Введение. Согласно определению [1], когнитивные функции обеспечивают взаимодействие индивидуума с окружающей средой. В клинике когнитивных нарушений описано более ста заболеваний, течение которых в той или иной мере характеризуется развитием когнитивного дефицита [2], ограничивающего эффективность процесса обучения, профессиональную, бытовую и социальную активность [3, 4]. В то же время интеграция человека в среду реализуется адаптационными процессами вегетативной регуляции [5, 6], непосредственно обеспечивающего реактивность организма на основании объема информации, полученного средствами познания [1].
Совокупность когнитивных и вегетативных расстройств является традиционным предметом изучения у пациентов, страдающих неврологическими заболеваниями. Наиболее демонстративные исследования взаимосвязи уровня развития когнитивных функций и вегетативного обеспечения были обнаружены у детей [4-7] и позволили вывить взаимосвязь качества процесса запоминания и эмоциональной значимостью информации у детей с синдромом вегетативной дисфункции. Кроме этого, было показано, что у детей, страдающих осложненными формами вегетативной дисфункции, больший вклад в процесс запоминания информации привносит субъективное эмоциональное восприятие информации [7]. С этих позиций оказывается логичным развитие вегетативных нарушений у детей с органическим поражением мозга и когнитивным дефицитом, проявляющееся снижением успеваемости и школьной дезадаптацией [4].
Исследования выраженности когнитивного дефицита у лиц молодого возраста немногочисленны. Показано, что когнитивные нарушения у лиц молодого возраста практически всегда коморбидны и носят нейродинамический характер, который проявляется в большей степени нарушением процессов внимания [8].
В ряде исследований, посвященных вегетативной регуляции и уровню развития когнитивных функций у практически здоровых лиц, получены сведения о более высоком уровне умственной работоспособности профессиональных спортсменов и логично более высоком уровне адаптивных возможностей в этой категории испытуемых, что вероятно связано с более интенсивным и частым действием стрессовых факторов [1]. Несмотря на это, до сих пор остается неизученным вопрос взаимосвязи выраженности когнитивных функций и вегетативной регуляции у практически здоровых лиц молодого возраста.
Цель исследования: изучить взаимосвязь выраженности когнитивных функций и уровня вегетативной регуляции у практически здоровых лиц молодого возраста.
Материалы и методы исследования. Нами обследовано 43 человека молодого возраста (средний возраст 21,30±0,76) обоих полов, не страдающих на момент исследования соматическими и психическими заболеваниями, женщин было 28 (средний возраст 21,32±0,77), мужчин - 15 (средний возраст 21,27±0,80). Все испытуемые проходили обучение в дневной форме на педиатрическом и стоматологическом факультетах медицинского университета.
На момент исследования испытуемые не предъявляли активных жалоб, отсутствие перенесенных заболеваний, потенциально опасных с позиции развития когнитивных нарушений устанавливалось по результатам опроса и изучения медицинской документации. Исследование было проведено после подписания испытуемыми индивидуального согласия на медицинское вмешательство и обработку персональных данных.
Когнитивные функции всех испытуемых оценивались при помощи Монреальской шкалы оценки когнитивных функций (MoCA). Оценивались значения суммы баллов по блокам «зрительно-конструктивный праксис» (ЗКП), «называние» (Н), «память» (П), «внимание» (В), «речь» (Р), «абстракция» (А), «отсроченное воспроизведение», «ориентация» (О). Общий балл (Σ) вычислялся арифметическим сложением количества баллов по блокам MoCA. Максимальная сумма баллов по MoCA составляла 30 баллов, нормальными считали значения суммы баллов, превышающие 26 [9].
Всем испытуемым была выполнена вариационная кардиоинтервалография (КИГ, НейроМВП-4/С, ООО «Нейрософт» г. Иваново, РФ). Проводилась фоновая запись кардиограммы в первом стандартном электрокардиографическом (ЭКГ) отведении в положении лежа в течение пяти минут после десятиминутного отдыха, после чего выполнялась ортостатическая проба в положении стоя на протяжении пяти минут. Явлений ортостатической гипотензии при выполнении одноименной пробы выявлено не было. Автоматический анализ кардиограммы проводился с использованием программного пакета «Поли-Спектр» (ООО «Нейрософт» г. Иваново, РФ) методами временного анализа (статистические методы), анализа волновой структуры ритма сердца (спектральный анализ) и математического анализа ритма по Р.М. Баевcкому [6].
Кроме КИГ для оценки вегетативной регуляции испытуемых было проведено исследование кожных симпатических вызванных потенциалов (КСВП, кожной гальванической реакции - КГР). Регистрация КСВП осуществлялась по упрощенной одноканальной схеме, стимуляция проводилась после обработки проекций стимуляции и отведения этиловым спиртом биполярным стальным электродом с фиксированным межэлектродным расстоянием в проекции ладонной поверхности проксимальной и дистальной фаланг указательного пальца левой кисти. Для стимуляции использовался прямоугольный импульс электрического тока продолжительностью 100 мс, частота следования импульсов не превышала одного импульса в минуту. Отведение КСВП осуществляли путем наложения хлорсеребряных чашечковых электродов при помощи адгезивной пасты, активный электрод («-») устанавливали на ладонную поверхность левой кисти на 3 см проксимальнее второго межпальцевого промежутка, референтный электрод («+») располагали на коже ладонной поверхности средней фаланги среднего пальца. Заземляющий электрод накладывали на запястье правой верхней конечности. Стимуляцию осуществляли дважды, сначала определяли объективный порог - значение электрического тока, при котором возникало отклонение кривой КСВП от изолинии, после чего проводили суперпозицию 2-3 кривых, полученных при стимуляции пороговым значением силы электрического тока. Аналогично проводили стимуляцию и суперпозицию кривых при повторной стимуляции электрическим током, превышающим значение порога в два раза [10]. По результатам исследования изучались параметры КСВП, представленные в табл. 1 и на рис. 1.
Таблица 1. Параметры КСПВ
Рис. 1. Параметры КСВП.
Для анализа доминирующего тонуса вегетативной нервной системы было рассчитано значение коэффициента (К), равного отношению значений амплитуд А2 и А1 по формуле:
К=А2/А1.
С целью осуществления совокупной оценки доминирующего тонуса и реактивности вегетативной нервной системы нами был предложен способ расчета площади прямоугольных треугольников (I и II на рис. 1), катеты которых были образованы перпендикулярами, опущенными к изолинии из вершин первой и второй фазы КСВП, и отрезком изолинии, равным S1 для треугольника I, и S2a для треугольника II соответственно. Площади полученных фигур (SI и SII соответственно) рассчитывались по формулам:
SI=0,5*A1*S1;
SII=0,5*А2*S2a.
В заключение рассчитывалось отношение площадей (К∆) полученных фигур по формуле:
Анализировались выходные и расчетные значения КСВП, полученные как при определении порогового значения электрического тока, так и при повторной стимуляции
Статистическая обработка проводилась непараметрическими методами с использованием программного пакета Statistica 8.0 для Windows XP. Количественные значения исследованных величин были представлены медианой (Me, Q2 - второй квартиль), первым и третьим квартилем (Q1 и Q3 соответственно). Достоверные межгрупповые отличия несвязанных выборок оценивались при помощи критерия Манна-Уитни (U-критерий). Корреляционные связи были изучены с использованием критерия Спирмена (SR-критерий). Достоверным считали уровень р≤0,05.
Результаты и обсуждение. При оценке результатов тестирования испытуемых по MoCA суммарное значение баллов всех участников исследования находилось в пределах нормы, однако анализ отличий результатов исследования когнитивных функций у практически здоровых лиц молодого возраста обнаружил достоверно большее значение баллов по блоку «речь» у мужчин (табл. 2).
Таблица 2. Результаты оценки когнитивных функций у практически здоровых мужчин и женщин молодого возраста
Примечание: здесь и далее: р - уровень достоверности по критерию Манна-Уитни.
При анализе результатов исследования вегетативной регуляции по данным КИГ у испытуемых мужского и женского пола нами не было обнаружено достоверных отличий, тогда как при изучении параметров КСВП у испытуемых обоих полов отмечались достоверные отличия по ряду параметров (табл. 3).
Таблица 3. Результаты оценки вегетативной регуляции у практически здоровых мужчин и женщин молодого возраста по данным КСВП
Так у мужчин оказались достоверно большими, чем у женщин значения S1 и S2a как при пороговой, так и при повторной стимуляции, что свидетельствует о более поздней активации симпатического звена вегетативной нервной системы. Примечательно, что в условиях более позднего симпатического реагирования мужчины демонстрировали достоверно меньший вклад симпатической нервной системы (величина значения А2) в формирование кожной гальванической реакции при повторной стимуляции, что свидетельствует о большей резистентности к влиянию стрессового фактора у мужчин и подтверждается меньшими чем у женщин значениями K и KΔ при пороговой и повторной стимуляциях. Описанные явления логично дополняются достоверно большей величиной SI у мужчин по сравнению с аналогичным значением у женщинам при проведении повторной стимуляции.
При изучении взаимосвязи результатов оценки когнитивных функций и вегетативной регуляции нами был обнаружен ряд достоверных корреляционных связей (табл. 4), указывающий, прежде всего на обеспечение когнитивных функций должным уровнем сегментарной симпатической регуляции [11].
Таблица 4. Достоверные значения коэффициентов корреляции Спирмена (SR) между параметрами КСВП и результатами MoCA у практически здоровых мужчин и женщин молодого возраста
Примечания: * - уровень достоверности по критерию Спирмена (SR); 1 - данные, полученные при пороговой стимуляции; 2 - данные, полученные при повторной стимуляции.
Показано, что во всей совокупности испытуемых количество баллов по блоку «память» достоверно отрицательно коррелирует с величиной А1 при пороговой и повторной стимуляциях, свидетельствующей о выраженности тонуса парасимпатической нервной системы. В то же время достоверная отрицательная корреляционная связь была обнаружена между количеством баллов по блоку «зрительно-конструктивный праксис» и значениями S2a и S2b при повторной стимуляции, что отражает обратную зависимость уровня развития пракиса от временных параметров реактивности симпатического звена вегетативной нервной системы. Аналогичная отрицательная достоверная корреляционная связь была выявлена между суммой баллов MoCA и значением латентности, свидетельствующей о скорости проведения судомоторных волокон. Примечательной оказалась достоверная положительная корреляционная связь между количественно-временными характеристиками симпатической регуляции (SII1 и SII2) и суммой баллов по блокам «память» и «внимание» соответственно, что вероятно связано с оптимальным уровнем функционирования симпатического звена в условиях срочного реагирования, тогда как значение баллов по блоку «называние» обнаружило достоверную отрицательную корреляционную связь с величиной SII2.
Анализ корреляционных связей в группе лиц женского пола обнаружил признаки близкие к таковым в общей совокупности испытуемых. Однако следует заметить, что у женщин была обнаружена достоверная отрицательная корреляционная связь между количеством баллов по блокам «абстракция» и «название» и временными значениями реактивности симпатического звена вегетативной регуляции при повторной стимуляции - S1и S2a. Кроме этого, у женщин оказались более демонстративными корреляционные связи интегральных значений вегетативной регуляции. Так величина К при повторной стимуляции обладала достоверной положительной корреляционной связью с количеством баллов по блоку «память» и суммарным значением баллов MoCA, что подтверждает значимый вклад симпатического звена вегетативной регуляции в формирование достаточного уровня развития когнитивных функций. Представленный факт подтверждается обнаруженными достоверными корреляционными связями между количеством баллов по блоку «память»: отрицательной со значением SI и положительной - с величиной КΔ при повторной стимуляции.
Данные, полученные при изучении результатов обследования среди лиц мужского пола, позволили выявить достоверные положительные корреляционные связи между количеством баллов по блоку «зрительно-конструктивный праксис» и величинами силы тока, приложенного для формирования КСВП при пороговой и повторной стимуляции, свидетельствующих о времени формировании центрального «триггера» КСВП. Кроме этого, количество баллов по блоку «зрительно-конструктивный праксис», как и сумма баллов MoCA обладали достоверно отрицательными корреляционными связями со значением S2b при повторной стимуляции, свидетельствующем о завершении формирования рефлекторной симпатической реакции в ответ на раздражение кожных афферентов.
Выводы. Вегетативная нервная система, гарантирующая, прежде всего адаптационные механизмы функционирования, является основным «посредником» обеспечения познания окружающего мира человеком. Несмотря на одинаковый уровень развития когнитивных функций у молодых практически здоровых лиц разного пола, значительно больший вклад в процесс познания мира у женщин вносит симпатическая нервная система за счет более срочной и более выраженной реактивности сегментарного звена. У мужчин достаточный уровень когнитивных функций обеспечивается меньшим напряжением адаптационных механизмов.
Предложенные интегральные величины (К, SI, SII, КΔ) обеспечивают эффективную оценку количественно-временных параметров вегетативной регуляции при выполнении кожной гальванической реакции.