Исследование биоэлектрической активности и пространственно-временных характеристик головного мозга в группах мужчин молодого и зрелого возраста с синдромом дорсопатии на поясничном уровне до и после коррекционного воздействия

Восстановление и сохранение здоровья в любом возрасте является необходимым условием для полноценной и активной жизни. Особенно актуальной, на наш взгляд, является данная проблема для мужчин молодого и зрелого возраста, которые активно участвуют в производственной и коммерческой деятельности. Огромное количество стрессовых ситуаций, несбалансированный двигательный режим приводит не только к нерациональным перегрузкам опорно-двигательного аппарата и сердечно-сосудистой системы, но и к развитию дисфункций регулирующих срединных структур мозга мужчин молодого и зрелого возраста – лимбической системе (ЛС). ЛС в современном смысле этого термина включает в себя, помимо лимбической коры, целый ряд глубоких структур мозга и является весьма чувствительным индикатором всех происходящих в организме событий, очень чутко реагирующим на любые стрессорные воздействия [1, 2]. При реализации целостного поведения регуляторные системы тесно взаимодействуют между собой как на уровне коры головного мозга, так и на уровне подкорковых образований, обеспечивая формирование избирательных функциональных объединений (систем), участвующих в реализации конкретной мозговой деятельности, в том числе пространственно-временной ориентации. Пространственно-временные свойства - способность нервной системы человека к объективной ориентационной оценке меняющихся параметров внешней среды, что проявляется на всех уровнях организации движений [1]. Временные параметры самым тесным образом связаны с двигательной активностью. Механизм отражения пространства как взаимосвязанную деятельность органов равновесия с внешней рецепцией и двигательным аппа- ратом рассматривал В.М. Бехтерев (1899). Существенное значение он придавал кожно-мышечному чувству. В научной литературе имеется много данных, касающихся исследования механизмов отражения времени и пространства. Структуры, участвующие в восприятии, находятся как в периферической, так и центральной нервной системе: рецепторы зрительного, слухового, вестибулярного и тактильно-проприоцептивного аппаратов, ядер-ные образования и проводящие пути головного и спинного мозга.

Э.Ш. Айрапетьянц и А.С. Батуевым (1969) экспериментально установлено, что пространственный анализ обеспечивается комплексом динамически увязанных между собой анализаторов: зрительного, вестибулярного, кожного и мышечного. По данным различных авторов, в механизмах восприятия времени отводится роль различным подкорковым структурам: гипоталамусу (А.С. Дмитриев, 1964), ретикулярной формации, мозжечку (И.А. Камышов, 1982) [2]. Одним из условий нормального функционирования организма человека является сохранение чувствительной и двигательной проводимости на всех уровнях центральной нервной системы. Проприорецептивные импульсы служат восстановлению этой проводимости. Многократно повторенное движение может по принципу компенсации привести к созданию новых двигательных связей или к восстановлению нервной проводимости. В связи с этим нами был разработан оригинальный способ коррекции нарушений оптимальной статики опорно-двигательного аппарата лиц молодого и зрелого возраста с синдромом дорсопатии поясничного региона (Регистрационный номер 2012153583 от 11.12.12). Суть данного способа, включающего коррекционную гимнастику с применением проприоцептивной нервно-мышечной активации, заключается в том, что комплекс упражнений гимнастика выполняется в три этапа с использованием тренажеров блочного типа в изометрическом режиме, вдоль мышечных кинетических цепей. На каждом последующем этапе коррекции мы добавляем степень вытяжения тела в состоянии снижения гравитационной и осевой нагрузки (ССГОН), что способствует более быстрому и стойкому восстановлению оптимальной статики опорно-двигательного аппарата. Данная гимнастика разработана для мужчин молодого и зрелого возраста с синдромом дорсо-патии на поясничном уровне.

Цель: сравнение влияния разных методик коррекционной гимнастики на показатели, характеризующие функциональное состояние лимбической системы головного мозга мужчин молодого и зрелого возраста с синдромом дорсопатии: биоэлектрическую активность и пространственновременные параметры.

Организация исследования. Исследование проводилось на базе лаборатории нейрофункцио-нальной диагностики кафедры спортивной медицины и физической реабилитации ФГОУ ВПО Урал ГУФК.

В ходе исследования нами было сформировано 2 группы мужчин молодого и зрелого возраста. Все обследованные мужчины до курса восстановительных мероприятий отмечали выраженную хроническую усталость, раздражительность, периодические ноющие боли в области спины, связанные с физической нагрузкой, т. е. симптоматику, свидетельствующую о нарушении функции лимбической системы и опорно-двигательного аппарата. Было обследовано 53 человека, средний возраст которых составил в 1-й группе 26 мужчин (средний возраст 37,5 ± 3,2 года), во 2-й группе 27 мужчин (средний возраст 38,4 ± 4,1 года). Критерием исключения из групп исследования являлось наличие тяжелой соматической и неврологической патологии.

В 1-й группе комплекс восстановительных мероприятий проводился на многофункциональных тренажерах по методике С.М. Бубновского [3]; после каждого занятия исследуемый принимал сеанс массажа на массажном оборудовании «Нуга бест» NM-5000. По продолжительности занятие длилось 1 ч, сеанс массажа 30 мин, комплекс состоял из 12 занятий, которые проводились через день 3 раза в неделю в течение 6 месяцев. Занятия на тренажерах включали тестовую процедуру, во время которой определялась интенсивность предстоящей физической нагрузки; на каждом последующем занятии проводилась коррекция интенсивности физической нагрузки и техники выполнения упражнений.

Во 2-й группе использовали авторский способ коррекции нарушений оптимальной статики опорно-двигательного аппарата лиц молодого и зрелого возраста с синдромом дорсопатии поясничного региона (Заявка на патент от 11.12.2012 г., входящий № 085194, регистрационный № 2012153583). Занятия проводили на тренажерах блочного типа в состоянии снижения гравитационной и осевой нагрузки на суставы тела. После каждого занятия исследуемый принимал сеанс массажа на массажном оборудовании «Нуга бест» NM-5000. По продолжительности занятие длилось 1 ч, сеанс массажа 30 мин, комплекс состоял из 12 занятий, которые проводились через день 3 раза в неделю в течение 6 мес. Занятия на тренажерах включали тестовую процедуру, во время которой определялась интенсивность предстоящей физической нагрузки; на каждом последующем занятии проводилась коррекция интенсивности физической нагрузки и техники выполнения упражнений, то есть на каждом занятии объем физической нагрузки и техника выполнения упражнения устанавливались индивидуально для каждого пациента.

Методы исследования. Анализ показателей, характеризующих биоэлектрическую активность головного мозга, состояние синхронизирующих систем мозга (ретикулярная формация ствола, таламокортикальная система), проводили с помощью электроэнцефалографа «Энцефалан» фирмы «Медиком-МТД». Использовалась запись фоновой активности, проба с открытием глаз, фотостимуляция, проба с гипервентиляцией [4]. Данное исследование позволяет опосредованно изучать адекватность приспособительных реакций на разнообразные воздействия изменяющихся условий окружающей среды. В соответствии с общепринятыми критериями [4] мы выделяли следующие варианты электроэнцефалограмм (ЭЭГ):

• 1)    нормальные: основной компонент ЭЭГ – альфа-ритм, регулярный по частоте, четко модулированный в веретена, со средним и высоким индексом, с хорошо выраженными зональными различиями; форма волн обычно гладкая; бета-активность высокой и средней частоты, малой амплитуды; медленные волны почти не выражены;

• 2)    низкоамплитудные: ЭЭГ характеризуется отсутствием или резким снижением количества альфа-волн при относительном увеличении количества бета- и тета-колебаний невысокой, низкой или очень низкой амплитуды без зональных различий;

• 3)    гиперсинхронные: главное в структуре этого типа ЭЭГ – высокий индекс регулярных колебаний биопотенциалов при потере их зональных различий; возможны разные варианты такого усиления синхронизации активности: с сохранением и даже усилением колебаний альфа-диапазона; с исчезновением альфа-активности и заменой ее бета-активностью низкой частоты или тета-активностью;

• 4)    дезорганизованные: структуру ЭЭГ характеризует слабая представленность альфа-активности; колебания биопотенциалов альфа-, бета-,

тета- и дельта-диапазонов регистрируются без какой-либо четкой последовательности; такой без-доминантный тип кривой может иметь как средний, так и высокий амплитудный уровень.

Пограничные типы ЭЭГ (низкоамплитудные, гиперсинхронные и дезорганизованные), выявленные у исследуемых, не являются безусловным указанием на патологию, и их правильная оценка возможна только в контексте клинических данных.

Исследование временных и пространственных характеристик головного мозга мужчин молодого возраста было проведено с использованием компьютерной технологии, разработанной Ю.В. Корягиной [5]. Для оценки эффективности комплекса изучали следующие показатели: Тест № 1. Определение времени простой сенсорной реакции: а) на свет, б) на звук (сотые доли секунды). Тест № 2. Определение времени реакции на движущийся объект (сотые доли секунды). Тест № 3. Определение времени реакции выбора (количество ошибок). Тест № 4. Определение индивидуальной минуты (с). Тест № 6. Оценка скорости движений (ошибка в %). Тест № 7. Воспроизведение длительности временного интервала: а) на свет; б) на звук (ошибка в %). Тест № 9. Отмеривание отрезков (ошибка в %). Тест № 10. Оценка величины углов (ошибка в %). Тест № 11. Узнавание углов (ошибка в %). Статистическую обработку результатов проводили при помощи методов непараметрического метода обработки данных: Критерий знаков по таблице Ван дер Вардена.

Результаты и их обсуждение. В 1-й группе до проведения коррекционных мероприятий дезорганизованные ЭЭГ были выявлены у 11 мужчин, низкоамплитудные ЭЭГ у 6 мужчин, гиперсинхронные в 2 случаях, вариант нормы наблюдался у 7 мужчин молодого возраста. После проведения коррекционной гимнастики по методике С.М. Буб-новского были выявлены: положительная динамика по показателям биоэлектрической активности головного мозга: повышение уровня организации ритмов, с регистрацией доминирующего альфа-ритма, нормализация реакции активации; улучшение ЭЭГ до варианта нормы у 13 мужчин молодого и зрелого возраста; улучшение ЭЭГ у 2 занимающихся; отсутствие изменений в показателях ЭЭГ у 10 мужчин, семь из которых до и после проведения коррекционных мероприятий имели нормальную ЭЭГ, а трое - низкоамплитудные ЭЭГ, характеризующиеся резким снижением количества альфа-волн при относительном увеличении количества бета- и тета-колебаний невысокой амплитуды без зональных различий. У одного мужчины показатели ЭЭГ незначительно ухудшились: первоначально ЭЭГ дезорганизованного типа (с преобладанием альфа-активности), со снижением порога судорожной готовности на функциональные пробы, после проведенных мероприятий на ЭЭГ была выявлена слабая представленность альфа- активности и повышение дельта-диапазонов со снижением порога судорожной готовности.

Во 2-й группе до проведения коррекционных мероприятий дезорганизованные ЭЭГ были выявлены у двух мужчин, низкоамплитудные ЭЭГ у 16 мужчин, гиперсинхронные - в 2 случаях, вариант нормы наблюдался у 7 мужчин молодого возраста.

После проведения восстановительного комплекса по авторской методике была выявлена положительная динамика: улучшение ЭЭГ до варианта нормы наблюдалось у 16 мужчин; улучшение ЭЭГ в виде более выраженных зональных различий, более гладкой формы волн, повышение бета-активности по сравнению с первоначальными показателями, наблюдалось у 2 занимающихся.

Изменений в показателях ЭЭГ не выявлено у 9 мужчин, так как до и после проведения коррекционных мероприятий по авторской методике у них был нормальный тип ЭЭГ.

Полученные данные представлены в табл. 1 и на рис. 1.

Таблица 1 Показатели биоэлектрической активности головного мозга у мужчин молодого и зрелого возраста с синдромом дорсопатии

Направленность процесса	Группа 1 (n = 26)	Группа 2 (n = 27)
Улучшение (+)	15	18
Ухудшение (-)	1	0
Без перемен (0)	10	9
Достоверность^)	< Z 0,1	< Z 0,1

Наиболее информативными показателями при оценке пространственно-временных характеристик головного мозга, по нашему мнению, являются время реакции на движущиеся или перемещаемые объекты Т2(3), определение времени реакции выбора Т3 и индивидуальной минуты Т4.

Из-за отсутствия в научной литературе критериев нормы времени реакции на движущиеся или перемещаемые объекты и времени реакции выбора, влияние восстановительного процесса под влиянием комплексной терапии оценивалось по отношению к собственному первоначальному показателю обследованных мужчин. При анализе показателей Т2 и Т3 следует учитывать, что чем меньше они, тем выше приспособительные ориентировочные реакции мозга. Показатель Т4 в норме равен 60 с, отклонение его как в сторону уменьшения, так и увеличения свидетельствует о нарушенном восприятии времени. По мнению автора методики, данный показатель опосредованно отражает уровень стресса.

В 1-й группе обследованных показатели Т2 времени реакции на движущиеся или перемещаемые объекты (сотые доли секунды) до проведения коррекционных мероприятий у 12 мужчин были в пределах низкими, у 14 мужчин время реакции

Рис. 1. Динамика показателей биоэлектрической активности головного мозга у мужчин молодого и зрелого возраста с синдромом дорсопатии

Гр.1 (п=26)                 Гр.2   (n=27)

Рис. 2. Динамика показателя Т2 у мужчин молодого и зрелого возраста, сотые доли секунды

на движущиеся или перемещаемые объекты было увеличено. После проведения комплекса мероприятий по методике С.М. Бубновского показатели времени реакции на движущиеся или перемещаемые объекты уменьшились у 17 мужчин, увеличение наблюдалось у 4 мужчин, без изменений остались показатели в 5 случаях.

Во 2-й группе мужчин молодого и зрелого возраста до проведения коррекционных мероприятий по авторской методике были выявлены следующие показатели: у 10 мужчин время реакции на движущиеся или перемещаемые объекты было минимальным, у 17 мужчин время реакции на движущиеся или перемещаемые объекты было увеличено. После проведения комплекса коррекционных мероприятий показатели времени реакции на движущиеся или перемещаемые объекты увеличились у 4 мужчин, без изменений остались в 5 случаях, уменьшились у 18 мужчин.

Но по результатам проведенного анализа, нами не было выявлено достоверных изменений показателя Т3 (количество ошибок).

Показатель Т4 достоверно улучшился во 2-й группе мужчин (Z = Z0,1). Возможно, снижение гравитационной и осевой выполнять нагрузки на суставы тела позволяет выполнять упражнения с меньшим напряжением, что благотворно влияет на стрессоустойчивость мужчин с синдромом дор-сопатии.

Полученные в ходе исследования данные представлены в табл. 2–4 и на рис. 2–4.

Таблица 2

Показатель Т2 у мужчин молодого и зрелого возраста, сотые доли секунды

Направленность процесса	Группа 1 (n = 26)	Группа 2 (n = 27)
Улучшение (+)	17	18
Ухудшение (-)	4	4
Без перемен (0)	5	5
Достоверность (Z)	< Z 0,1	< Z 0,1

Таблица 3

Показатель Т4 у мужчин молодого и зрелого возраста, с

Направленность процесса	Группа 1 (n = 26)	Группа 2 (n = 27)
Улучшение (+)	12	16
Ухудшение (-)	4	5
Без перемен (0)	10	6
Достоверность (Z)	> Z 0,5	= Z 0,1

Рис. 3. Динамика показателя Т4 у мужчин молодого и зрелого возраста, с

Рис. 4. Динамика показателя Т3 у мужчин молодого и зрелого возраста, количество ошибок

□ + □ _ по

Таблица 4

Показатель Т3 у мужчин молодого и зрелого возраста, количество ошибок

Направленность процесса	Группа 1 (n = 26)	Группа 2 (n = 27)
Улучшение (+)	4	8
Ухудшение (-)	4	7
Без перемен (0)	18	12
Достоверность (Z)	> Z 0,5	> Z 0,5

Заключение. Применение как авторского способа коррекции нарушений оптимальной статики опорно-двигательного аппарата мужчин молодого и зрелого возраста с синдромом дорсопатии поясничного региона, так и методики С.М. Бубнов-ского оказывает благотворное воздействие на функциональное состояние организма мужчин молодого и зрелого возраста. Это выражается в положительной динамике показателей биоэлектрической активности и пространственновременных характеристиках головного мозга.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что разработка оригинальной авторской коррекционной методики физической реабилитации лиц с синдромом дорсопатии не уступает по своему влиянию на функциональное состояние голов- ного мозга (и лимбической системы, в частности) ныне существующей и широко используемой методике С.М. Бубновского. Это позволяет разнообразить восстановительный процесс, не снижая его эффективность.