CC BY
28
© Ю.А. Мулик, 2005
ИЗУЧЕНИЕ БИОМЕТРИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАФИЧЕСКИХ ПРОЯВЛЕНИЙ УРОВНЯ ОБЩЕЙ НЕСПЕЦИФИЧЕСКОЙ РЕАКТИВНОСТИ ОРГАНИЗМА *
Ю.А. Мулик
Проблема оценки индивидуально-типологических особенностей человека в последнее время приобрела чрезвычайную актуальность. Нарастающая индустриализация, урбанизация, ускорение темпов жизни, увеличение количества информации и другие негативные факторы, сопутствующие научно-тех-ническому прогрессу, обусловливают необходимость изучения индивидуальных характеристик человека для оценки резервных возможностей его организма с целью обеспечения успешного воспитания и обучения, профотбора и профориентации, эффективной психотерапии.
Разрабатывая проблему оценки функционального состояния организма человека, в своих исследованиях мы базируемся на феномене уровня общей неспецифической реактивности организма (УОНРО)Показателем этого критерия является порог болевой чувствительности (ПБЧ), или ноци-цептивная реактивность. При этом высокому УОНРО соответствует низкий ПБЧ, низкому УОНРО — высокий, а среднему — промежуточные значения ноцицептивной реактивности.
С целью определения биометрической характеристики ноцицептивной реактивности было изучено распределение величин ПБЧ у индивидов выборочной совокупности.
Для эксперимента методом случайной выборки отобрали 54 человека обоего пола 18—25-летнего возраста. В индивидуальном порядке определили ПБЧ посредством использования анальгезиметра «1%о Вавіїе» (Италия), действие которого основано на автоматическом измерении времени наступления рефлекторного устранения кисти от светового пучка, оказывающего стабильное
температурное воздействие пороговой силы. Определение ПБЧ производили в состоянии покоя, при полном соматическом и психологическом равновесии испытуемых. Затем выполнили соответствующие статистические расчеты 2. Установив минимальное (2 секунды) и максимальное (30 секунд) значение ПБЧ, построили интервальный ряд и полигон распределения частот, предварительно определив величину классового интервала
_ 30-2 _
* ~ 1 + 3,32^54 ~ 4 и нижнюю границу первого классового ин-4
тервала хп
= 2
0.
Далее рассчитали нормальность данного распределения, определив теоретические частоты распределения вариационного ряда. При этом средняя арифметическая и среднее квадратическое отклонение составили соответственно М — 11 с и 5д. = 3,71 с, а мода Мо = 11 с. На основании полученных данных были построены кривые распределения частот (рис. 1).
Приступая к определению коэффициентов асимметрии (А) и эксцесса (£), рассчитали показатели вариации: выборочную дисперсию 52 = 1,738; ошибку' выборочной средней Б = 1,3183; 53= 2,2911; = 3,0206.
Далее определили центральные моменты распределения: ц3= 0,799; ц4= 12,851. Отсюда
0,799
А =
2,2911
и
Е =
12,851
3,01100
0,34
3 = 1,268.
* Работа выполнена в рамках научно-технической программы Министерства образования РФ «Университеты России» (код 57В).
X
а
си
3
с
о
о
0 г к
1
т т - 2
Порог болевой чувствительности
Рис. 1. Кривые распределения порога болевой чувствительности студентов ВолГУ: 1 — эмпирическая; 2 — вычисленная по нормальному закону
Полученные величины А5 и ^показали, что данное распределение характеризуется незначительными положительными асимметрией и эксцессом, что полностью совпадает с визуальной оценкой графического изображения. Низкие показатели асимметрии и эксцесса свидетельствует о близости этого распределения к нормальной кривой. Дополнительно рассчитав критические значения изучаемых коэффициентов при имеющемся объеме выборки (п = 54), доказали, что распределение порога болевой чувствительности является нормальным.
Таким образом, порог болевой чувствительности, имея широкий диапазон варьирования, характеризуется симметричностью распределения вариант с накапливанием их в центральных классах и постепенным убыванием по мере удаления от центра ряда (см. рис. 1), что указывает на характерную общебиологическую закономерность распределения свойств данного показателя. Это подтверждает обоснованность использования порога болевой чувствительности, имеющего свойство интегративности в качестве полноценного показателя УОНРО.
С целью изучения центральной биоэлектрической организации УОНРО были выполнены соответствующие ЭЭГ исследования.
Для наблюдения были отобраны 20 человек 18—30-летнего возраста, поровну распределенные в две группы с учетом УОНРО. В первую группу вошли индивиды с высоким — средним УОНРО, а во вторую — со средним — низким УОНРО, при соотношении полов 1 : 1 в каждой группе.
Запись ЭЭГ осуществляли с применением совмещенного с компьютером
(РеЩшгп IV) 21-канального электроэнцефалографа-анализатора «Энцефалан—131-03»3. В качестве показателей биоэлектрической активности мозга использовали ЭЭГ проявления а- и р-ритма в состоянии спокойного бодрствования при открытых и закрытых глазах, а также при фоно- и фото-стимуляциях с частотой предъявления стимула в 3 Гц.
В результате исследования установлено, что независимо от УОНРО бета-активность представлена в коре головного мозга неравномерно и носит, как правило, локализованный характер. У индивидов с высоким УОНРО индекс бета-активности как в состоянии покоя, так и при фоно- и фотостимуляции с частотой 3 Гц достоверно выше, чем у индивидов с низким УОНРО, — 70 ± 3,54 и 52 ± 3,84 (р < 0,002); 69 ± 2,10 и 50 ± 1,62 О < 0,001); 66 ± 3,60 и 51 ± 3,40 О < 0,01) соответственно (рис. 2).
Полученные данные свидетельствуют о повышенной подвижности нервных процессов у индивидов с высоким УОНРО. В группе с низким УОНРО на фоне слабо выраженной бета-активности индекс альфа-акгив-ности в состоянии покоя достоверно выше, чем у индивидов с высоким УОНРО (р < 0,01). При этом частота альфа-колебаний в группе с высоким УОНРО нерегулярна и составляет 9,5 ± 0,30; в группе с низким УОНРО данный показатель характеризуется относительной стабильностью — 9,9 ± 0,10.
Наряду с анализом выраженности основных ритмов ЭЭГ была изучена амплитуда альфа-активности в затылочной области у индивидов с различным УОНРО при функциональной пробе «открытые — закрытые
Фон ФтЗ ФнЗ
Рис. 2. Индекс бета-активности в состоянии покоя (Фон) и при фоно- и фотостимуляции (Фн и Фт) в 3 Гц у индивидов с различным УОНРО
глаза». Проведенное исследование позволило выявить характерологическое проявление альфа-активности при данной пробе (рис. 3). Так, в состоянии покоя с закрытыми глазами у испытуемых с высоким УОНРО наблюдается достоверное (р < 0,05) преобладание амплитуды альфа-активности в соотношении с индивидами с низким УОНРО (63 ± 3,30 и 55 ± 0,50). В первые секунды после открытия глаз у индивидов с высоким УОНРО по сравнению с фоном происходит достоверное (р < 0,05) снижение амплитуды альфа-активности (от 63 ± 3,30 до 54 ± 1,40); в группе с низким УОНРО существенных изменений не наблюдается (от 55 ± 0,50 до
53 ±0,60).
После закрытия глаз у лиц с высоким УОНРО альфа-ритм восстанавливается пол-
ностью либо с увеличением амплитуды альфа-активности (от 54 ± 1,40 до 63 ± 3,30). У индивидов с низким УОНРО альфа-ритм восстанавливается не полностью (от 53 ± 0,60 до 54 ± 0,50).
Известно, что реакция ЦНС характеризуется особой выраженностью при воздействии низкочастотных прерывистых и световых сигналов. В нашем эксперименте при фото- и фоностимуляции с частотой 3 Гц у индивидов с высоким УОНРО по отношению к фону наблюдается значимое снижение (р < 0,05) амплитуды альфа-активности (от 63 ± 3,30 до 54 ± 1,70 и до 55 ± 0,80 соответственно). У индивидов с низким УОНРО изменения не значимы (от 55 ±0,50 до
54 ± 0,90 и до 54 ± 0,60 соответственно) (рис. 4).
70 л
65
Фон ОГ ЗГ
Рис. 3. Амплитуда альфа-активности в состоянии покоя и при пробе «открытые — закрытые глаза» (ОГ — ЗГ) у индивидов с различным УОНРО
70 1
Фон ФтЗ ФнЗ
Рис. 4. Амплитуда альфа-активности в состоянии покоя и при фото- и фоностимуляции в 3 Гц
у индивидов с различным УОНРО
Дополнительно проведенный анализ экспериментальных данных позволил выявить особенности межполушарного распределения альфа-волн в покое и при фотостимуляции у индивидов с различной выраженностью УОНРО. Именно распределение альфа-колебаний в ЭЭГ симметричных областей является показателем функциональной межпо-лушарной асимметрии мозга человека. Функционально более активным считается то полушарие, в котором амплитуда альфа-час -тот ниже. Разбив испытуемых на три группы (1-я — правополушарные, 2-я — левополушарные, 3-я — индивиды, обладающие симметричным проявлением амплитуды альфа-ритма), сопоставили качественную выраженность исследуемого показателя с учетом УОНРО. Результаты исследования отражены на рисунке 5.
При этом фоновое состояние характеризуется практически полной идентичностью межполушарного распределения альфа-коле-баний. Альфа-активность при ФтЗ, Фт5, ФтЮ, Фт15 и Фт27 носит однонаправленный характер, проявляющий преимущественную правополушарную активность у 67—80 % индивидов с высоким УОНРО. У лиц с низким УОНРО, за исключением Фт15, наблюдается обратная зависимость, где 63—68 % индивидов проявляют левополушарную активность. Статистическая вероятность (Р) совпадения анализируемых признаков (высокий УОНРО — правополушарная функциональная активность, низкий УОНРО — левополушарная функциональная активность) колеблется от Р = 77 % по ФтЗ, до Р - 93 % по Фт5, что свидетельствует о наличии тенденции к значимой взаимосвязи между ЭЭГ-ак-
Фон
ФтЗ
Фг5
ФтЮ
Фг15
Фт27
■ Выс. (1 гр.) ИВыс. (2 гр.) В Выс. (3 гр.) II Низ. (1 гр.) □ Низ. (2 гр.) 0 Низ. (3 гр.)
Рис. 5. Функциональная активность полушарий головного мозга у индивидов с различным УОНРО
тивностью полушарий головного мозга и индивидуальным УОНРО.
Таким образом, проведенное ЭЭГ-ис-следование позволяет выделить несколько принципиальных моментов центральной биоэлектрической организации УОНРО.
1. Индивиды с высоким УОНРО характеризуются повышенной бета-активностью, независимо от ее локализации; достоверно низким индексом альфа-активности; нерегулярной частотой альфа-активности; высокой реактивностью при пробах «открытые — закрытые глаза» и фото- и фоностимуляции в 3 Гц; доминированием правого полушария.
2. Индивиды с низким УОНРО характеризуются высоким индексом альфа-активнос-ти в затылочной области на фоне слабо выраженной бета-активности; достаточно стабильной частотой альфа-активности как в состоянии покоя, так и при фото- и фоностимуляции в 3 Гц; при пробах «открытые — закрытые
глаза», а также при фото- и фоностимуляции амплитуда альфа-активности относительно фона изменяется несущественно. Функционально активным является левое полушарие.
Обобщая результаты выполненных исследований, необходимо констатировать, что УОНРО является интегративным критерием функционального состояния организма, а ПБЧ — полноценным показателем данного критерия.
ПРИМЕЧАНИЯ
1 См. об этом понятии: Мулик А.Б. Уровень общей неспецифической реактивности организма: (разработка, оценка, практическое применение). Волгоград, 2001.
2 Расчеты сделаны по методу Г.Ф. Лакина — см.: Лакин Г.Ф. Биометрия. М., 1990.
3 Метод разработан В.В. Гнездицким. См.: Гнездицкий В. В. Обратная задача ЭЭГ и клиническая электроэнцефалография. Таганрог, 2000.
