FEATURES OF BRAIN BIOELECTRIC ACTIVITY IN ADOLESCENTS WITH AUTONOMIC DYSFUNCTION SYNDROME AND SYNCOPE

Full Text

Изучение нейрофизиологических механизмов формирования симпто-мокомплексов при синдроме вегетативной дисфункции (СВД) у детей и подростков остается актуальным. Отмечается высокое разнообразие жалоб и симптомов у подростков, которые трудно подтверждаются лабораторно-инструментальными методами диагностики вегетативных дисфункций [2]. Это связано с нестойкими функциональными изменениями вегетативной регуляции внутренних органов, обусловленными высокими колебаниями концентраций и быстрым метаболизмом моноаминэргических соединений в нейронных сетях и общем кровотоке, а также высокой пластичностью нейронных ансамблей, обеспечивающих корково-висцеральные взаимодействия [17, 20], в период полового созревания. Жалобы кардиоваскулярного характера остаются одними из ведущих в симптомокомплексе СВД [5]. При этом такие жалобы далеко не всегда находят отражение в отклонениях от возрастной нормы показателей сердечно-сосудистой системы [2]. При наличии электрокардиографических изменений констатируют большое их разнообразие и связывают их в первую очередь с преобладанием вагусных или симпатических влияний на проводящую систему сердца [13, с. 51-53]. Наличие же гемодинамически значимых феноменов (удлинение и укорочение интервала QT, пароксизмальная тахикардия, блокады проводящих путей), которые могли бы обусловить ухудшение кровоснабжения ритмозадающих структур головного мозга, рассматривается уже в рамках иных заболеваний, связанных с органическим поражением сердца. Таким образом, на основании результатов исследования функциональной системы «мозг - сердце» (brain - heart system) представляется значимым рассматривать в первую очередь центральные механизмы формирования как субъективно переживаемых, так и объективных признаков сердечно-сосудистых дисфункций [19, 21, 22]. Наиболее выраженным проявлением СВД с вовлечением сердечно-сосудистой и центральной нервной систем является синкопе [14, 16]. С учетом трудности дифференциации кардиогенных и нейрогенных механизмов формирования синкопе в молодом возрасте данное состояние часто рассматривается как нейрокардиогенный обморок [7, 12]. Клиническая значимость электроэнцефалографического исследования у подростков с СВД заключается в первую очередь в исключении признаков эпилептогенеза, особенно у больных с синкопальными состояниями [3]. Однако детальная оценка электроэнцефалографических паттернов позволит сделать вывод о нейрогенном характере сердечно-сосудистых дисфункций у подростков без эпилепсии и при минимальных электрокардиографических изменениях. Целью исследования явилось определение характера изменений электроэнцефалограммы (ЭЭГ) у 26 Экология человека 2014.11 Экология детства подростков 15-17 лет с СВД, предъявляющих жалобы кардиального, цереброваскулярного характера и с наличием в анамнезе нейрокардиогенных синко-пальных состояний. Методы Методом сплошной выборки обследованы 65 подростков 15-17 лет (31 мальчик, 34 девочки), проходивших обследование в отделении функциональной диагностики ФГБУЗ «Северный медицинский клинический центр имени Н.А. Семашко ФМБА» с верифицированными диагнозами в рамках СВД [1, 5] - коды F45.3, F45.30 по МКБ-10 [11]. Критериями включения явились жалобы кардиального характера (кардиалгии, сердцебиение, «перевороты» в области сердца, субъективно ощутимые нарушения ритма работы сердца); сочетание кардиальных жалоб и лабильной артериальной гипертензии (артериальное давление более 138/87 мм рт. ст. у мальчиков и более 135/86 мм рт. ст. у девочек) или гипотензии (артериальное давление менее 90/60 мм рт. ст.) [9, 15], цефалгии, головокружения; наличие в анамнезе и на момент обращения к врачу нейрокардиогенных синкопальных состояний без верифицированных признаков эпилептической активности с жалобами смешанного характера в межприступный период (код R55 по МКБ-10) [11]. Критериями исключения явились черепно-мозговые травмы в анамнезе, пароксизмальные состояния эпилептического генеза, органические поражения сердца и сосудов, эндокринные нарушения (нарушения углеводного и жирового видов обмена, гипоталамические синдромы, дисфункции щитовидной железы и др.), задержка возрастного морфофункционального, полового и психического развития. Также критериями исключения явились гемодинамически значимые электрокардиографические феномены (брадиаритмия ниже 45 уд/мин, пароксизмальная тахикардия выше 100 уд/мин, атриовентрикулярная блокада 2 и выше степеней, полные блокады проведения по ножкам пучка Гиса, частые политопные и полиморфные желудочковые экстрасистолы, укорочение либо удлинение интервала QТ более возрастных нормативов) [13, с. 51-53; 10, с. 48-72]. Таким образом, обозначились группы с ведущими жалобами кардиального характера (I группа -22 человека); кардиального и цереброваскулярного характера (II группа - 36 человек) и с жалобами кардиального и цереброваскулярного характера с наличием нейрокардиогенных синкопальных состояний (III группа - 7 человек). Электроэнцефалограмму регистрировали с помощью электроэнцефалографа фирмы «Нейрон-спектр-4/ВМП» («Нейрософт», г. Иваново) и фиксацией 16 электродов по стандартной схеме «10-20» монополярно с референтным ушным электродом в полосе частот 1-35 Гц. Фоновая запись ЭЭГ регистрировалась при закрытых глазах в течение 1,5 минуты с последующим проведением следующих функциональных проб: реакция активации на от крытие-закрытие глаз; фотостимуляция с частотой 4-24 Гц; гипервентиляция в течение трех минут с записью ЭЭГ на 2-й и 3-й минуте. В безартефактных записях ЭЭГ оценивали показатели дельта (1-3 Гц), тета (4-7 Гц), альфа (8-13 Гц) и бета; (14-22 Гц) видов активности. Определяли в затылочных (О1, О2) и лобных (F3, F4) областях доминирующую частоту в каждом частотном диапазоне, среднюю и максимальную амплитуду и долю времени записи, во время которой фиксировалась активность соответствующего частотного диапазона по отношению ко всему времени записи (индекс, %) [6, с. 131]. Также определяли локальную, межполушарную амплитудную асимметрию (в %), степень выраженности реакции активации, элементы пароксизмальной активности («пик-волна», «острая-медленная волна», билатерально-синхронные разряды дельта-тета-активности амплитудой, превышающей основную активность более чем на 20 %) и реакции следования ритмам при фотостимуляции [6, с. 50-53]. Каждая группа включала подростков, у которых были выявлены различные типы организации ЭЭГ. За основу группировки взяты типы организации ЭЭГ, описанные у взрослых лиц [4, с.34-45]. Подгруппу с типом биоэлектрической активности, соответствующим возрасту (1 тип), составили лица, у которых доминировала модулированная и регулярная по частоте альфа-активность с максимальной амплитудой в затылочно-теменных областях от 40 до 110 мкВ, с четкими зональными различиями, индексом более 50 % и четкой реакцией активации. Индекс тета-активности составил не более 20 %, дельта-активность выявлена в виде отдельных волн, не превышающих фоновой альфа-активности, индексом не более 10 %. В подгруппу с пароксизмальными феноменами ЭЭГ (2 тип) вошли лица, у которых на фоне доминирующего ритма альфа-активности с правильным зональным распределением и максимальной амплитудой не более 110 мкВ, с индексом более 50 % регистрировались элементы пароксизмальной активности как в фоновой записи, так и при проведении проб с гипервентиляцией и фотостимуляцией, а также латерализованные разряды медленных волн в различных отделах полушарий головного мозга. Подгруппу с диффузными изменениями биоэлектрической активности головного мозга составили лица (3 тип), у которых преобладала дезорганизованная или дизритмичная альфа-активность со сниженной максимальной амплитудой (менее 40 мкВ), индексом менее 50 %, сглаженным ее зональным распределением и сниженной реакцией активации. Присутствовали тета- и дельта-волны с максимальной амплитудой, превышающей альфа-активность, индексом дельта- и тета-активности выше 20 %. Статистическую значимость результатов учитывали в среде программы Statistica 6.0 с использованием средних значений в выборке в виде медианы (Ме) и межквартильного размаха от 25- до 75-процентного уровня (25; 75), критерия Манна - Уитни для неза 27 Экология детства Экология человека 2014.11 висимых выборок, х2-критерия для сравнения долей в выборках (p < 0,05). Результаты Среди всех обследованных подростков лишь у 24 человек (36,9 %) паттерн ЭЭГ соответствовал возрасту и критериям организованного типа (1 тип). У 19 человек (29,3 %) выявлены пароксизмальные феномены на ЭЭГ как в фоне, так и в ходе проб с гипервентиляцией или фотостимуляцией (2 тип). У 22 человек (33,8 %) тип организации ЭЭГ соответствовал диффузным изменениям биоэлектрической активности головного мозга регуляторного характера на фоне снижения представительства и признаков десинхронизации основного ритма (альфа-активности) - 3 тип. Соотношение подростков с различными типами ЭЭГ в группах представлено на рис. 1. Рис. 1. Соотношение подростков с различными типами организации электроэнцефалограммы в зависимости от характера жалоб при синдроме вегетативной дистонии, абс. число; % Показано, что как в группе с ведущими кардиальными жалобами (I группа), так и в группе с комплексом цереброваскулярных жалоб (II группа) распределение типов организации ЭЭГ было схожим. В данных группах также не выявлено статистической разницы в амплитудно-частотных показателях ЭЭГ. Особо выделяется группа с синкопальными состояниями. В этой группе выявлена наибольшая максимальная амплитуда тета-активности во фронтальных отделах в фоновой записи, которая значимо выше (p = 0,012), чем у лиц II группы (рис. 2). Рис. 2. Показатели максимальной амплитуды во фронтальных областях (F3; F4) головного мозга в фоновой записи у подростков I (1), II (2) и III (3) групп с синдромом вегетативной дистонии Кроме того, именно в III группе при гипервентиляции у двух подростков выявлены самые высокоамплитудные пароксизмальные феномены во всей выборке - билатерально-синхронные разряды тета-дельта активности амплитудой до 500 мкВ, и у одного подростка выявлено нарастание тета-индекса с 20 до 30 % в сочетании с пароксизмальной активностью (билатерально-синхронные разряды тета-активности). У единственного человека с правильным типом организации ЭЭГ в данной группе максимальная амплитуда и индекс альфа-активности в затылочных областях составили соответственно 50 мкВ и 50 %, что соответствует нижней границе нормы данных показателей для 1 типа ЭЭГ. Обсуждение результатов Известно, что нейрональная активность таких структур головного мозга, как островковая доля (insula), передняя поясная извилина коры, миндалина (amigdala), определяет вегетативное обеспечение сердечной деятельности, что отражается на уровне частоты сердечных сокращений, активности барорецепторов сердечно-сосудистой системы [18]. Нейроны таламуса не только участвуют в генерации альфа- и тета-колебаний, но и вовлечены в нейронные сети, обеспечивающие кортиковисцеральные связи и функцию проводящей системы сердца, в частности медиально-дорсальное ядро таламуса [18, 8, с. 108]. В литературе подчеркивается важность функции островковой доли коры головного мозга в системе «brain - heart», а также уязвимость в плане ухудшения кровоснабжения данного участка коры, поскольку он находится в бассейне средней мозговой артерии [19]. Дисфункция работы нейронов данной области мозга может обусловить наличие аритмий, нарушений суточного ритма артериального давления, повреждения миокарда, повышение уровня натрийуретического пептида и катехоламинов [19]. 28 Экология человека 2014.11 Экология детства В генерации колебаний тета-активности принимают участие структуры лимбической системы, гиппокампа, которые также являются эмоциогенными зонами [8, с. 106-111]. Таким образом, нарушения организации ритмов ЭЭГ, проявляющиеся в пароксизмальных феноменах ЭЭГ, в снижении и дезорганизации альфа-активности, могут быть нейрофизиологической основой нарушений кортиковисцеральных связей у лиц с СВД, отражением которых могут быть лишь жалобы кардиального или цереброваскулярного характера на фоне отсутствия гемодинамически значимых фоновых электрокардиографических изменений. Диффузное усиление тета-активности ЭЭГ во фронтальных отделах головного мозга в сочетании с пароксизмальными изменениями может расцениваться как неблагоприятный нейрофизиологический фон с позиции риска развития нейрокардиогенных синкопальных состояний. Результаты исследования свидетельствуют о наличии пароксизмальных, преимущественно гипоксически зависимых феноменов ЭЭГ, и диффузных изменений биоэлектрической активности головного мозга со снижением выраженности основного ритма у подростков с синдромом вегетативных дисфункций как с изолированными кардиальными жалобами, так и с комплексом жалоб цереброваскулярного характера. У подростков с нейрокардиогенными синкопальными состояниями максимально выражена фоновая медленноволновая активность в передних отделах головного мозга и гипоксически зависимые пароксизмальные феномены ЭЭГ. Полученные данные подтверждают значимость электроэнцефалографического исследования в ходе функциональных проб, направленных на усиление электролитных изменений и метаболических потребностей как головного мозга, так и миокарда, для выявления вклада нейрогенных и кардиогенных причин жалоб и симптомов у лиц с синдромом вегетативных дисфункций, что позволит определиться с приоритетами в лечении данных состояний.

About the authors

L V Poskotinova

The Institute of Environmental Physiology, Ural Branch, RAS

Email: liliya200572@mail.ru

N A Yarygina

The Institute of Environmental Physiology, Ural Branch, RAS; Northern Medical Clinical Center named after N.A. Semashko, Federal Medical-Biological Agency of Russia

E A Sosnina

Northern Medical Clinical Center named after N.A. Semashko, Federal Medical-Biological Agency of Russia

References

Supplementary files