на ЕЕГ частоту світлових миготінь, які пред'являються їй на певній відстані. Загальноприйнято вважати [Зенко Л.Р., Ронкин М.А., 1982; Данилова Н.М., 2001 що реактивність головного мозку тим вища, чим на більш високих частотах спостерігається засвоєння ритму світлових миготінь. Разом з тим, роботами багатьох авторів [Рождественская В.И., 1973; Жоров П.А., 1974, Мищук Т.Э., Чайченко Г.М., Зима И.Г., 1995] була виявлена залежність між типом фонової активності, гіперсинхронізованої чи дезорганізованої, та наявністю домінування гальмівних або збуджуючих процесів у корі великих півкуль. На основі цього, логічним було припустити, що при переважанні у корі головного мозку процесів збудження, тобто за наявності у людини десинхронізованого типу біоелектричної активності на фоновій ЕЕГ, частота засвоєння ритму світлових миготінь мусить бути високою або вкладатися принаймні в фізіологічну норму ( 9-12 ГЦ ), а також мати у своєму складі вищі гармоніки, тобто подвоєння або потроєння частоти представлених світлових миготінь.

Однак, на основі глибокого аналізу частот засвоєння ритму світлових миготінь в наших дослідах були отримані результати, які не зовсім співпадають з теоретично очікуваними.

Так, у обстежуваних з модульованою регулярною і з дезорганізованою активністю на фоновій ЕЕГ в більшості випадків спостерігалось засвоєння ритму на частотах 6 Гц та 12 Гц.

У осіб з регулярною немодульованою активністю на фоновій ЕЕГ в більшості випадків засвоєння ритму спостерігалось на частотах 3 Гц та 9 Гц. Але, оскільки група осіб з регулярною немодульованою активністю на фоновій ЕЕГ була дуже малочисельна, чотири особи з 70 обстежуваних, говорити про характер засвоєння ритму світлових миготінь в цій групі не є доцільним. електроенцефалограма активність мозку

На основі отриманих результатів можна стверджувати, що в контрольній групі обстежуваних при визначенні реактивності головного мозку за допомогою фотостимуляції різниця в засвоєнні ритму світлових миготінь у обстежуваних з модульованою та дезорганізованою активністю на фоновій ЕЕГ не виявляється.

Таблиця 1

Частота засвоєння ритму світлових миготінь при фотостимуляції у обстежуваних зі зміненим функціональним станом в залежності від типу фонової ЕЕГ

Тип фонової ЕЕГ	Частота засвоєння ритму
	відсутня	3 Гц	6 Гц	9 Гц	12 Гц	всі частоти	кількість обстежуваних
Модульований	11	3	1	3	-	-	18
Регулярний	15	6	5	5	1	1	33
Дезорганізований	53	18	10	16	10	15	122

Результати проби з фотостимуляцією в групі обстежуваних зі зміненим функціональним станом (табл. 1) також свідчать про відсутність різниці в реакційній здатності при засвоєнні ритму світлових миготінь у людей з дезорганізованою, модульованою та регулярною активністю на фоновій ЕЕГ.

Порівнюючи дані, отримані у обстежуваних обох груп можна загалом відмітити, що у обстежуваних контрольної групи переважаючими частотами, на яких спостерігалось засвоєння ритму, були частоти 6 Гц та 12 Гц, а у обстежуваних зі зміненим функціональним станом - 3 Гц та 9 Гц.

Таким чином можна зробити висновок, що при виконанні проби з “фотостимуляцією” частота засвоєння ритму світлових миготінь не залежить від типу фонової ЕЕГ людини, а отже можна припустити, що проба з “фотостимуляцією” не є достатньою для визначення такого показника, як реактивність головного мозку людини.

Виявлена різниця в переважаючих частотах засвоєння ритму у здорових осіб та у осіб зі зміненим функціональним станом може бути використати як додатковий об'єктивний діагностичний критерій печінкової енцефалопатії.

Ступінь пригнічення ритму при “відкриванні очей”. В контрольній групі обстежуваних (табл.2) повне пригнічення альфа-ритму в найбільшому відсотку випадків спостерігалося у обстежуваних з регулярною модульованою та регулярною немодульованою активністю на фоновій ЕЕГ (52 % та 60 % відповідно).

Таблиця 2

Пригнічення альфа-ритму ритму при “відкриванні очей” у обстежуваних контрольної групи в залежності від типу фонової ЕЕГ

Тип фонової активності	Ступінь пригнічення альфа-ритму	Кількість обстежуваних, %
	повне	неповне	відсутнє
Модульована	2,6	42,1	5,3	28,3
Регулярна	60	40	-	5,7
Дезорганізована	0,9	76,7	16,3	64,2

У обстежуваних з дезорганізованою активністю на фоновій ЕЕГ повне пригнічення альфа-ритму спостерігалося лише в 7 % випадків. Неповне пригнічення ритму в найбільшому відсотку випадків (76 %) спостерігалося у обстежуваних з дезорганізованою активністю на фоновій ЕЕГ, в той час як у обстежуваних з модульованою регулярною та регулярною немодульованою активністю на фоновій ЕЕГ неповне пригнічення альфа-ритму спостерігалось в 42 % та 40 % випадків відповідно. Ця залежність є достовірною (p<0.01) і підтверджує наявність тісного зв'язку між типом фонової ЕЕГ обстежуваного та проявом реактивності головного мозку. Результати проби з ”відкриванням очей” у осіб зі зміненим функціональним станом за характером ступеня пригнічення альфа-ритму майже співпадають з результатами, отриманими у осіб контрольної групи. У найбільшому відсотку випадків повне пригнічення альфа-ритму спостерігалось у осіб з регулярною модульованою та регулярною немодульованою активністю на фоновій ЕЕГ (83 % та 62 % відповідно), в той час як у обстежуваних з дезорганізованою активністю на фоновій ЕЕГ повне пригнічення альфа-ритму спостерігалось лише в 15 % обстежуваних.

Неповне пригнічення ритму, як і в контрольній групі, в найбільшому відсотку випадків, навпаки, спостерігалось у обстежуваних з дезорганізованою активністю на фоновій ЕЕГ. Зовсім відсутнє пригнічення альфа-ритму в найбільшому відсотку і випадків (17 %) спостерігалось у обстежуваних з дезорганізованою активністю на фоновій ЕЕГ. Як уже згадувалось раніше, як в контрольній групі, так і в групі осіб зі зміненим функціональним станом кореляція є достовірною.

Узагальнюючи результати двох функціональних проб, які широко використовуються на сьогодні в клінічній практиці та експериментальних дослідженнях для визначення реактивності головного мозку за даними ЕЕГ, можна сказати, що ступінь пригнічення ритму при пробі з “відкриванням очей” достовірно залежить від типу фонової ЕЕГ обстежуваних, в той час як частота засвоєння ритму світлових миготінь при “фотостимуляції” не виявляє такої залежності

Залежність сприйняття звукового подразника від типу фонової ЕЕГ людини. Для виявлення зв'язку фонової біоелектричної активності з характером сприйняття звукового подразника досліджувалась дія тестового звукового подразника частотою 1 кГц у обстежуваних з “модульованою” та “дезорганізованою” активністю на фоновій ЕЕГ.

Результати аналізу змін потужності основних ритмів ЕЕГ та коефіцієнтів активації в лобній, центральній, потиличній та скроневій ділянках головного мозку свідчать про те, що вплив звуку суттєво відрізняється у осіб з різними типами фонової ЕЕГ. Якщо у обстежуваних загальної групи достовірні зміни потужностей основних ритмів ЕЕГ спостерігались на 1-ій і 3-ій хв. дії звуку та 2-ій хв. відновлення, то за часом реагування на звук, а також за ритмом, який змінювався, найбільш ближчі реакції до реакцій загальної групи виявляли обстежувані з модульованою активністю на фоновій ЕЕГ.

Так альфа-ритм змінювався у них на 1-ій хв., дельта- і тета-ритми - на 3-ій хв. дії звуку. Реакції обстежуваних з дезорганізованою активністю на фоновій ЕЕГ більш суттєво відрізнялись від реакцій обстежуваних загальної групи. Зокрема, потужність дельта-ритму змінювалась у них на протязі всіх 3-х хв. дії звуку та 1-ої хв. відновлення, тета-ритму - на 1-ії хв. дії та 2-ій хв. відновлення, а бета-ритму - на 3-ій хв. відновлення.

Виходячи з цього можна стверджувати, що звук частотою 1 кГц найбільші зміни основних ритмів ЕЕГ викликає у людей з дезорганізованою активністю на фоновій ЕЕГ, що загалом підтверджує думку про домінування у корі головного мозку у таких обстежуваних процесів збудження.

Зміна коефіцієнтів активації під дією звуку також була не однакова у обстежуваних загальної групи та у осіб з “модульованою “ та “дезорганізованою” активністю на фоновій ЕЕГ.

Так, у обстежуваних в загальній групі під впливом звуку достовірне зменшення (p<0,05) коефіцієнту активації спостерігалось тільки в лівій півкулі головного мозку: на 1-ій хвилині дії звуку в лобному відділі, та на 2-ій хвилині дії звуку в потиличному відділі головного мозку. У обстежуваних з “дезорганізованою” активністю на фоновій ЕЕГ достовірних змін коефіцієнтів активації зовсім не спостерігалось, в той час як у обстежуваних з “модульованою” активністю на фоновій ЕЕГ коефіцієнт активації достовірно змінювався в різних відділах головного мозку на протязі всіх 3-х хвилин дії звуку та на протязі 2-х хвилин після її припинення. Таким чином можна зробити загальний висновок, що вплив звуку частотою 1кГц на біоелектричну активність головного мозку суттєво залежить від типу фонової ЕЕГ людини

Вплив запахових подразників. Під дією запаху ЕО ялиці білої в загальній групі обстежуваних в правій півкулі головного мозку спостерігалось достовірне збільшення (р<0,05) відносної потужності тета-ритму на 1-ій хвилині дії запаху, та достовірне зменшення (p<0,05) відносної потужності дельта-ритму на 3-ій хвилині дії запаху. В лівій півкулі головного мозку достовірних змін відносних потужностей основних ритмів не спостерігалось. При дії запаху на обстежуваних з “модульованою” активністю на фоновій ЕЕГ в правій півкулі головного мозку спостерігалось достовірне збільшення (p<0,05) відносної потужності тета-ритму на 1-їй хвилині після припинення дії запаху. В лівій півкулі головного мозку достовірних змін відносних потужностей основних ритмів не спостерігалось. При дії запаху на осіб з “дезорганізованою“ активністю в правій півкулі головного мозку на 1-ій хвилині впливу спостерігалось достовірне збільшення (p<0,05) відносної потужності бета- альфа- і тета-ритмів. На 3-ій хвилині дії запаху спостерігалось достовірне зменшення (p<0,05) відносної потужності дельта-ритму. В лівій півкулі головного мозку під дією запаху ЕО ялиці білої на 1-ій хвилині впливу спостерігалось достовірне збільшення (p<0,05) відносної потужності альфа- і тета-ритмів а також достовірне збільшення (p<0,05) відносної потужності альфа-ритму на 1-ій хвилині після припинення дії запаху. Зміна коефіцієнту активації під впливом дії запаху ЕО ялиці білої спостерігалась тільки у обстежуваних з “модульованою” активністю на фоновій ЕЕГ в правій півкулі головного мозку на 1-ій хвилині відновлення. В загальній групі та в групі осіб з “дезорганізованою” активністю достовірних змін коефіцієнтів активації не спостерігалось.

Вплив запаху ЕО ялиці білої на обстежуваних зі зміненим функціональним станом також свідчить про те, що характер впливу запаху на біоелектричну активність головного мозку залежить не тільки від якості діючого одоранту, а й від типу фонової ЕЕГ обстежуваних. Так у осіб, які мали на фоновій ЕЕГ “модульовану” активність в правій півкулі головного мозку, на 1-ій хвилині дії і на 2-ій хвилині, після її припинення, спостерігалось достовірне (р<0,05) збільшення відносної потужності альфа-ритму. В лівій півкулі головного мозку спостерігалось достовірне (р<0,05) збільшення відносної потужності бета-ритму на 3-ій хвилині дії запаху і достовірне (р<0,05) збільшення відносної потужності альфа-ритму на 2-ій хвилині після припинення дії запаху. У обстежуваних загальної групи та осіб з “дезорганізованою” активністю на фоновій ЕЕГ достовірних змін у відносних потужностях основних ритмів не спостерігалось.

Коефіцієнти активації під впливом запаху ЕО ялиці білої також змінювались не однаково у обстежуваних з різними типами фонової ЕЕГ. У осіб з “дезорганізованою” активністю на фоновій ЕЕГ спостерігалось достовірне зниження коефіцієнту активації (p<0,05) на 2-ій хвилині дії в лівій півкулі головного мозку, в правій півкулі головного мозку - достовірне підвищення коефіцієнту активації (p<0,05) на 3-ій хвилині, після припинення дії запаху ЕО. У осіб з “модульованою” активністю на фоновій ЕЕГ достовірне зниження коефіцієнту активації (р<0,05) спостерігалось в правій півкулі головного мозку на 2-ій хвилині після припинення дії запаху. В загальній групі обстежуваних достовірних змін коефіцієнту активації не спостерігалось.

Отримані дані дозволяють стверджувати, що як і у випадку дії звукового подразника, дія запахів ЕО на біоелектричну активність головного мозку достовірно залежить від типу фонової ЕЕГ людини як за умов нормального, так і зміненого функціонального стану головного мозку.

ВИСНОВКИ

1.Характер впливу зорових, слухових та запахових подразників на функціональний стан головного мозку людини виявляє чітку залежність від рівня синхронізації фонової біоелектричної активності.

2.Тестова проба з “фотостимуляцією” не виявляє відмінностей в частоті ритму засвоєння світлових миготінь у обстежуваних з різними типами фонової ЕЕГ в нормі та при зміні функціонального стану, що дозволяє вважати цю пробу некоректною для визначення загальної реактивності головного мозку людини.

3.Запахи ефірних олій здатні підвищувати функціональний стан головного мозку людини за рахунок зрівноваження рівнів активації лобно-скроневих ділянок лівої та правої півкуль головного мозку.

4.Запахові та звукові подразники здатні найбільш суттєво змінювати функціональний стан мозку у обстежуваних з дезорганізованою активністю на фоновій ЕЕГ.

5.Зміни функціонального стану головного мозку при печінковій енцефалопатії супроводжуються зміною характеру реагування лише на запахові подразники, тоді як характер реагування на дію світлових подразників при цьому не змінюється.

6.Реактивність головного мозку людини на застосування подразників різної модальності залежить від типу фонової активності, що обов'язково слід враховувати при застосуванні стандартних тестових проб в експериментальних дослідженнях та клінічній практиці.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1.Березовчук Л.В., Макарчук М.Ю., Котенко О.Г. Оцінка взаємозв'язку біохімічних показників крові та реактивності головного мозку у хворих на цироз печінки // Вісник Київського університету ім. Тараса Шевченка. - 2000.- № 32 . - С. 40-42.

2.Березовчук Л.В. Дослідження реактивності головного мозку залежно від типу фонової електроенцефалограми людини // Журн. клінічна хірургія. - 1998. - N8. - C. 39-40.

3.Березовчук Л.В., Костилев М.В., Котенко О.Г. Особливості альфа-ритму електроенцефалограми у хворих на цироз печінки // Журн. клінічна хірургія. - 1998. - № 9. - С 19-20.

4.Березовчук Л.В., Макарчук М.Ю. Вплив звуку на біоелектричну активність головного мозку людини // Вісник Черкаського університету. 2001.- № 22. - С 9-12.

5.Березовчук Л.В., Макарчук Н.Е., Котенко О.Г. Особливості взаємозв'язку біохімічних показників крові та реактивності головного мозку у хворих на цироз печінки різних за віком // Науковий вісник Волин. держуніверситету ім. Л. Українки - 2000. - № 7 .- С. 214-217.

6.Березовчук Л.В., Макарчук М.Ю., Костилев М.В. Вплив запахів ефірних олій на біоелектричну активність головного мозку людини // Вісник Київського університету ім. Тараса Шевченка. -2001.- № 34. -С 37-40.

7.Mykola Makarchuk, Ludmila Berezovchuk, Yuri Shepchenya. Influence of aerophytotherapy on functional condition of human under state of psychophysiological tension. The 12^th conference of the European health psychology society. - Vienna, 1998. - p. 142.

8.Березовчук Л.В., Макарчук М.Ю. Вплив запахів ефірних олій на біоелектричну активність головного мозку людини // Тези допов. 5-ої міжнар. конфер. по інформаційній та негентропійній терапії. - Київ, 1999. - С. 6.

9.Березовчук Л.В., Макарчук М.Ю. Електроенцефалографічна оцінка дії запахів ефірних олій ялиці та полину // Тези допов. 15-го з”їзду українського фізіологічного товариства. Донецьк, травень 1998 р. Філіологич. журн. - Т. 44, №3. - С. 81-82.

10.Котенко О.Г., Березовчук Л.В., Ильчук О.С. Нарушение портальной гемодинамики и хроническая постсистемная энцефалопатия при циррозе печени. // Тезисы докл. симпоз. “Актуальные вопросы внутренней медицины, медицинской этики и образования”.- Киев, 1994. - С. 169.

АНОТАЦІЯ

Березовчук Л.В. Реактивність головного мозку у людей з різними типами фонової електроенцефалограми. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук по спеціальності 03.00.13 - фізіологія людини і тварин, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2002.

Дисертація присвячена досліженню реактивності головного мозку у людей з різними типами фонової електроенцефалограми (ЕЕГ).

Для виявлення залежності між реактивністю головного мозку та типом фонової ЕЕГ всі обстежувані були розділені на три категорії: обстежувані з регулярною модульованою, регулярною немодульованою та дезорганізованою актвиністю на фоновій ЕЕГ.

Було виявлено, що при проведенні загальноприйнятої проби з фотостимуляцією, частота засвоєння ритму світлових миготінь не залежить від типу фонової ЕЕГ людини. При проведенні проби з “відкриванням очей” ступінь пригнічення ритму достовірно залежить від типу фонової ЕЕГ людини. Повне пригнічення ритму у найбільшому відсотку випадків спостерігалось у обстежуваних з модульованою активністю на фоновій ЕЕГ. Також достовірний зв'зок було виявлено між типом фонової ЕЕГ людини та характером впливу на біоелектричну активність головного мозку звуку, частотю 1 кГц та запахів ефірних олій.

Ключові слова: фонова електроенцефалограма, модульована, регулярна та дезорганізована активність, реактивність головного мозку, вплив звуку, вплив запахів ефірних олій.

АННОТАЦИЯ

Березовчук Л.В. Реактивность головного мозга у людей с разными типами фоновой электроэнцефалограммы. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.13 - физиология человека и животных, Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Киев, 2002.

Диссертация посвящена исследованию реактивности головного мозга у людей с разными типами фоновой электроэнцефалограммы (ЭЭГ).

Для выявления зависимости между реактивностью головного мозга и типом фоновой ЭЭГ все обследуемые были разделены на три категории: с регулярной модулированной, регулярной немодулированной и дезорганизованной активностью на фоновой ЕЕГ. Исследования проводились в группе здоровых людей и в группе людей с измененным функциональным состоянием.

Было установлено, что при проведении пробы с фотостимуляцией частота усвоения ритма световых вспышек не зависит от типа фоновой ЭЭГ обследуемого. В группе здоровых людей при фотостимуляции у обследуемых как с регулярной модулированной, так и с дезорганизованной активностью на фоновой ЭЭГ наиболее часто усвоение ритма наблюдалось на частотах 6Гц и 12 Гц. В группе людей с измененным функциональным состоянием у обследуемых с регулярной модулированной, регулярной немодулированной и дезорганизованной активностью на фоновой ЭЭГ наиболее часто усвоение ритма световых вспышек наблюдалось на частотах 3Гц и 9Гц. Разность в доминирующих частотах усвоения ритма при фотостимуляции у здоровых людей и у людей с измененным функциональным состоянием можно используется как дополнительный диагностический критерий печеночной энцефалопатии. Отсутствие разницы в доминирующих частотах усвоения ритма при фотостимуляции у людей с разными типами фоновой ЭЭГ позволяет сделать вывод, что проба с фотостимуляцией не является адекватной для определения такой характеристики, как реактивность головного мозга. При проведении пробы с “открыванием глаз” было установлено, что степень депрессии альфа-ритма достоверно зависит от типа фоновой ЭЭГ. В группе здоровых людей полная депрессия альфа-ритма при “открывании глаз” лучше выражена у людей с модулированной активностью на фоновой ЭЭГ. Неполная депрессия альфа-ритма при “открывании глаз” лучше выражена у людей с дезорганизованной активностью на фоновой ЭЭГ. Зависимость носит достоверный характер. В группе людей с измененным функциональным состоянием полная депрессия ритма также лучше выражена у обследуемых с регулярной модулированной активностью на фоновой ЭЭГ, неполная депрессия ритма - у обследуемых с дезорганизованной активностью на фоновой ЭЭГ. Выявленная зависимость носит достоверный характер и подтверждает наличие связи между типом фоновой ЭЭГ и степенью депрессии ритма при “открывании глаз”.

Было исследовалось влияние звукового раздражителя частотой 1 кГц на людей с разными типами фоновой ЭЭГ. Установлено, что при действии звука существует достоверная зависимость между типом фоновой ЭЭГ и характером влияния звука на биоэлектрическую активность головного мозга. Наибольшие изменения мощности ритмов, в основном дельта- и тета, наблюдались у людей с дезорганизованной активностью на фоновой ЭЭГ. Изменения коэффициента активации при действием звука частотой 1 кГц, больше выражены у людей с регулярной модулированной активностью на фоновой ЭЭГ.

При исследовании действия запахов эфирных масел (пихты, полыни лимонной, лаванды и апельсина) было установлено, что влияние запахов на биоэлектрическую активность головного мозга так же достоверно зависит не только от качества действующего одоранта и функционального состояния обследуемого, но и от типа фоновой ЭЭГ. Так, запах эфирного масла пихты белой в группе здоровых людей наибольшие изменения относительной мощности ритмов вызывало у обследуемых с дезорганизованной активностью на фоновой ЕЕГ. У людей с измененным функциональным состоянием наибольшие изменения относительной мощности ритмов при действии запаха эфирного масла пихты белой наблюдались у людей с регулярной модулированной активностью на фоновой ЕЕГ. Влияние запаха полыни лимонной у людей с измененным функциональным состоянием вызывало набольшие изменения относительной мощности ритмов у обследуемых с дезорганизованной активностью на фоновой ЭЭГ. А влияние запаха эфирного масла апельсина наибольшие изменения относительной мощности ритмов вызывало у обследуемых в общей группе.

Полученные результаты исследований позволяют сделать ряд выводов. Влияние зрительных, звуковых и запаховых раздражителей достоверно зависит от типа фоновой ЭЭГ человека. Большая подвижности основных ритмов у людей с дезорганизованной активностью на фоновой ЕЕГ при действии звукового и запаховых раздражителей свидетельствует о том, что у людей с дезорганизованной активностью на фоновой ЕЕГ в центральной нервной системе имеется преобладание процессов возбуждения над процессами торможения. Изменение функционального состояния влечет за собой снижение подвижности основных ритмов ЕЕГ при действии запаховых раздражителей в то время, как реакция на световое раздражение не отличается от таковой у здоровых людей.

Ключевые слова: фоновая электроэнцефалограмма, модулированная, регулярная и дезорганизованная активность, реактивность головного мозга, влияние звука, влияние запахов эфирных масел.

ANNOTATION

Berezovchuk L. The reaction of human brain of the men with the different types of background Electrical Encephalogram (EEG). - Scripture.

The dissertation for scientist degree of the candidate of biological sciences for specialization 03.00.13 - physiology of human and animals, Kyiv Taras Shevchenko National University, Kyiv, 2002.

The dissertation have been dedicated the investigation for reaction of the human brain of the men with the different background EEG.

All studying was divided on three groups: with modulated activity; with regular activity; with disorganized activity.

It was found for a performing test with photo-stimulation - a frequency of light flashes was independent of background EEG. The most degree of rhythm depression during "opening the eyes" was reliably depended of background EEG. Full rhythm depression during "opening the eyes" was found for men with modulated activity of background EEG. It was found the reliable dependence of the degree of rhythm depression of the background EEG during "opening the eyes" test for men with changed functional state.

The influence of sound and smells of ether oils have been researched. It was found the reliable dependence between background EEG and character of sound and ether oils smells influence on bioelectrical activity of human brain.

Key words: the background EEG, reaction of human brain, influence of sounds, influence of smells of ether oils, modulate activity, regular activity, disorganized activity.

Размещено на Allbest.ru