Системный анализ психофизиологического развития детей с нейросенсорной тугоухостью

УДК 616.28-008.1-053.2-073.97

Г.Ш. Гафиятуллина, Е.В. Трофимова

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ДЕТЕЙ С НЕЙРОСЕНСОРНОЙ ТУГОУХОСТЬЮ

Изучены психофизиологические особенности детей с нейросенсорной тугоухостью (НСТ). При приобретенной НСТ с возрастом не повышается мощность альфа-ритма, при врожденной - возрастает уровень левосторонних когерентных связей.

Межцентральные взаимоотношения; дисперсионный анализ.

G.Sh. Gafiyatullina, E.V. Trofimova SYSTEMS ANALYSIS OF PSYCHOPHYSIOLOGICAL DEVELOPMENT IN CHILDREN WITH NEUROSENSORY BRADYACUASIA

The psychophysiological features in children with neurosensory bradyacuasia (NSB) were investigated. At acquired NSB age-related characteristics of the alpha - rhythm power is not boosted, at inherent - the level of left-side coherent links increases.

Iintercentral mutual relation; dispersion analysis.

Поиск аппаратных и программных средств диагностики и терапии нарушений слуха, распространенных среди детей разного возраста и связанных с поражением центральных и периферических отделов слуховой сенсорной системы, сохраняет свою актуальность, несмотря на пристальное внимание специалистов к данной проблеме. Если нарушение слуха у ребенка не выявлено в раннем возрасте, состояние отягощается, и формируется задержка психического развития. Нарушение функционального состояния мозга отражается и на физическом здоровье ребенка [1]. Это подтверждается наличием у слабослышащих детей разнообразных аномалий роста и развития. Изучение эффективности сопряженности протекания процессов роста и созревания психофизиологических и физических функций определяется необходимостью получения информации о закономерностях деятельности центральной нервной системы при формировании нейросенсорной тугоухости (НСТ), в условиях становления мыслительной деятельности. В свою очередь, имеющиеся у слабослышащих детей психоневрологические изменения, низкая познавательная активность обусловливают целесообразность изучения нейрофизиологических основ дисфункций мозга. Из числа нерешенных вопросов, ключевыми представляются связанные с установлением объективных показателей функционального состояния мозга ребенка с нарушением слуха. Однако сведения об особенностях психофизиологического развития слабослышащих детей, в частности, связанные с комплексным исследованием антропо-сомато-висцерального континуума, не нашли должного отражения в литературе ввиду сложности одновременного проведения тестирующих диагностических мероприятий. Вместе с тем представляется очевидным, что исследование мультифакторных нейрофизиологических параметров, лежащих в основе формирования и реализации сенсорной координации, может способствовать решению вопроса о компенсации снижения слуха [2]. Учитывая вышеизложенные обстоятельства, целью работы явилась комплексная оценка психофизиологического развития детей 7-16-летнего возраста с врожденной и приобретенной нейросенсорной тугоухостью.

Исследование явилось сравнительным, рандомизированным, открытым, групповым. Основную группу составили 86 мальчиков 7-16-летнего возраста с НСТ, обучавшиеся в специализированной (коррекционной) школе. Контролем служили практически здоровые дети. Обследуемые были разделены на возрастные группы (ВОЗ,1997). Аудиологическое обследование проводили согласно методическим рекомендациям № 965/59 Министерства здравоохранения и медицинской промышленности РФ (1995) методом компьютерной аудиометрии, были сформированы группы детей с тугоухостью (ВОЗ, 1997). Антропометрическое обследование проводили измерением показателей массы тела, роста, динамометрии правой кисти (ДКР). Оценивали частоту сокращений сердца (ЧСС); артериальное давление (АД); индекс Руфье (ИР, усл.ед.); жизненную емкость легких (ЖЕЛ, мл); систолический (СО) и минутный объем кровотока (МОК).

Регистрацию ЭЭГ, выделение и анализ слуховых (СВП) и зрительных вызванных потенциалов (ЗВП) осуществляли с использованием компьютерного энцефалографа «Энцефалан 131-03» («Медиком МТД», г. Таганрог). ЭЭГ регистрировали монополярно, по системе «10-20» в 12 отведениях от пяти симметричных областей мозга (Б3, Б4, Т3, Т4, С3, С4, Р3, Р4, 01, 02) и двух сагиттальных точек (С7 и Р7). Референтные электроды располагали на мочках ушей. При регистрации СВП применяли щелчки длительностью 50 мс, подаваемые 1 раз в секунду со случайным компонентом (п=200). ЗВП формировали на вспышку 50 Лк (0,5 Дж) длительностью 4 мс, межстимульный интервал равнялся 2+0,5 с (п=100). Оценивали амплитуду, латентный период (ЛП) компонентов. Для ЗВП: Р1 (позитивный - до 60 мс), N1 (негативный - до 75 мс), Р2 (до 140 мс), N2 (до 170 мс), Р3 (до 220 мс), N3 (до 260 мс), Р4 (300) (до 320 мс). Для СВП: Р1 (около 50 мс), N1 (100 мс), Р2 (180-200 мс), N2 (220-270 мс), Р3 (300 мс).

Достоверность различий средних величин оценивали с помощью критериев Стьюдента, Вилкоксона и Манна-Уитни в зависимости от нормальности распределения. Для выявления достоверности влияния факторов в группах испытуемых использовали уни- и мультивариантный дисперсионные методы. В качестве зависимых переменных выступали спектральная плотность мощности (СПМ) различных диапазонов ЭЭГ и значения функции когерентности ЭЭГ а-диапазона. Для выделенных главных факторных компонент в пространстве регистрируемых антропометрических, физиометрических и висцеральных переменных при НСТ у детей использовали модуль факторного анализа. Определяли факторные нагрузки составляющих, показывающие насколько близка переменная к фактору геометрически и насколько велика с учетом этой близости выражаемая ею часть общей дисперсии объектов. При условии превышения факторной нагрузки 0,7, она считалась большой. Проводили учет двух факторных направлений. Статистические процедуры проводили с использованием программы “8ш18Иса 6.0”.

У всех детей с НСТ физическое развитие было ниже уровня контрольной группы, но показатели роста и массы тела детей с НСТ младшего школьного возраста соответствовали среднему уровню физического развития. В группе с приобретенной НСТ средние значения роста и веса соответствовали низкому и ниже среднего уровням физического развития. У детей 11-13 и 14-16 лет с врожденной НСТ масса тела была ниже, чем в группе детей с сохранным слухом, соответственно на 11 % и 10 %. Показатели развития силовых качеств детей с НСТ были ниже возрастной нормы в 11-13-летнем возрасте на 26 % (р<0,05), в 14-16-летнем возрасте - на 23 % (р<0,05).

Таким образом, у детей с приобретенной НСТ физическое развитие было резко дисгармоничным, а с врожденной НСТ - дисгармоничным, что может быть связано с недостаточностью развития компенсаторных механизмов, явившейся следствием воздействия гипоксического фактора в постнатальном периоде.

У детей с НСТ всех возрастных групп значения ЧСС были выше, чем в контрольной группе, особенно у детей 7-13-лет с приобретенной НСТ, а значения ИР у них свидетельствовали о наименее благоприятном состоянии реактивности системы. Во всех группах с возрастом происходило повышение систолического (САД) и диастолического АД (ДАД). У детей с НСТ величина МОК имела тенденцию к повышению в 7-10 лет, а в 11-13 и 14-16 лет была такой же, как в контрольной группе. В 3-й группе детей с врожденной НСТ показатель МОК был выше, чем в контрольной группе. Результаты исследований состояния дыхательной системы показали, что в младшем школьном возрасте у детей с НСТ показатели ЖЕЛ соответствовали показателям слышащих детей, а к 14-16 годам у детей с НСТ снижались на 21-29 % (р<0,05).

Таким образом, у детей с НСТ в процессе индивидуального онтогенеза происходит отставание в физическом развитии, что проявляется в недостаточной функциональной зрелости соматических и висцеральных систем организма, одновременном наличии у слабослышащих детей аномалий роста и развития.

У детей с НСТ отмечали доминирование а-колебаний в затылочной и теменной областях обоих полушарий. У детей с приобретенной НСТ встречалась «плоская энцефалограмма», без выраженного доминирования ритмических диапазонов. В группе детей с врожденной НСТ и контрольной группе СПМ Д- и 0-ритмов снижалась к 14-16 годам, СПМ а-ритма возрастала, за исключением детей с приобретенной НСТ, у которых выявлены полиморфные паттерны ЭЭГ, с доминированием колебаний 0- и Д-диапазона, и разные формы нарушений ритма. При НСТ становление а-ритмической активности замедлено. Таким образом, при врожденной НСТ имеет место дисфункция глубинных регуляторных структур, дефицит активации ретикулярной формации ствола и среднего мозга.

При проведении когерентного анализа альфа-диапазона частот ЭЭГ (а-КОГ) выявлено, что в покое у детей 7-10 лет с врожденной НСТ наиболее представлены взаимовлияния зон мозга правого полушария. Коэффициент когерентности (КК) ККР4-Р4 = 0,85, между правыми теменной и затылочной - 0,74, между правой теменной областью и вертексом - 0,87; между левыми лобной и центральной областями - 0,71. У детей 7-10 лет с приобретенной НСТ высокий уровень когерентности выявлен между Б3 и С3 областями (КК=0,74); Р3 и Р2 (КК=0,83); Р2 и О4 (КК=0,81). Таким образом, у детей 7-10 лет с приобретенной НСТ межполушарные и передне-задние взаимоотношения выражены слабо. К 11-13 годам у детей с врожденной НСТ при наличии высокого уровня когерентности между правыми лобной и теменной областями, а также Б3 и С3 областями происходило формирование взаимоотношений между: Б3 и О3 (КК=0,75); С3 и Р2 (КК=0,87); Оі и Р4 (КК=0,82); О! и О2 (КК=0,71); Р2 и Р4 (КК=0,84).

У детей с приобретенной НСТ сохранялись связи между Р3 и С3, а также между Р2 и О4 областями. Кроме того, обнаружена когерентность между С и Б3 (КК=0,85), С2 и Б4, С3 и Р2 зонами мозга.

С помощью дисперсионного анализа установлено значимое влияние фактора «Возраст» на изменение мощности а-ритма в отведениях 02, 01, Р4, Р3, С4, С3, Р2, Са Б4. При многофакторном дисперсионном анализе зависимыми переменными служили значения функции когерентности ЭЭГ а-диапазона после их нормализа-

ции для различных отведений, а фиксированными факторами - «Патология» и «Возраст». Изолированное влияние фактора «Патология» было значимым в отношении функции когерентности а-ритма в отведениях Р4-С4, Р4-02, Р3-01, С3-Р3, Р3-

01, Р3-С3, Р3-Р4, Р3-Б4. Фактор «Возраст» достоверно влиял на когерентность а-КОГ в отведениях Б4-С4, Р4-02, С3-Р3, Р3-01, Р3-С3, Р3-Р4, Р3-Б4.

Таким образом, дисперсионный анализ подтвердил, что на формирование внутри- и межполушарных связей у детей влияет возникновение и течение НСТ. Возрастная динамика биоэлектрической активности мозга у детей с НСТ отличается от выявленной в норме. Следовательно, состояние внутри- и межполушарной интеграции по а-ритму у детей с НСТ с возрастом должно подвергаться мониторингу и может выступать в качестве функционального критерия развития патологии.

У детей с НСТ 7-10 лет максимум Р1 ЗВП выявлен в затылочной области (при врожденной - в левом, при приобретенной - в правом полушарии). В теменной области амплитуда компонента Р1 снижена по сравнению с контролем. У детей с приобретенной НСТ 11-13 лет амплитуда Р1 была ниже, чем при врожденной. К 14-16 годам у детей с врожденной НСТ наиболее высокая амплитуда Р1 приходилась на С4, а при приобретенной - на область О1

У детей с НСТ отмечено увеличение ЛП Р1-М1 и снижение амплитуды ^. У 7-10-летних детей с НСТ в лобной и в левой затылочной области было два максимума N. При НСТ обнаружена асимметрия N: у детей с врожденной НСТ - в правом, с приобретенной - в левом полушарии. К 14-16 годам у детей с НСТ сохранялась асимметрия амплитудных характеристик компонента N с преобладанием в левом полушарии.

Амплитуда компонента Р2 ЗВП, преобладающего в правом полушарии, ха-растеризовалась асимметрией у 7-10-летних детей с НСТ. Анализ компонента N детей с НСТ 7-10 лет и в контрольной группе выявил его низкие амплитудные значения в лобных долях, особенно у детей с приобретенной НСТ, у которых пиковые значения приходились на теменную область левого полушария.

Таким образом, ЗВП при приобретенной НСТ характеризуются отсроченным началом ответа и понижением амплитуд. Генерация зрительных ЗВП была наиболее значимо нарушена в лобной и затылочной областях коры, выявлена десинхронность их формирования в полушариях мозга. Причины отличия структуры ЗВП при НСТ связаны с трудностями анализа визуальных признаков стимула в зависимости от привлечения к нему внимания. Наличие сенсорной депривации затрудняет формирование взаимодействий в коре, что выражается в формировании вызванных потенциалов сохранного органа.

При врожденной НСТ у детей 7-10 лет СВП характеризовались повышением ЛП (в среднем, 25 мс) и снижением амплитуды. Эта тенденция сохранялась в генерации всех компонентов СВП: ^, Р2, N2. Для компонента N детей 7-10 лет с приобретенной НСТ было характерно уменьшение ЛП и амплитуды в Т4 и С2. Р2 компонент у детей 7-10 лет с приобретенной НСТ был выражен в височных областях, его амплитуды были снижены. Поздние компоненты СВП у детей с НСТ характеризовались длительными ЛП и низкими амплитудами. У детей 7-10 лет с приобретенной НСТ отсутствовали межполушарные различия в генерации СВП, в отличие от детей с врожденной НСТ. В 11-13 лет у детей с врожденной НСТ происходило снижение ЛП и амплитуды компонентов СВП. ЛП компонентов С2 -области были выше, чем в височных областях. У детей с приобретенной НСТ отмечено отставание в генерации Р1, ^, N и Р3 в области С2.

Следовательно, генерация СВП характеризуется большим включением в обработку сигнала правой височной области при врожденной НСТ и левой височной у детей с приобретенной НСТ. Результаты сравнительного анализа развития детей свидетельствуют об относительной компенсации функциональных расстройств при врожденной НСТ в процессе роста.

Одновременно имеет место межполушарная десинхронность генерации СВП: при приобретенной НСТ в его формировании большее значение приобретала правая височная область, а при врожденной - левая; амплитудно-частотные характеристики СВП вертексной зоны коры и конфигурация СВП у детей с НСТ 7-10 лет отличались от контрольной группы.

При факторном анализе совокупности антропо-, физиометрических и висцеральных показателей, в том числе параметров биоэлектрической активности мозга детей с НСТ, выделено три составляющие F1-F3 антропо-сомато-висцерального континуума, определивших 96,8 % общей дисперсии. Высокая факторная нагрузка была выявлена для первой компоненты F1 среди таких показателей, как ЛП период СВП, КОГ a-диапазона левого полушария в динамике теста, СПМ a-диапазона, a-КОГ в отведении P3-Pz. Среди показателей второй компоненты F2 высокая факторная нагрузка отмечалась для ЛП слухового ВП, функции a-КОГ в отведениях F3-01, О1-О2, факта увеличения СПМ a-диапазона с возрастом. Выявление у детей совокупности признаков с высокой факторной нагрузкой (>0,7) может являться предиктором формирования НСТ.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Цывьян П.Б., Ковтун О.П. Внутриутробное программирование заболеваний детей и взрослых // Успехи физиологических наук. - 2008. - Т 39. - №1. - С. 68-75.

2. Айдаркин Е.К., Павловская М.А. Исследование нейрофизиологических механизмов непроизвольного внимания в условиях центральной маскировки слухового стимула // Ва-леология. - 2007. - №2. - С. 65-74.

Гафиятуллина Гузель Шамилевна

ГОУ ВПО "Ростовский государственный медицинский университет Минздравсоц-

развития».

E-mail: ggsh@aaanet.ru.

344022, г. Ростов-на-Дону, пер. Нахичеванский, 29, тел.: (863)2719526.

Кафедра нормальной физиологии, профессор, д.м.н.

GafiyatuUina Gyuzyal Shamilevna

Rostov State Medical University.

E-mail: ggsh@aaanet.ru.

Nakhichevansky str., 29, 344022, Rostov-on-Don, Russia, Phone: (863)2719526.

Department of Physiology, Professor, Doctor of medicine.

Трофимова Екатерина Владимировна

Педагогический институт ФГОУ ВПО «Южный федеральный университет»

E-mail: katet@inbox.ru.

344000, г. Ростов-на-Дону, ул. Большая Садовая, 33, к. 206, тел.: (863)2404708.

Кафедра анатомии и физиологии детей и подростков, старший лаборант, к.б.н.

Trofimova Katherine Vladimirovna

Pedagogical institute of Southern Federal University

E-mail: katet@inbox.ru.

of. 206, 33, Bolshaya Sadovaya str., 344000, Rostov-on-Don, Russia, Phone: (863)2404708.

High laboratory assistant Anatomy & Physiology of children Department, Cand. Biol. Sc.