Изменения степени асимметрии церебральной гемодинамики при воздействии эфирных масел на фоне физических нагрузок

Автор: Сентябрев Н.Н., Камчатников А.Г., Горбанева Е.П., Ракова Е.В.

Журнал: Физическая культура, спорт - наука и практика @fizicheskaya-kultura-sport

Рубрика: Физиология и спортивная медицина

Статья в выпуске: 1, 2016 года.

Бесплатный доступ

Целью работы являлось изучение изменений функционального состояния (ФС) в связи с асимметрией мозгового кровообращения (МК) на фоне выполнения физических нагрузок (ФН) на уровне индивидуальной величины PWC170, а также оценка характера влияния на ФС композиций эфирных масел (КЭМ). МК оценивали методом реоэнцефалографии (РЭГ). По характеру кровообращения гемисфер было выделено две группы: с доминированием право- и левостороннего кровотока. Основная часть исследования проведена в группе спортсменов с преобладанием МК левого полушария. До и после ФН определяли состояние ЦНС и двигательного аппарата по показателям двигательных реакций и данным определения динамического тремора. Оценивали точность двигательных действий (ТДД) по попаданиям в мишень для игры в дартс. Для воздействия на параметры ФС использовали предпочитаемые по запаху КЭМ, которые были специально разработаны с учетом индивидуальных особенностей участников исследования, на основе имеющихся теоретических и практических предпосылок. По величине амплитуды РЭГ (отведение FM, каротидный бассейн) была определена индивидуальная типология МК, по И. Б. Исупову. После ФН до отказа отмечен рост амплитуды РЭГ и уменьшение асимметрии МК. В случае умеренного уменьшения асимметрии МК после нагрузки показатель ТДД уменьшился, через 10 мин восстановления степень восстановления была незначительна. Максимальное уменьшение асимметрии МК сопровождалось наибольшим уменьшением ТДД. Обонятельные воздействия с помощью КЭМ повышали скорость восстановления гемодинамических и двигательных показателей ФС. Обсуждаются роль и возможные механизмы происходящих изменений асимметрии МК.

Еще

Функциональная асимметрия, асимметрия мозгового кровообращения, физическая нагрузка, точность двигательных действий

Короткий адрес: https://sciup.org/14263990

IDR: 14263990

Текст научной статьи Изменения степени асимметрии церебральной гемодинамики при воздействии эфирных масел на фоне физических нагрузок

Организация и методы исследования. В исследованиях участвовало 32 спортсмена (волейбол, футбол), возраст 18-20 лет, спортивная квалификация I разряд. Изучали перераспределение параметров полушарного и регионарного МК методом реоэнцефалографии (РЭГ) с помощью 4-канального реографа «Диамант-Р» в составе аппаратно-программного комплекса (АПК) КМ-АР-01 «ДИАМАНТ». Оценивали характер двигательной асимметрии с помощью аппаратно-программного комплекса «Функциональные асимметрии» [3]. Оба АПК включали пакеты прикладных программ для обработки показателей. Регистрировали характеристики состояния ЦНС и моторной системы (двигательные реакции и динамический тремор), определяли состояние физической работоспособности (ФР): общей (PWC170, по В. Л. Карпману) и специальной (точность попаданий в мишень для игры в ДАРТС – ТДД). Исследования проводили до и после физической нагрузки (ФН, велоэргометр) на уровне индивидуальной величины PWC170. Для воздействия на ФС использовали КЭМ, специально разработанные для участников данного исследования по ранее описанным принципам [4]. Для воздействия КЭМ на спортсменов использовали метод холодных ингаляций [6]. Обработка полученных данных проводилась с использованием пакета прикладных программ статистической обработки данных Microsoft Excel 2007 в среде Window 7. Определяли показатели описательной статистики. Значимость различий показателей определяли по критерию Стьюдента.

Результаты исследования. Определение двигательной асимметрии показало, что 16 спортсменов характеризовались различными комбинациями правых признаков, у 10 человек были определены различные варианты левшества, амбидекстрия отмечена у 4 человек. Далее, в покое и после ФН до отказа от продолжения работы, регистрировали показатели МК (табл.1).

У большинства спортсменов (25 из 32) преобладало МК левого полушария. Далее по этой причине анализировали показатели участников этой группы. Величины АРГ и РИ в FM-отведении указывали на адекватное кровенаполнение каротидного бассейна мозга. В покое тонус крупных мозговых артерий по Vб (скорость быстрого кровенаполнения) был повышен. Отмечено затруднение венозного оттока по величинам ВО и ДСИ. По величине амплитуды РЭГ (отведение FM, каротидный бассейн) установлены индивидуальные различия типов МК [2]. Лиц с АРГ от 0,12 до 0,15 ом отнесли к нормоволемическому типу МК (n = 12). У семи участников отмечен гиперволемический тип (АРГ > 0, 15 ом), а у шестерых гиповолемический тип (АРГ < 0,12).

После ФН у обследованных асимметрия МК (по КА) значительно уменьшилась (в FM отведении на 64,7 %, в OM отведении – на 65,5 %, P<0,01). Остальные показатели МК (АРГ, РИ, ДСИ) изменялись на 13-16 % (P<0,05). Снизился тонус артериального русла (Vб) и Vм, выросли линейная скорость кровотока (АРГ) и относительное пульсовое кровенаполнение мозга (РИ). У одиннадцати обследованных под влиянием ФН асимметричность МК значительно уменьшилась (в FM от 38,6±3,5 до 9,8±1,0; P<0,01; в OM от 35,4±2,9 до 10,1±0,9, усл. ед., P<0,01). У пятерых обследованных асимметрия выросла (в FM от 30,4±1,9 до 36,0±1,5; в OM от 30,0±2,3 до 33,5±1,7). У остальных (n = 16) асимметрия МК умеренно уменьшилась (FM от 36,0±2,8 до 21,5±2,1, OM от 33,8±2,5 до 22,6±2,7). Величина МК у лиц с гиповолемическим типом выросла в результате дилатации крупных артерий. Об этом свидетельствовало увеличение скорости быстрого и медленного кровенаполнения. Полное восстановление показателей РЭГ через 10 минут не происходило (табл. 1).

При уменьшении асимметрии МК ТДД до ФН составила 33,8±2,0 балла, сразу после нагрузки 31,1±1,2 балла, через 10 мин восстановления 31,8±1,7 балла (P>0,05). При максимальном снижении асимметрии МК отмечено наибольшее и достоверное уменьшение ТДД от 32,2±1,8 до 27,1±2,6 балла (P<0,05), восстановление через 10 мин не произошло (27,7±1,8). У лиц с ростом асимметрии ТДД уменьшилась от 34,0±1,9 до 31,8±2,7 балла, после восстановления 32,4±1,7 балла (P>0,05). При умеренном изменении асимметрии ТДД снизилась в наименьшей степени: от 33,9±1,5 до 32,9±1,1 балла, через 10 мин восстановления – 33,1±1,8 балла (P>0,05). Далее оценивали результативность воздействий КЭМ на асимметричность кровоснабжения гемисфер мозга (табл. 2) и изменение эффективности ТДД.

Таблица 1

		Фон
	Показатели	FM		OM
		L (слева)	R (справа)	L (слева)	R (справа)
АРГ, ом	фон	0,19±0,04	0,16±0,02	0,06±0,01	0,06±0,01
	после нагрузки	0,22±0,04	0,2±0,03	0,07±0,01	0,07±0,01
	10 мин восст.	0,20±0,03	0,18±0,05	0,07±0,01	0,07±0,01
РИ	фон	1,94± 0,27	1,56±0,17	0,59±0,08	0,59±0,09
	после нагрузки	2,19±0,21	1,97±0,22	0,69±0,08	0,71±0,08
	10 мин восст.	2,03±0,22	1,67±0,13	0,62±0,09	0,64±0,07
В/А, %	фон	81,8 ±3,6	86,5±3,3	84,1±4,0	79,2±4,1
	после нагрузки	69,7±3,7*	64,9±5,0*	66,4±4,1*	69,7±2,9
	10 мин восст.	75,2±2,9	77,8±4,1	78,4±3,7	72,2±3,5
ВО, %	фон	9,1±1,2	10,3±1,8	17,5±2,2	6,4±0,7
	после нагрузки	13,3±2,5*	7,4±1,0	26,5±2,9*	15,3±1,2*
	10 мин восст.	11,8±1,9	8,5±1,3	19,8±2,0	9,7±1,8
Vб, ом/с	фон	2,34±0,7	1,94±0,7	0,64±0,09	0,73±0,07
	после нагрузки	2,88±0,6	2,56±0,7	0,94±0,07	0,99±0,08
	10 мин восст.	2,61±0,7	2,30±0,7	0,88±0,08	0,90±0,07
Vм, ом/с	фон	0,74±0,05	0,63±0,07	0,24±0,04	0,28±0,03
	после нагрузки	0,87±0,06	0,91±0,07	0,36±0,05	0,47±0,04
	10 мин восст.	0,82±0,07	0,80±0,05	0,33±0,05	0,40±0,03
ДСИ, %	фон	69,9±4,4	77,1±5,1	72,8±4,7	65,1±4,0
	после нагрузки	52±2,0*	51,8±1,3*	60,3±3,8*	50,4±2,6*
	10 мин восст.	59,7±3,1*	58,2±2,4*	67,5±2,7*	59,1±2,9*
КА, %	фон	35,1±2,2		33,3±1,7
	после нагрузки	12,4±1,3*		11,5±1,2*
	10 мин восст.	18,4±2,6*		19,1±1,1*

Изменения показателей кровообращения мозга под влиянием ФН (n= 32)

FM – фронто-мастоидальное отведение, OM – окципито-мастоидальное отведение; АРГ – амплитуда рео-граммы, ом; РИ – реографический систолический индекс; В/А – венозно-артериальный показатель (%); ВО – венозный отток (%); Vб – средняя скорость быстрого кровенаполнения (Ом/с); Vм – средняя скорость медленного кровенаполнения (Ом/с); ДСИ – диастолический индекс (%); КА – коэффициент асимметрии; * – различия достоверны, P<0,05.

На этом этапе после ФН у обследованных со значительным снижением асимметрии ТДД снизилась от 31,9±1,4 до 26,8±1,8 балла (P<0,05). После применения КЭМ этот показатель достоверно вырос и составил 32,2±1,6 балла (восстановление эффективно, P<0,05). В группе с ростом асимметрии ТДД уменьшилась от 35,0±2,9 до 30,6±2,1 балла (P>0,05), воздействие КЭМ привело к повышению ТДД до 33,4±1,8 балла (P>0,05). В группе с умеренным изменением (уменьшением) асимметрии снижение ТДД было минимальным: от 34,5±1,9 до 33,7±1,8 балла (P>0,05), после обонятельного воздействия КЭМ ТДД восстановилась до 34,2±2,0 балла (P>0,05).

Заключение. Роль адекватности кровоснабжения мозга для выполнения и организации двигательной, в том числе и спортивной, деятельности доказывается многими фактами [5, 10]. Показатели РЭГ, в частности затруднения венозного оттока, выступают как характеристики утомления и снижения спортивной формы

[8] . Но полученные нами данные свидетельствуют о том, что асимметричность МК также является одним из существенных факторов, влияющих на способность человека выполнять мышечную работу различного характера. Результаты проведенного исследования показывают, что при отказе от работы гораздо больше выражены изменения параметров асимметрии МК. Характеристики скорости кровенаполнения и характеристики венозного оттока изменяются существенно меньше. Наше мнение согласуется со сведениями о различиях измененя кровотока регионов мозга при физической работе до утомления [13]. Одним из возможных объяснений связи утомления и отказа от работы с уменьшением асимметрии МК может быть предположение Z. Vrselja с соавт. [14] о физиологической необходимости асимметричности МК как механизма предотвращения баротравм.

Значимость степени и направления изменения асимметрии МК для организации сложнокоордини-

Таблица 2

		Фон
	Показатели	FM		OM
		L (слева)	R (справа)	L (слева)	R (справа)
1. АРГ, ом	фон	0,20±0,05	0,15±0,04	0,06±0,01	0,06±0,01
	после нагрузки	0,22±0,04	0,2±0,03	0,07±0,01	0,07±0,01
	после ЭМ	0,19±0,06	0,15±0,05	0,09±0,02	0,07±0,02
2. РИ	фон	1,82± 0,21	1,41±0,12	0,71±0,21	0,60±0,11
	после нагрузки	2,15±0,27	2,07±0,19	0,94±0,25	0,81±0,16
	после ЭМ	1,79±0,16	1,46±0,24	0,73±0,15	0,65±0,19
3. В/А, %	фон	88,3 ±3,9	86,5±3,3	84,0±2,8	79,1±3,6
	после нагрузки	76,2±3,2*	74,9±4,1*	70,4±3,1*	69,7±2,5*
	после ЭМ	87,3±3,4	84,6±3,5	81,1±2,9	78,4±2,7
4. ВО, %	фон	8,8±1,6	10,3±1,8	17,5±2,2	6,4±0,7
	после нагрузки	14,3±2,3	12,4±1,9	25,4±2,5	16,8±2,7
	после ЭМ	9,3±1,5*	10,1±2,0	17,7±3,0	10,6±1,8
5. Vб, ом/с	фон	2,45±0,6	2,04±0,8	0,74±0,15	0,67±0,12
	после нагрузки	2,95±0,9	2,78±0,6	0,98±0,11	0,90±0,1
	после ЭМ	2,37±0,8	2,00±0,8	0,71±0,19	0,69±0,12
6. Vм, ом/с	фон	0,81±0,05	0,69±0,06	0,38±0,02	0,31±0,04
	после нагрузки	0,97±0,1	0,93±0,08	0,56±0,04	0,59±0,01
	после ЭМ	0,79±0,06	0,68±0,05	0,34±0,06	0,30±0,04
7. ДСИ, %	фон	79,9±4,4	76,8±3,1	73,5±3,1	64,6±3,2
	после нагрузки	60,1±2,0*	62,8±3,3*	60,3±3,5*	58,4±2,6
	после ЭМ	77,2±3,7	72,1±3,1	70,5±3,4	62,2±2,8
8. КА, %	фон	37,0±2,9		31,5±1,3
	после нагрузки	10,7±2,1*		9,8±1,7*
	после ЭМ	25,6±1,7*		20,4±2,7*

Обозначения те же, как и в таблице 1.

Изменения показателей МК под влиянием ФН и эфирных масел

рованной мышечной деятельности отражают установленные в работе особенности изменений ТДД. Влияние эфирных масел на сложноорганизованные движения, показанное нами, также связано с особенностями асимметричности МК. Тем самым подтверждается связь между характеристиками межрегиональных перераспределений МК и организацией двигательной деятельности, показанная в исследованиях связи реализации навыка письма леворуких, использующих для письма правую руку с особенностями регионального кровотока мозга [12].

Полученные в работе сведения показывают роль асимметричности показателей церебральной гемодинамики в физиологических механизмах ФС, определяют пути коррекции состояний спортсменов с помощью направленных воздействий на параметры асимметрии, что значимо для эффективности спортивной деятельности [1].

Список литературы Изменения степени асимметрии церебральной гемодинамики при воздействии эфирных масел на фоне физических нагрузок

Бердичевская Е. М., Гронская А. С. Функциональные асимметрии и спорт///Руко водство по функциональной межполушарной асимметрии. -М.: Научный мир, 2009. -С. 647-691. -Режим доступа: http://www.cerebral-asymmetry.ru/24. Berdichevskaya_Gronskaya.pdf.
Исупов И. Б., Занкович А. А., Кочубеева Е. Н. Типологические особенности кровообращения головного мозга молодых людей//Вестник ВолГУ. -Сер. 7. Философия. Социология и социальные технологии. -2008. -№ 1 (7). -С. 124-129.
Корягина Ю. В., Нопин С. В. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ Аппаратнопрограммный комплекс «Функциональные асимметрии» №2010617759//Программы для ЭВМ: (офиц. бюл.). -2011. -№ 1. -ч. 2. -С. 301.
Овчинников В. Г., Сентябрев Н. Н., Чубатова О. И. и др. Экспериментальное обоснование принципов составления композиций эфирных масел//Современные проблемы науки и образования. -2014. -№ 2; URL: www.science-education.ru/116-12437
Сентябрев Н. Н. Актуальные проблемы управления психофунциональными состояниями в спорте//Теория и практика физической культуры. -2010. -№ 8. -С. 47-51.
Сентябрев Н. Н. Направленная релаксация при на пряженной мышечной деятельности человека: монография. -Волгоград, 2004. -142 с.
Фокин В. Ф. Динамическая функциональная Асимметрия как отражение функциональных состояний//Асимметрия. -2007. -Т.1. -№ 1. -С. 4-9.
Эрлих В. В., Исаев А. П., Кравченко А. А. Интеграция звеньев нейромоторного обеспечения центральной, региональной и мозговой гемодинамики у юных лыжников-гонщиков 18-20 лет высокой спортивной квалификации в годовом цикле подготовки//Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Образование, здравоохранение, физическая культура. -2011. -№ 20 (237). -С. 49-54.
Dziembowska I, Izdebski P, Rasmus A, et al. Effects of Heart Rate Variability Biofeedback on EEG Alpha Asymmetry and Anxiety Symptoms in Male Athletes: A Pilot Study. Appl Psychophysiol Biofeedback. 2015 Oct http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26459346.
Law I. Human brain mapping under increasing cognitive complexity using regional cerebral blood flow measurements and positron emission tomography//Dan Med Bull. 2007 Nov;54(4):289-305.
Nedergaard N.J., Heinen F., Sloth S. et al. Mode-dependent control of human walking and running as revealed by split-belt Biomechanics of the ski cross start indoors on a customised training ramp and outdoors on snow//Sports Biomech. 2015 Sep;14(3):273-86.
Siebner H.R., Limmer C., Peinemann A. et al. Long-term consequences of switching handedness: a positron emission tomography study on handwriting in "converted" left-handers. J Neurosci. 2002 Apr 1;22(7):2816-25.
Stone M.R., St Clair Gibson A., Thompson K.G. Asymmetry of Cerebral Hemodynamic Response to Incremental Cycling Exercise//Int J Sports Physiol Perform. 2015 Jul 27. /http://journals.humankinetics. com/ijspp-in-press/ijspp-in-press/asymmetry-of-cerebral-hemodynamic-response-to-incremental-cycling-exercise.
Vrselja Z, Brkic H, Curic G. Arterial tree asymmetry reduces cerebral pulsatility//Med Hypotheses. 2015 Aug 10. pii: S0306-9877(15)00308-4. doi: 10.1016/j. mehy.2015.07.030. http://www. ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26277658

Еще

Статья научная