Введение. Женская репродуктивная система, обладая выраженной функциональной стабильностью, является элементом гомеостаза, обусловливающим индивидуальную организацию жизнедеятельности человека. В организме женщин, под контролем нервной и эндокринной систем происходят волнообразные сдвиги в обмене веществ, функциональных проявлениях систем дыхания, кровообращения, выделения и других, специфически связанных с овариально-менструальной цикличностью. В работах Д.О. Отта был сформулирован «закон волнообразной периодичности физиологических отправлений женского организма», описывавший так называемую менструальную волну. В исследованиях Н.Я. Пэрна определено, что в менструальной волне участвуют все органы, а изменения в репродуктивной системе являются только одним из наиболее ярких симптомов этой волны [1]. Современные научные достижения в области физиологии репродуктивной системы женского организма, прежде всего относятся к изучению механизмов регуляции репродуктивной функции, направлены на разработку методов профилактики и лечения бесплодия, а также коррекции состояний в постменопаузальный период. Значительная часть исследований в данной области посвящена спортивной медицине и аэрокосмонавтике. Однако практически отсутствуют системные знания в отношении психофизиологических механизмов индивидуального формирования психоэмоциональных реакций у женщин в динамике половой цикличности. Не достаточно изучены возможные флуктуации психических процессов, эмоционально-мотивационных компонент сложных форм поведения, физической и умственной работоспособности. При этом доказано, что соответственно волнообразной динамике концентрации половых гормонов меняется пространственно-временная организация биоэлектрической активности мозга женщин [2-4], но сведения об изменениях показателей электроэнцефалографии в различных фазах овариально-менструальной цикла неоднозначны и достаточно противоречивы. Отдельной проблемой изучения половой цикличности является игнорирование исследователями фактора индивидуальности функционального статуса, учета типологических характеристик человека. Стремление к унификации норм функциональных проявлений организма противоречит базовым принципам интегративной физиологии, примитивизирует понимание индивидуализации механизмов гомеостаза.
В ранее выполненных собственных исследованиях обоснована возможность использования уровня общей неспецифической реактивности в качестве интегративного критерия индивидуализации гомеостаза организма [5]. Определена взаимосвязь уровня общей реактивности и индивидуального проявления целого ряда фенотипических признаков, обусловливающих индивидуальную специфику формирования психоэмоциональной компоненты сложных форм поведения человека [6-8]. Подтверждена генетическая детерминированность уровня общей неспецифической реактивности организма (УОНРО) [9]. В качестве количественного показателя УОНРО предложено использование порога болевой чувствительности (ПБЧ), обладающего свойствами временной стабильности и легко поддающегося приборному экспресс определению [10].
Цель исследования: выявить специфику индивидуальной динамики психоэмоционального состояния женщин репродуктивного возраста посредством электроэнцефалографии и вариационной пульсометрии в течение овариально-менструального цикла с учетом уровня общей неспецифической реактивности организма.
Материалы и методы. В качестве объекта исследования было задействовано 20 клинически здоровых женщин 17-25-летнего возраста (студентов Волгоградского государственного университета). Продолжительность овариально-менструального цикла (ОМЦ) у испытуемых составляла от 22 до 35 дней (в среднем 28,6±0,46 дней). У всех исследуемых ОМЦ оставался стабильным в течение трех месяцев. Женщины в анамнезе не имели беременности, не принимали гормональные препараты. У всех женщин отсутствовали острые воспалительные процессы гинекологического профиля. Для каждой участницы исследования составлялся индивидуальный план регистрации фазности ОМЦ (табл. 1).
Таблица 1. Схема расчета фаз ОМЦ
Примечание: менструальная фаза (МФ) - дни менструации; фолликулярная фаза (ФФ) - от конца менструации до середины пролифераторной фазы; предовуляторная фаза (ПОФ) - от середины пролифераторной фазы до дня овуляции; овуляторная фаза (ОФ) - дни повышенного содержания (ЛГ) плюс сутки от максимального пика концентрации ЛГ; лютеиновая фаза (ЛФ) - от дня овуляции до середины секреторной фазы; предменструальная фаза (ПМФ) - от середины секреторной фазы до начала менструации.
Исследование биоэлектрической активности коры головного мозга осуществлялось посредством регистрации стандартных показателей электроэнцефалографии (ЭЭГ) с использованием программно-аппаратного комплекса «Энцефалан-131-03» в 19 стандартных монополярных отведениях по Международной системе отведений «10-20» с расположением референтных электродов на мочках ушей. Исследование проводилось в затемненной экранированной комнате, в положении сидя, с закрытыми глазами. Задействовались фильтры высоких и низких частот, ограничивающие пропускание сигнала в пределах 0,5-35 Гц. После регистрации фоновой биоэлектрической активности мозга в течение 5 минут проводилась регистрация ЭЭГ в процессе ритмической фото- и фоностимуляции [11].
Спектральные показатели вариабельности сердечного ритма определяли посредством устройства психофизиологического тестирования УПФТ-1/30 "Психофизиолог".
Уровень общей неспецифической реактивности определяли посредством выявления ПБЧ, путем автоматического измерения времени наступления рефлекторного устранения кисти от светового луча, оказывающего стабильное температурного воздействие пороговой силы [5]. ПБЧ измеряли в секундах в момент устранения кисти от раздражающего воздействия. Стандартность воздействия обеспечивалась использованием анальгезиметра «Ugo Basile» (Италия). С целью максимальной концентрации изучаемого признака, для наблюдения были отобраны женщины - типичные представители трёх групп УОНРО (высокий, средний, низкий УОНРО). Индивиды с высоким УОНРО (n=7) отличались минимальным ПБЧ (0,5 - 15,4 с), испытуемые с низким УОНРО (n=6)- максимальными значениями ПБЧ (30,5 - 45,5 с), а лица со средним УОНРО (n=7) - промежуточными величинами ноцицептивной чувствительности (15,5 - 30,4 с).
Для оценки психоэмоциональных проявлений поведенческих реакций использовались сочетания показателей электроэнцефалографии, вариационной пульсометрии и УОНРО: амплитуда альфа ритма, амплитуда бета ритма, доминантная частота (ДЧ) альфа ритма, показатель вегетативного баланса (Lf/Hf), а также ПБЧ.
Интерпретацию результатов тестирования осуществляли в соответствии с известными литературными данными. Так, в работе В.Н. Кироя охарактеризована специфика проявления альфа и бета ритма при эмоциональных состояниях агрессии, радости, тревоги и печали [12]. В исследованиях О.М. Базановой определены характеристики критичности мышления в зависимости от частотных проявлений альфа ритма [3, 4]. С. А. Хвостова описала реакции вегетативной нервной системы (ВНС) при различных психоэмоциональных состояниях [13, 14]. Ранее выполненные собственные исследования позволили выявить специфические взаимосвязи психоэмоциональной реактивности и динамики показателей ЭЭГ при фото- и фоностимуляции у индивидов с различным УОНРО [5]. Проявления психоэмоциональных реакций в зависимости от выраженности показателей ЭЭГ, вариабельности сердечного ритма (ВРС) и УОНРО обобщены в таблице 2. Статистическая обработка результатов исследования осуществлялась в программах Statistica 6.0 (StatSoft), MS Excel 2007 (Microsoft).
Таблица 2. Сопоставление характеристик психоэмоциональной реактивности и функциональных проявлений организма человека
Результаты и обсуждение. Для учета результатов электроэнцефалографии было выбрано теменное сагиттальное отведение (Pz), которое характеризуется наиболее выраженной динамикой изменения стандартных показателей ЭЭГ у человека.
Динамика показателе ЭЭГ в течение ОМЦ в группах наблюдения с различным УОНРО представлена в табл. 3, 4, 5 и на рис. 1.
Таблица 3. Динамика амплитуды альфа ритма в течение ОМЦ в зависимости от УОНРО женщин
Примечание: здесь и далее * - статистически значимые различия между группами УОНРО при p<0.05 (U-критерий Манна-Уитни).
Выявлено, что динамика амплитуды альфа ритма имеет выраженную специфику проявления в различных фазах ОМЦ в зависимости от УОНРО испытуемых. У лиц с высоким УОНРО максимальные значения амплитуды альфа ритма наблюдались в менструальную и предовуляторную фазы, на фоне минимальных значений исследуемого показателя в фолликулярную, овуляторную, лютеиновую и предменструальную фазы ОМЦ. У индивидов со средним УОНРО максимальные значения амплитуда альфа ритма регистрировалась в менструальную, фолликулярную и лютеиновую фазы, а минимальные - в предвовуляторную, овуляторную и предменструальную фазы ОМЦ. У испытуемых с низким УОНРО максимальные величины анализируемого показателя наблюдались в фолликулярную, овуляторную и лютеиновую фазы. Минимальная выраженность амплитуды альфа ритма в данной группе женщин фиксировалась в менструальную, предовуляторную и предменструальную фазы ОМЦ.
У индивидов с высоким УОНРО среднее арифметическое значение амплитуда альфа ритма ниже, чем у лиц со средним и низким УОНРО (25,2±1,69 мкВ, 25,4±2,00 мкВ и 28,7±1,81 мкВ соответственно), что свидетельствует об относительном преобладании процессов активации ЦНС в группе испытуемых характеризующихся высоким УОНРО.
Таблица 4. Динамика амплитуды бета ритма в течение ОМЦ в зависимости от УОНРО женщин
Таблица 5. Динамика доминантной частоты альфа ритма в течение ОМЦ в зависимости от УОНРО женщин
В результате оценки динамики амплитуды бета ритма было выявлено, что независимо от УОНРО, к концу ОМЦ наблюдается выраженное увеличение ее величин. При этом, у лиц с высоким УОНРО максимумы значений амплитуды бета ритма фиксировалась в лютеиновую и предменструальную фазу, а минимумы - в менструальную, фолликулярную, предовуляторную и овуляторную фазы ОМЦ. У индивидов со средним УОНРО максимальные значения амплитуды бета ритма регистрировались в предменструальную фазу, на фоне минимальных значений анализируемого показателя в менструальную, фолликулярную и предовуляторную фазы ОМЦ. У испытуемых с низким УОНРО наблюдалось повышение амплитуды бета ритма в лютеиновую и предменструальную фазы, а наиболее значимое снижение - в менструальную, и предовуляторную фазы ОМЦ.
Анализ динамики ДЧ альфа ритма выявил выраженную специфику проявления данного показателя ЭЭГ в различных фазах ОМЦ в зависимости от УОНРО испытуемых. У лиц с высоким УОНРО максимальные значения ДЧ наблюдались в овуляторную и предменструальную фазы, а минимальные - в фолликулярную, предовуляторную и лютеиновую фазы ОМЦ. Испытуемые со средним УОНРО отличались выраженным повышением ДЧ в лютеиновую фазу, на фоне значительного снижения данного показателя в овуляторную фазу ОМЦ. У женщин с низким УОНРО ДЧ альфа ритма была максимальной в предовуляторную и предменструальную фазы, а минимальной - в менструальную, фолликулярную и лютеиновую фазы ОМЦ. Важно отметить, что только в группе лиц характеризующихся высоким УОНРО ДЧ альфа-ритма в течение всего цикла была выше 10 Гц. У индивидов со средним УОНРО ДЧ выше 10 Гц фиксировалась в менструальную, предовуляторную, лютеиновую и предменструальную фазы, а у исследуемых с низким УОНРО - в предовуляторную, овуляторную и предменструальную фазы ОМЦ.
Рис. 1. Динамика амплитуды альфа-ритма в различные фазы ОМЦ у индивидов с высоким, средним и низким УОНРО при фотостимуляции: здесь и далее статистическая значимость различий между группами УОНРО при p<0,05: *- относительно высокого, #- относительно низкого, ** - относительно среднего УОНРО (U-критерий Манна-Уитни).
Анализ результатов проявления амплитуды альфа-ритма при фотостимуляции в различные фазы ОМЦ у индивидов с высоким, средним и низким УОНРО выявил ряд закономерностей. В группе наблюдаемых с высоким УОНРО амплитуда альфа-ритма при фотостимуляции частотой 5, 10 и 15 Гц не превышала 22,0 % не зависимо от фаз ОМЦ. Это наделяет представителей высокого УОНРО повышенной стабильной устойчивостью ЦНС к внешним раздражителям в течение ОМЦ, в отличие от женщин со средним и низким УОНРО. У индивидов со средним и низким УОНРО максимальное снижение амплитуды альфа-ритма регистрировалось в лютеиновую фазу и достигало 31,7% и 45,2% соответственно. При этом, выраженная реакция формирования ориентировочного рефлекса у лиц со средним УОНРО наблюдалась в лютеиновую фазу, а у женщин с низким УОНРО - в овуляторную.
Распределение значений показателя вегетативного баланса по фазам ОМЦ у женщин с различным УОНРО представлено на рис. 2.
Рис. 2. Соотношение LF/HF у лиц с высоким, средним и низким УОНРО в динамике ОМЦ.
Величина исследуемого показателя у индивидов с высоким и средним УОНРО была максимальной (2,1±0,24 у.е. и 2,6±0,45 у.е. соответственно) в лютеиновую фазу, характеризуя ее сбалансированностью компонентов ВНС для данных групп наблюдения. Для лиц с низким УОНРО максимальная выраженность показателя вегетативного баланса (1,5±0,28 у.е.) фиксировалась в овуляторную фазу. Минимум LF/HF у индивидов с высоким и средним УОНРО (1,2±0,11 у.е. и 1,0±0,10 у.е. соответственно) регистрировался перед менструацией, характеризуя данную фазу для этих групп наблюдения умеренным преобладанием парасимпатического компонента ВНС. Минимальная выраженность анализируемого показателя в группе с низким УОНРО (1,3±0,15 у.е.) фиксировалась в фолликулярную фазу. Полученный результат свидетельствует об умеренном преобладании парасимпатического компонента ВНС у женщин с низким УОНРО в фолликулярную фазу ОМЦ.
Динамика порога боли в течение ОМЦ у женщин с высоким, средним и низким УОНРО представлена на рис. 3.
Рис. 3. ПБЧ у лиц с высоким, средним и низким УОНРО в динамике ОМЦ.
Дисперсионный анализ результатов данного исследования выявил достоверные различия ПБЧ между фазами ОМЦ у индивидов с низким УОНРО, на фоне относительно стабильного проявления болевой чувствительности у женщин с высоким и средним УОНРО. При этом, у лиц с высоким УОНРО порог боли в течении ОМЦ фиксировался в среднем на уровне 7,7±0,49 с, с максимумом (8,1±0,53 с) в предовуляторную фазу, а минимумом (7,4±0,51 с) - в лютеиновую фазу ОМЦ. У женщин со средним УОНРО средняя арифметическая ПБЧ составляла 20,1±0,43 с. Максимальная выраженность порога боли в данной группе (20,7±0,57 с) регистрировалась в лютеиновую фазу, а минимальная (19,5±0,44 с) - в предовуляторную фазу. Для лиц с низким УОНРО средняя арифметическая ПБЧ составила 33,4±1,57 с, с максимумом (35,5±1,95 с) в менструальную фазу и минимумом (31,6±1,62 с) - в предменструальную фазу ОМЦ.
На основании полученных устойчивых сочетаний показателей электроэнцефалографии, вариационной пульсометрии и УОНРО была разработана матрица преимущественной выраженности эмоционального фона у женщин с высоким, средним и низким УОНРО, в течение ОМЦ (табл. 6).
Таблица 6. Преимущественная выраженность эмоционального фона у женщин с высоким, средним и низким УОНРО в динамике ОМЦ
Таким образом, в результате предпринятого исследования выявлен ряд ключевых моментов, раскрывающих закономерности механизмов индивидуализации гомеостаза женщин репродуктивного возраста. Во-первых, уровень общей неспецифической реактивности, являясь интегративным компонентом гомеостаза, распространяет свое влияние на динамику функциональных состояний организма женщин репродуктивного возраста. Во-вторых, психоэмоциональные проявления поведенческих реакций у женщин в динамике овариально-менструального цикла зависят от индивидуальных характеристик общей неспецифической реактивности организма. В-третьих, соотнесение индивидуального проявления показателей электроэнцефалографии, вариационной пульсометрии и УОНРО с фазой полового цикла позволило разработать матрицу преимущественной выраженности эмоционального фона в динамике овариально-менструального цикла женского организма.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и Администрации Волгоградской области в рамках реализации научного проекта № 14-06-96504 «Генотипические и фенотипические предпосылки формирования асоциальных и просоциальных форм поведения у человека».