CC BY
27
ХАРАКТЕРИСТИКА БИОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ГОЛОВНОГО МОЗГА И ЕЕ РЕАКТИВНОСТЬ У ФИТНЕС-ТРЕНЕРОВ
М.В. Королева, ГЛ. Шорин ЮУрГУ, г. Челябинск
Рассмотрена биоэлектрическая активность мозга у фитнес-тренеров. Показаны особенности ее проявления в профессиональной деятельности тренеров этого направления двигательной активности.
Для нормального функционирования человеческого организма и сохранения здоровья необходима определенная «доза» двигательной активности. ЭЭГ отражает сложную структуру, или мозаику, активности коры головного мозга, которая у здорового человека отличается определенной картиной, соответствующей гармонической сочетан-ности протекания основных нервных процессов в мозге. Двигательные области коры больших полушарий служат основным звеном, в котором образованный в коре больших полушарий и ее ассоциативных и других зонах (а не только в моторной зоне) замысел превращается в программу движения. Движения являются одним из важнейших механизмов познания внешнего мира, сознательного воздействия на внешний мир и на самого себя. Рецепторный аппарат двигательной системы входит в систему восходящей неспецифической активации структур мозга и особенно ретикулярной формации ствола. Определенные двигательные акты, физические упражнения обладают способностью вызывать изменения психического статуса организма - снижать психо-эмоциональное напряжение, повышать умственную работоспособность, т.е. повышать процессы активации в
ЦНС. Основным представителем фоновой ЭЭГ является альфа-ритм, доминирующий в теменно-затылочных областях. При гипервентиляции увеличивается потребление мозгом глюкозы, усиливается мозговой кровоток, повышается частота и снижается индекс альфа-ритма. Целью работы явилась оценка фоновой биоэлектрической активности головного мозга и ее параметров по результатам пробы с гипервентиляцией у женщин, работающих фитнес-тренерами в течение 5 лет и более. Под наблюдением находились 12 женщин в возрасте 25,0 ± 4,0 года. Исследование проведено на компьютерном электроэнцефалографе «Нейрон-Спектр-3» фирмы «НейроСофт» (Россия) с использованием 16-канальной схемы коммутации и автоматической обработки полученных данных. В таблице приводятся показатели амплитуды и индекса альфа-активности по областям головного мозга в фоновой ЭЭГ и при гипервентиляционной пробе.
Как видно из таблицы, максимальные амплитудные показатели фоновой ЭЭГ отмечаются в центрально-теменных областях коры, соответствующих зоне двигательного анализатора и центрального анализатора афферентации. Минимальная амплитуда основной активности зарегистриро-
Биоэлектрическая активность головного мозга и ее реактивность у фитнес-тренеров
Отведения Максимальная амплитуда ЭЭГ(мкВ) Индекс альфа-ритма (%)
фоновая После ГВ фоновый После ГВ
Бр1 47,5 ± 3,5 64,0 ±5,0* 18,5 ±0,5 16,5 ± 3,5
¥р2 56,5 ±7,5 63,5 ± 12,5* 21,0 ±3,0 19,0 ± 1,0
¥3 52,5 ± 2,5 74,0 ± 5,0* 31,0 ±4,0 22,5 ± 3,5
¥4 56,0 ± 1,0 75,5 ± 5,5* 32,5 ± 3,5 24,0 ±1,0
СЗ 73,0 ± 1,0 73,0 ±2,0 48,0 ±0,0 35,0 ±5,0*
С4 76,0 ± 15,0 77,0 ±3,0 52,0 ±3,0 39,0 ±3,0*
РЗ 76,0 ±4,0 89,0 ± 10,0* 62,5 ± 4,5 51,5 ±6,5
Р4 87,5 ± 12,5 99,0 ± 22,0* 57,0 ± 0,0 47,0 ±4,0
01 73,0 ±23,0 76,5 ± 20,5 59,5 ± 0,5 48,0 ± 1,0
02 64,0 ±21,0 66,5 ± 15,5 53,5 ± 1,5 45,0 ±8,0
Р7 50,0 ±3,0 51,5 ±2,5 30,0 ± 3,0 17,5 ±3,5*
Б8 45,0 ± 1,0 56,0 ± 11,0 29,0 ±0,0 24,0 ± 4,0
тз 49,0 ±7,0 48,5 ± 7,5 39,0 ± 6,0 25,0 ±8,0
Т4 46,0 ± 0,0 52,0 ± 8,0 32,0 ± 0,0 28,0 ± 6,0
Т5 46,0 ± 6,0 53,0 ± 1,0 49,5 ± 8,5 43,5 ±3,5
Тб 51,5 ± 11,5 60,5 ± 8,5 53,5 ± 10,5 43,5 ± 16,5
Примечание: * - достоверные различия фоновых и реактивных амплитуд и индексов по областям мозга (р < 0,05).
Серия «Образование, здравоохранение, физическая культура», выпуск 12
83
Проблема здравоохранения
вана в височных областях, где расположены слуховой и вестибулярный анализаторы.
При гипервентиляционной пробе амплитудные показатели претерпели следующие изменения. Повышение амплитуды основной активности произошло по всем зонам, кроме передней височной области слева, где отмечено незначительное снижение амплитуды (на 0,02 %), что можно расценить как неизменность показателя. Максимальное повышение амплитуды отмечено в лобных (29 %), центральных (5 %) и теменных областях (22 %), ответственных за организацию двигательных актов.
Распределение индекса альфа-активности по областям коры выглядело на фоновой ЭЭГ следующим образом по убывающей: 1) теменная, 2) затылочная, 3) задне-височная, 4) центральная, 5) передне-височная, 6) лобная, 7) задне-лобная, 8) передне-лобная области. Таким образом, областью доминирования альфа-ритма стали теменная и затылочная области коры головного мозга, что соответствует зональному распределению в норме.
При пробе с гипервентиляцией отмечено диффузное снижение индекса альфа-активности по всем областям коры мозга: 1) теменная - на 19 %, 2) затылочная - на 20 %, 3) задне-височная - на 19 %, 4) центральная - на 25 %, 5) передне-височная - на 35 %, 6) лобная на 29 %, 7) задне-лобная - на 40 %, 8) передне-лобная - на 9 %. Значительные изменения распределения индекса альфа-ритма при гипервентиляции произошли за счет повышения индекса быстрых низкоамплитудных ритмов (бета-активность низкой и высокой частоты) и снижения индекса медленных ритмов.
Более низкая величина альфа-ритма регистрируется и при снижении, и при повышении уровня энергетического обмена. В норме снижение церебрального энергообмена связано с уменьшением функциональной активности головного мозга и низкой альфа-активностью с относительным повышением индекса медленных ритмов. Повышение энергообмена обусловлено ростом активации мозга, при которой также наблюдается снижение относительной спектральной мощности и индекса альфа-ритма за счет повышения доли бета-активности, которая является маркером десинхронизации. В основе десинхронизации лежит возбуждение ретикулярной формации мозгового ствола и ядер таламуса афферентными импульсами от рецепторов, в результате чего активируется кора больших полушарий.
Эта зависимость объясняет, почему успешность различных видов деятельности максимальна при определенном уровне стрессового возбуждения, а при более низком или высоком уровне она падает. Сходная закономерность существует между стрессовым возбуждением и состоянием здоровья. Установлена тесная взаимосвязь между функциональной активностью мозга, его энергетический обменом и мозговым кровотоком.
При активации нейронов происходит их деполяризация, в результате которой в межклеточной жидкости накапливаются ионы калия, являющиеся пусковым фактором усиления мозгового кровотока. В нейронах при этом повышается аэробное и анаэробное окисление глюкозы, сопровождающееся накоплением кислых продуктов обмена - лактата и углекислоты. Увеличение концентрации водородных ионов способствует длительному усилению мозгового кровотока.
Повышение функциональной активности мозга сопровождается увеличением церебрального энергетического метаболизма и мозгового кровотока. При небольших изменениях обмена дополнительно образовавшийся С02 вымывается усиленным кровотоком, и pH в мозге не меняется или даже повышается.
Таким образом, выполнение физических упражнений положительно влияет на все звенья проприорецепции и центрального двигательного анализатора коры головного мозга, расположенного в прецентральной и постцентральной извилинах (лобная и теменная кора), препятствуя развитию дегенеративных изменений, связанных с различными вредностями и гиподинамией. Повышается метаболизм нервной ткани и мозговой кровоток. Все эти данные свидетельствуют о неоценимом положительном влиянии занятий оздоровительной физической культурой на организм человека.
В нашем случае прослеживается преобладание амплитуды альфа-активности в теменных областях с повышением ее при гипервентиляции в центральных и лобных областях коры. В то же время индекс альфа-ритма у фитнес-тренеров доминирует в тнменно-затылочных областях и снижается при гипервентиляции преимущественно в переднее-височных и задне-лобных областях мозга. Полученные данные свидетельствуют о нормальном протекании физиологических процессов в ЦНС,
84
Вестник ЮУрГУ, № 16, 2007
