AGE FEATURES OF HEMISPHERIC ASYMMETRY OF CEREBRAL BLOOD FLOW IN CHILDREN WITH ATTENTION DEFICIT HYPERACTIVITY DISORDER

Full Text

Синдром дефицита внимания с гиперактивностью (СДВГ) одна из самых распространенных психоневрологических проблем у детей дошкольного и школьного возраста. Клинически он характеризуется импульсивностью, невнимательностью и высокой эмоциональной лабильностью, трудностями в обучении, социальной дезаптацией [2, 3, 7, 15, 16, 18, 19, 20]. Установлено, что у детей с СДВГ отмечаются церебральные гемодинамические нарушения: уменьшение кровотока в префронтальных отделах головного мозга, снижение скоростных показателей по сонным и позвоночным артериям, затруднение венозного оттока и времени распространения пульсовой волны, повышение периферического сопротивления в бассейне позвоночных артерий и упругости артериальных сосудов крупного калибра, признаки венозной дисгемии [1, 2, 4, 5, 6, 11, 12]. По мнению ряда авторов [8, 9], у человека существует физиологическая асимметрия пульсового кровенаполнения, которая проявляется большим кровенаполнением левого полушария головного мозга, что обусловлено функциональной асимметрией головного мозга. В исследованиях других авторов [13] показано, что большинство здоровых детей в возрастном диапазоне с 8 до 11 лет характеризуются как лица без асимметрии кровоснабжения бассейнов правой и левой внутренней сонной артерии. В свою очередь, при допплерографическом исследовании у детей 712 лет с СДВГ выявлена недостаточность кровотока преимущественно в правом полушарии головного мозга, что согласуется с современными нейроанато-мическими теориями генеза СДВГ [10]. В настоящее время в литературе отсутствуют чет 13 Ментальная экология Экология человека 2016.2 кие представления о межполушарных особенностях церебрального кровотока у детей младшего и среднего школьного возраста с СДВГ, что свидетельствует об актуальности дальнейшего изучения данного вопроса. Методы В ходе исследования изучено состояние мозгового кровотока у 97 мальчиков в возрасте 7-10 лет и 56 мальчиков в возрасте 11 - 14 лет с СДВГ методом реоэнцефалографии с помощью диагностического автоматизированного комплекса «Валента+». Запись реоэнцефалограмм производилась с фронтомастоидальным (F-M) и окципито-мастоидальным (О-М) расположением электродов, позволяющим оценить состояние мозгового кровотока в бассейнах внутренних сонных и позвоночных артерий. Определялись следующие показатели: реографический индекс (РИ); амплитудно-частотный показатель (АЧП, 1/с); относительный объемный пульс (Pr); модуль упругости (МУ, %); средняя скорость наполнения сосудов ^ср, Ом/с); средняя скорость быстрого наполнения (V6, Ом/с); средняя скорость медленного кровенаполнения ^м, Ом/с); средняя скорость нарастания венозной компоненты ^в, Ом/с); средняя скорость убывания на последней четверти сердечного цикла ^ув, Ом/с); венозный отток (ВО, %); дикротический индекс (ДКИ); индекс периферического сопротивления (ИПС); диастолический индекс (ДСИ). В интерпретации показателей реоэнцефалограмм использованы принципы анализа, разработанные М.А. Ронкиным, Х. Х. Яруллиным, Л. Б. Ивановым [14, 17]. Регистрация показателей мозговой гемодинамики осуществлялась в первой половине дня в состоянии относительного покоя в положении испытуемого сидя. Статистический анализ полученных результатов проводили с помощью пакета программ SPSS 21.0. Нормальность распределения оценивали с помощью критерия Колмогорова - Смирнова. В случае нормального распределения результаты представляли в виде среднего значения (M) и стандартного отклонения (s), при ненормальном - в виде медианы (Md) и первого (Q1) и третьего (Q3) квартилей. При нормальном распределении количественных данных статистическую значимость различий оценивали с помощью парного t-критерия Стьюдента, при ненормальном - с помощью критерия Вилкоксона; значимость различий качественных данных оценивалась с помощью критерия X2 Пирсона. Критический уровень значимости (p) при проверке статистических гипотез в исследовании принимали p < 0,05. Результаты При сравнительном анализе состояния церебрального кровотока в правом и левом полушариях у детей младшего школьного возраста с СДВГ выявлены следующие статистически значимые различия (табл. 1). Таблица 1 Показатели церебрального кровотока в бассейне внутренних сонных артерий у детей 7-10 лет с СДВГ Показатель F-M лев F-M прав РИ1 2,14 (1,79-2,64) 2,19 (1,89-2,64)* АЧП1, 1/с 2,79 (2,30-3,41) 2,98 (2,54 - 3,52)** Pr1 0,88 (0,73-1,09) 0,95 (0,75-1,25)* МУ2, % 18,00 (14,00-23,00) 17,00 (14,00-23,00)*** Vср1, Ом/с 1,56 (1,18-2,27) 1,70 (1,23-2,17) V6', Ом/с 2,96 (2,31-3,45) 3,09 (2,65-3,67)*** Vм1, Ом/с 1,23 (0,89-1,85) 1,33 (0,93-1,79) Vв1, Ом/с 1,61 (1,13-2,14) 1,51 (1,14-2,13) Уув1, Ом/с 0,33 (0,25 - 0,40) 0,35 (0,26-0,41) ВО2, % 23,00 (18,00-27,00) 24,00 (19,00-27,00)** ДКИ1 0,82 (0,71-0,87) 0,82 (0,73 - 0,87) ИПС1 2,04 (1,72-2,25) 2,00 (1,77-2,22) ДСИ1 0,84 (0,76-0,89) 0,83 (0,77 - 0,89) Примечания: сравнение выборок осуществлялось: 1 - критерием Вилкоксона, Md (Q1-Q3), 2 - критерием х2 Пирсона; звездочками отмечены статистически значимые отличия между аналогичными показателями в правом и левом полушариях: * - р < 0,05, ** - р < 0,01, *** - р < 0,001. В бассейне внутренних сонных артерий слева отмечаются более низкие значения показателей интенсивности кровенаполнения артериальных сосудов: РИ, определяющего состояние объемного кровенаполнения магистральных артерий (р = 0,021); Рг, отражающего прирост объема крови в период максимального кровенаполнения по отношению к общему объему сосудистого русла (р = 0,013); АЧП, определяющего величину объемного кровотока в единицу времени (р = 0,006). При оценке тонуса сосудов распределения и сопротивления у мальчиков младшего школьного возраста выявлено значимое снижение V6 (р < 0, 001) в бассейне левой внутренней сонной артерии по сравнению с правой. Значимо не различались Vср и Vм. Также в бассейне внутренних сонный артерий слева отмечается значимое увеличение показателя МУ (р < 0,001), характеризующего их упруго-эластические свойства. Оценка венозного звена церебрального кровотока в бассейне левой внутренней сонной артерии по сравнению с правой выявила значимое снижение величины ВО (р = 0,004). Значимо не различались Vв и Vув. При сравнительном анализе состояния церебрального кровотока в бассейне позвоночных артерий у детей 7-10 лет слева отмечается значимое повышение МУ (р < 0, 001) и Vв (р = 0,025) (табл. 2). Значимых различий между показателями, характеризующими интенсивность кровенаполнения (РИ, АЧП, Рг) и состояние микроциркуляторного русла (ДКИ, ИПС, ДСИ), не установлено. При анализе асимметрии мозгового кровотока у детей среднего школьного возраста с СДВГ в бассейне внутренних сонных артерий слева значимо выше показатели: МУ (р < 0, 001) и Vср (р = 0,011) ( табл. 3). 14 Экология человека 2016.2 Ментальная экология Таблица 2 Показатели церебрального кровотока в бассейне позвоночных артерий у детей 7-10 лет с СДВГ Показатель О-М лев О-М прав РИ1 1,35 (1,04-1,85) 1,37 (0,93-1,78) АЧП1, 1/с 1,77 (1,32-2,38) 1,71 (1,25-2,56) Рг1 0,68 (0,54 - 0,93) 0,67 (0,46-0,97) МУ2, % 20,00 (14,00-26,00) 19,00 (13,50-27,00) *** Vср1, Ом/с 0,96 (0,62 - 1,53) 0,97 (0,59-1,37) V6', Ом/с 1,86 (1,41-2,62) 1,95 (1,38-2,69) Vм1, Ом/с 0,76 (0,48-1,17) 0,78 (0,46-1,09) Vв1, Ом/с 0,96 (0,64 - 1,78) 1,00 (0,56-1,39) * Уув1, Ом/с 0,22 (0,16-0,32) 0,24 (0,15-0,32) ВО2, % 23,00 (18,00-29,00) 26,00 (20,00 - 32,00) ДКИ1 0,83 (0,74 - 0,90) 0,82 (0,76-0,88) ИПС1 2,18 (1,90-2,60) 2,18 (1,85-2,49) ДСИ1 0,87 (0,77 - 0,94) 0,87 (0,75 - 0,92) Примечания: сравнение выборок осуществлялось: 1 - критерием Вилкоксона, Md (Q1-Q3), 2 - критерием х2 Пирсона; звездочками отмечены статистически значимые отличия между аналогичными показателями в правом и левом полушариях: * - р < 0,05, ** - р < 0,01, *** - р < 0,001. Таблица 3 Показатели церебрального кровотока в бассейне внутренних сонных артерий у детей 11 - 14 лет с СДВГ Показатель F-M лев F-M прав РИ1 1,80 (1,49-2,12) 1,64 (1,46-2,16) АЧП1, 1/с 2,31 (1,82-2,91) 2,20 (1,86-2,79) Рг1 0,77 (0,65 - 0,90) 0,75 (0,63 - 0,94) МУ2, % 15,00 (12,00 - 18,00) 14,00 (12,00-17,00) *** Vср1, Ом/с 1,60 (1,15 - 1,95) 1,54 (1,32-2,04) ** V61, Ом/с 2,35 (2,05-2,86) 2,43 (2,05 - 3,08) Vм1, Ом/с 1,32 (0,93-1,59) 1,23 (1,04-1,65) Vв1, Ом/с 1,23 (0,92-1,79) 1,13 (0,86-1,51) Уув1, Ом/с 0,25 (0,18 - 0,33) 0,25 (0,16-0,35) В 2 •^О O'"" 21,00 (17,00-24,75) 22,00 (18,00-27,00) ДКИ1 0,76 (0,66-0,83) 0,76 (0,65 - 0,83) ИПС1 1,86 (1,60-2,10) 1,82 (1,61-2,07) ДСИ1 0,81 (0,73 - 0,89) 0,82 (0,73 - 0,89) Примечания: сравнение выборок осуществлялось: 1 - критерием Вилкоксона, Md (Q1-Q3), 2 - критерием х2 Пирсона; звездочками отмечены статистически значимые отличия между аналогичными показателями в правом и левом полушариях: * - р < 0,05, ** - р < 0,01, *** - р < 0,001. В бассейне позвоночных артерий у мальчиков 11 - 14 лет с данной патологией слева значимо выше показатели, характеризующие интенсивность кровотока и упруго-эластические свойства сосудов: РИ (р = 0,007), АЧП (р = 0,013), Рг (р = 0,001), МУ (р = 0,002) (табл. 4). Значимых различий между показателями, характеризующими состояние микроциркуляторного русла (ДКИ, ИПС, ДСИ), в бассейне внутренних сонных и позвоночных артерий не установлено. Обсуждение результатов При анализе реоэнцефалограмм выявлены следующие особенности межполушарной асимметрии церебрального кровотока у детей с СДВГ (рис. 1). Так, у мальчиков 7-10 лет отмечалось значимое Таблица 4 Показатели церебрального кровотока в бассейне позвоночных артерий у детей 11 - 14 лет с СДВГ Показатель О-М лев О-М прав РИ2 1,13 (0,82-1,92) 1,04 (0,79 - 1,57) ** АЧП2, 1/с 1,54 (1,12-2,47) 1,36 (1,05-1,96) ** Рг2 0,64 (0,41-0,97) 0,52 (0,38 - 0,68) *** МУ3, % 17,00 (12,00-21,00) 15,00 (12,00-20,00) ** Vср2, Ом/с 1,03 (0,76-1,41) 0,92 (,68-1,32) V62, Ом/с 1,67 (1,23-2,64) 1,67 (1,21-2,41) Vм2, Ом/с 0,85 (0,61 - 1,15) 0,74 (0,54-1,14) Vв2, Ом/с 0,85 (0,51 - 1,26) 0,77 (0,54-1,23) Уув2, Ом/с 0,18 (0,11-0,30) 0,16 (0,13-0,27) ВО3, % 23,12+10,00 24,64+8,12 ДКИ2 0,77 (0,62-0,85) 0,77 (0,64-0,87) ИПС1 1,99+0,47 1,93+0,48 ДСИ1 0,83+0,13 0,86+0,14 Примечания: сравнение выборок осуществлялось: 1 - парным t-критерием Стьюдента, М ± s, 2 - критерием Вилкоксона, Md (Q1-Q3), 3 - критерием х2 Пирсона; звездочками отмечены статистически значимые отличия между аналогичными показателями в правом и левом полушариях: * - р < 0,05, ** - р < 0,01, *** - р < 0,001. 90 9: 44 96 98 100 102 1(4 106 ]08 1111 % Г О-М-оїведешіе ■ Р-М-отведегак Рис. 1. Показатели величины, интенсивности и объемных скоростей кровотока у мальчиков младшего школьного возраста с СДВГ Примечания: за 100 % приняты значения соответствующих показателей в левом полушарии; звездочками обозначена статистическая значимость различий показателей в левом и правом полушариях: * - р < 0,05, ** - р < 0,01, *** - р < 0,001. снижение интенсивности кровенаполнения артериальных сосудов в бассейне левой внутренней сонной артерии: РИ ниже на 2,3 %, АПЧ - на 6,4 %, Рг - на 7,4 %. Снижение величины и интенсивности кровенаполнения в левом полушарии головного мозга по сравнению с правым может свидетельствовать о снижении уровня метаболизма. Отмечаемое значимое снижение V6 на 4,2 %, тенденция к понижению Vм на 7,5 %, значимое увеличение МУ на 5,9 % в бассейне внутренних сонных артерий слева, возможно, связано с неравномерностью формирования упруго-эластических свойств мозговых сосудов в правом и левом полушариях. В бассейне позвоночных артерий слева у детей младшего школьного возраста с СДВГ установлено значимое повышение показателя МУ на 5,3 % и снижение Vв на 4,0 %. Данные изменения свидетельствуют о повышении упруго-эластических свойств артерий и тонуса вен, что подчеркивается рядом авторов [4, 13]. 15 Ментальная экология Экология человека 2016.2 При оценке асимметрии межполушарного кровотока у мальчиков среднего школьного возраста с СДВГ в бассейне внутренних сонных артерий слева отмечается тенденция к повышению интенсивности кровенаполнения: РИ на 9,8 %, АПЧ - на 4,8 %, Pr - на 2,6 %. Кроме того, установлено значимое повышение показателей упруго-эластических свойств сосудов: МУ на 7,1 % и Vср на 3,9 %, свидетельствующее о сохранении изменений в сосудах левого полушария (рис. 2). Рис. 2. Показатели величины, интенсивности и объемных скоростей кровотока у мальчиков среднего школьного возраста с СДВГ Примечания: за 100 % приняты значения соответствующих показателей в левом полушарии; звездочками обозначена статистическая значимость различий показателей в левом и правом полушариях: * - р < 0,05, ** - р < 0,01, *** - р < 0,001. В бассейне позвоночных артерий слева значимо повышены показатели величины и интенсивности кровотока: РИ - на 8,0 %, АПЧ - на 11,7 %, Рг - на 18,8 % и МУ, характеризующего упругоэластические свойства артериальных сосудов, на 11,8 %. Установленные особенности асимметрии церебральной гемодинамики у детей 11-14 лет с СДВГ, по всей видимости, свидетельствуют о возрастном перераспределении кровотока и увеличении активности левого полушария головного мозга [8, 9]. Известно, что у детей с СДВГ младшего и среднего школьного возраста по сравнению со здоровыми сверстниками отмечается изменение реографических показателей, свидетельствующее о нарушении состояния микроциркуляторного компонента церебрального кровотока. Однако в нашем исследовании мы не выявили значимых различий по данным показателям, что может говорить об отсутствии межполушарной асимметрии в состоянии микроциркуляторного русла. Таким образом, оценка асимметрии мозгового кровообращения позволила выявить существенные различия организации межполушарного кровотока у детей с СДВГ. У младших школьников отмечается снижение интенсивности кровенаполнения и повышение упруго-эластических свойств артериальных сосудов распределения и сопротивления в бассейне внутренних сонных артерий, повышение упруго-эластических свойств артериальных сосудов в бассейне позвоночных артерий слева. По всей видимости, изменения церебрального кровотока отражают спе цифические особенности мозгового кровообращения у детей с данной патологией. Для детей среднего школьного возраста характерно повышение интенсивности кровотока, тонуса крупных артерий и упруго-эластических свойств артериальных сосудов распределения и сопротивления слева как в бассейне внутренних сонных, так и в бассейне позвоночных артерий, что соответствует существующим представлениям об организации гемодинамических процессов головного мозга и роли левополушарной доминантности у детей в онтогенезе.

About the authors

D M Fedotov

Northern (Arctic) Federal University

Email: d.fedotov@narfu.ru
Arkhangelsk, Russia

L A Melkova

Northern (Arctic) Federal University

Arkhangelsk, Russia

A V Gribanov

Northern (Arctic) Federal University

Arkhangelsk, Russia

References

Supplementary files