Влияние произвольного повышения амплитуды альфа-ритма головного мозга на показатели вариабельности ритма сердца

ВЛИЯНИЕ ПРОИЗВОЛЬНОГО ПОВЫШЕНИЯ АМПЛИТУДЫ АЛЬФА-РИТМА ГОЛОВНОГО МОЗГА НА ПОКАЗАТЕЛИ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ РИТМА СЕРДЦА

Л.П. Черапкина СибГУФК, г. Омск

30-минутные сеансы нейробиоуправления, направленные на локальное увеличение средней эффективной амплитуды альфа-ритма, улучшают показатели вариабельности ритма сердца студентов, активно занимающихся физической культурой и спортом.

Оценка изменения физиологических функций под влиянием нейробиоуправления может основываться на различных физиологических показателях как связанных, так и не связанных непосредственно с тренируемым параметром. Физиологическая значимость вариабельности показателей, зависимых от тренируемого параметра, обусловлена возможностью четкого определения степени этой зависимости, а следовательно, и анализа роли центральной нервной системы и, возможно, других систем организма в регуляции исследуемых функций. Перспективной для контроля качества произвольной регуляции альфа-ритма в широкой практике является оценка динамики неуправляемых параметров во время самой процедуры (внутри-процедурный метод контроля). В связи с этим целью нашего исследования явилось изучение изменений показателей вариабельности ритма сердца (ВРС), происходящих в течение сеансов нейробиоуправления.

Объем, материалы и методы исследования

В исследовании, проходившем в два этапа, приняли участие студенты 1-1V курсов СибГУФК. Средний возраст составил 20,1±0,43 лет.

На первом этапе у обследуемых лиц (п=54) регистрировалась фоновая биоэлектрическая активность головного мозга в пробах с открытыми и закрытыми глазами с одновременной записью ЭКГ. Продолжительность каждой пробы составляла 5 минут.

На втором этапе студентам (п— 18) было предложено пройти 14-15-тидневный курс нейробиоуправления, направленный на повышение средней эффективной амплитуды альфа-ритма головного мозга. Всего проведено 159 сеансов произвольной регуляции альфа-ритма. Сеансы нейробиоуправления проводились с помощью программноаппаратного комплекса «Бослаб-альфа», созданного в Институте молекулярной биологии и биофизики СО РАМН и состоящего из многоканального интерфейса «БИ-02» для компьютерного мониторинга, записи и воспроизведения ЭЭГ, комплекта датчиков и программной системы «ВОЗЬАВ». Для записи биопотенциалов мозга использовалось биполярное отведение. Электроды располагались

согласно международной системы «10-20» (F1, РЗ). Сеансы произвольной регуляции амплитуды альфа-ритма проводились ежедневно 1 раз в сутки в удобное для обследуемых лиц время. Длительность одного сеанса составляла 30 минут. После каждого сеанса студент получал информацию об успешности тренинга и мог оценить свои способности к саморегуляции биоэлектрической активности головного мозга. Студенты использовали различные методы, предотвращающие появление чувства тревожности в процессе тренинга (Crider А., 1998; Thomas M.R., 1991). Им предлагалась психомышечная тренировка (ощущение тепла в конечностях), создание позитивных образов (ландшафтные картины, насыщенные зеленым и голубым светом), а также произвольные методики.

ЭКГ записывалась в течение всего сеанса нейробиоуправления с помощью компьютерного комплекса «Поли Спектр», созданного фирмой «Нейрософт Л.Т.Д.». Все записи ЭКГ и оценка показателей ВРС, приведенные в данном исследовании, выполнены в соответствии с «Международным стандартом», предложенным Североамериканским обществом электрофизиологов и Европейским обществом кардиологов в 1996 году. Для удобства оценки происходящих изменений ВРС 30-минутная запись ЭКГ была разделена на 5-минутные отрезки. Анализу подвергался каждый 5-минутный отрезок записи.

Для обеспечения надежности работы программ «Бослаб-альфа» и «Поли Спектр» были установлены на разные компьютеры.

Результаты исследования и их обсуждение Проведенное исследование показало, что комфортное активное бодрствование (сидя в удобном кресле) не отражается на показателях кардиоинтервало-графии (КИГ), временной и частотной структуры ВРС (табл. 1, 2), даже при отключении зрительной эфферентации (проба с закрытыми глазами) эти показатели практически не изменяются.

Напротив, под влиянием сеансов биоуправления, направленных на произвольное локальное повышение амплитуды альфа-ритма головного мозга, наблюдаются значительные изменения показателей КИГ (табл. 3). Частота сердечных

Черапкина Л.П.

Влияние произвольного повышения амплитуды альфа-ритма головного мозга на показатели вариабельности ритма сердца

Таблица 1

Показатели КИГ при регистрации фоновой биоэлектрической активности головного мозга

Показатели Условия записи

Открытые глаза Закрытые глаза

ЧСС, уд./мин 71,04±1,28 71,09+1,31

М, с 0,86±0,02 0,86±0,02

СК, с' 0,0610,00 0,06±0,00

Мо, с 0,87+0,02 0,87±0,02

АМо, % 37,95±1,62 38,1011,54

Me, с 0,84±0,02 0,85±0,02

ВР, с 0,35±0,02 0,36±0,03

ИВР, усл.ед. 135,90±12,57 135,52±11,90

ПАПР, усл.ед. 45,56±2,53 45,72+2,40

ВПР, усл.ед. 4,00±0,26 4,03±0,28

ИН, усл.ед. 83,72±9,06 83,20±8,43

Таблица 2

Показатели временного и спектрального анализа вариабельности ритма сердца при регистрации фоновой биоэлектрической активности головного мозга

Показатели Условия записи

Открытые глаза Закрытые глаза

R-R min, мс 703,58111,85 712,64113,07

R-R max, мс 1037,45121,22 1032,83120,43

RRNN, мс 863,49+16,47 864,57116,85

SDNN, мс 56,8312,74 55,1512,77

RMSSD, мс 54,7613,88 53,1513,70

pNN50, % 32,44+2,96 31,3512,94

CV, % 6,51+0,25 6,3210,27

TP, м2 3938,401356,19 3793,43+361,23

VLF, мс2 1162,021109,08 1035,381111,49

LF, мс2 1261,111131,69 1303,961169,91

HF, мс2 1515,081183,74 1454,051160,42

LF norm, n.u. 48,5312,58 48,1812,53

HF norm, n.u. 51,4712,58 51,8212,53

LF/HF 1,3210,16 1,2810,15

%VLF 31,30+1,56 28,4411,62

%LF 32,39+1,65 33,7211,78

%HF 36,3112,34 37,85+2,27

сокращений и математическое ожидание (М) изменились незначительно, ЧСС уменьшалась в среднем всего на 3,65 уд/мин. Такое небольшое снижение ЧСС следует рассматривать как закономерность, связанную с тем, что в исследовании принимали участие практически здоровые лица, активно занимающиеся физической культурой и спортом. Среднее квадратичное отклонение динамического ряда (СК), являющееся одним из основных показателей вариабельности ритма сердца, характеризующих состояние механизмов регуляции, статистически значимо уменьшилось после 20 минут тренинга по сравнению с данными первых пяти минут сеанса. Мода (Мо) - показатель, указывающий на доминирующий уровень функционирования синусового узла, под влиянием се-

ансов нейробиоуправления не изменилась. Амплитуда моды (АМо),отражающая меру мобилизи-рующего влияния симпатического отдела вегетативной нервной системы, снизилась после 25 минут работы (Р<0,05), а вариационный размах, отражающий степень вариабельности статистически значимо увеличился после 20 минут сеанса нейробиоуправления. Такие показатели как: индекс вегетативного равновесия (ИВР), указывающий на соотношение между активностью симпатического и парасимпатического отделов; показатель адекватности процессов регуляции (ПАПР), отражающий соответствие между активностью симпатического отдела ВНС и ведущим уровнем функционирования СА узла; вегетативный показатель ритма (ВПР), позволяющий судить о парасимпатических сдвигах вегетативного баланса; индекс напряжения регуляторных систем (ИН), отражающий степень централизации управления сердечным циклом, - постепенно уменьшались в течение сеансов нейробиоуправления со статистически значимой разницей после 20 минут работы (см. рисунок).

Показатели временного и спектрального анализа вариабельности ритма сердца в течение сеансов нейробиоуправления имели схожую динамику (табл. 4). В интервале между 20 и 25 мин сеанса статистически значимо увеличилась максимальная длительность интервалов 11-11. БОКЫ - стандартное отклонение величин нормальных интервалов Я-Я, являющееся интегральным показателем ВРС, зависящим от влияния на синусовый узел симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы, увеличилось после 20 минут работы. Последние 5 минут сеансов нейробиоуправления характеризовались: увеличением коэффициента вариации (СУ); нарастанием общей мощности спектра частот, характеризующих ВРС (ТР); увеличением мощности очень низкочастотных колебаний (УЬР). Физиологическая сущность очень медленных колебаний менее всего ясна на сегодняшний день. Считается, что увеличение доли Уи-компонента отражает переход с вегетативного (рефлекторного) уровня регуляции на более медленный - гуморально-метаболический. Однако в структуре спектральной мощности вклад очень медленных колебаний не изменился в течение сеансов нейробиоуправления.

Таким образом, сеансы произвольной регуляции биоэлектрической активности головного мозга, направленные на локальное повышение средней эффективной амплитуды альфа-ритма, улучшают функциональное состояние студентов, способствуя нормализации вегетативной регуляции сердечного ритма.

Выводы

Таким образом, нейробиоуправление, направленное на локальное повышение средней эффективной амплитуды альфа-ритма головного мозга, положительно влияет на показатели вариабель-

Серия «Образование, здравоохранение, физическая культура», выпуск 7, том 1

35

Физиология двигательной активности и спорта

Таблица 3

Изменение показателей КИГ в течение сеансов нейробиоуправления

Показатели Пятиминутные временные отрезки сеансов нейробиоуправления

первые 5 мин вторые 5 мин третьи5 мин четвертые 5 мин пятые5 мин шестые 5 мин

ЧСС, уд./мин 73,22+1,62 72,57±1,62 71,38+1,46 70,№1,53 69,49+1,51 69,57±1,52

М, с 0,84+0,02 0,84+0,02 0,86+0,02 0,87±0,02 0,88+0,02 0,88+0,02

СК, с2 0,06+0,00 0,06+0,00 0,06+0,00 0,06+0,00 0,07+0,00* 0,07+0,00*

Мо, с 0,83+0,02 0,84+0,02 0,86+0,02 0,87+0,02 0,88+0,02 0,88+0,02

АМо, % 38,54+2,07 36,79+2,12 35,66+2,04 34,82+2,10 33,07±1,82 32,31+1,86*

Ме, с 0,81+0,02 0,82+0,02 0,84±,02 0,85+0,02 0,86+0,02 0,86+0,02

ВР, с 0,31+0,02 0,33±0,02 0,35+0,02 0,36+0,03 0,36+0,02* 0,37+0,02*

ИВР, усл.ед. 150,56+14,55 135,75+13,86 124,49+12,21 121,16+13,48 104,82+9,37* 104,53+10,22*

ПАПР, усл.ед. 48,37+3,45 45,71+3,22 43,21+3,04 41,57±3,02 38,99+2,58* 38,02+2,62*

ВПР, усл.ед. 4,53+0,30 4,21+0,27 3,91+0,25 3,85+0,27 3,52+0,19* 3,55+0,21*

ИН, усл.ед. 96,99+11,14 86,00+10,00 76,96+8,75 73,74+9,54 62,58+6,11* 62,34+6,62*

* Меньше 0,05 по сравнению с данными первых пяти минут сеансов.

Динамика показателей КИГ в течение сеансов нейробиоуправления

Примечание. ИВР - индекс вегетативного равновесия, ИН - индекс напряжения регуляторных систем,

ПАПР - показатель адекватности процессов регуляции, ВПР - вегетативный показатель ритма

Таблица 4

Показатели временного и спектрального анализа вариабельности ритма сердца в течение сеансов

нейробиоуправления

Показатели Пятиминутные временные отрезки сеансов нейробиоуправления

первые 5 мин вторые 5 мин Третьи 5 мин четвертые 5 мин Пятые 5 мин шестые 5 мин

Я-Я шіп, мс 693,75+15,26 693,14±15,18 693,28+14,98 708,45+14,69 709,36+14,92 705,57+13,74

Я-Я тах, мс 996,08+23,63 1012,64+23,77 1034,55+23,36 1048,19+24,84 1071,06+24,83* 1064,48+26,08

ЯК№Ч, мс 835,82+19,43 842,60+19,50 858,05+18,70 870,79+19,58 881,16+19,61 880,47+19,75

ЗБЇШ, мс 55,58+3,73 58,84+3,63 62,41+4,07 62,46+3,67 67,06+3,77* 67,68+3,83*

ШБЭД мс 52,14+6,59 54,06+6,79 56,90+6,87 58,43+6,45 61,90+6,45 61,08+6,23

рШ50, % 29,52+4,15 30,87+4,23 33,72+4,21 35,27+4,19 36,96+3,97 36,68+4,11

СУ, % 6,54±0,35 6,90+0,37 7,20+0,41 7,11+0,36 7,55+0,36 7,62+0,34*

ТР, м2 3863,94+459,22 4288,14+462,04 4863,01+588,48 4819,49+572,66 5330,16+563,12 5504,34+534,95*

У1Л% мс2 1321,27+241,90 1510,29+255,39 1772,88+238,99 1557,53+183,81 1728,02+165,99 1997,42+202,74*

1Л% мс2 1089,92± 180,79 1213,36+144,72 1316,38+174,68 1314,37+141,68 1577,82+179,77 1554,41+172,81

Ш\ мс2 1452,82+287,26 1564,40+297,46 1773,64+345,71 1947,55+369,64 2024,31+346,96 1952,50+317,81

и' ПОПП, п.и. 46,55+3,30 48,49+3,64 47,53+3,31 46,35+3,15 48,57+3,41 47,53+3,60

НБ попп, п.и. 53,45+3,30 51,51+3,64 52,47+3,31 53,65+3,15 51,43+3,41 52,47+3,60

[Л7НР 1,20+0,16 1,30+0,19 1,21+0,17 1,13+0,15 1,27+0,17 1,19+0,17

%УЬР 34,98+2,84 35,04+2,60 37,18+2,34 34,67+2,23 33,50+1,73 35,08+1,62

%1,Р 29,13+2,15 30,16+2,03 28,87+2,01 29,18+1,90 31,14+1,94 30,09+2,33

%НР 35,89+3,29 34,80+3,51 33,95+2,90 36,15+3,01 35,36+3,05 34,84+2,92

ности ритма сердца студентов, активно занимающихся физической культурой и спортом. Повышение мощности альфа-ритма оптимизирует состояние корково-подкорковых взаимоотношений, спо-

собствуя уменьшению активности симпатического отдела ВНС и более адекватному регулированию ритма сердца. Рекомендуемая продолжительность сеанса нейробиоуправления составляет 30 мин.