Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,087

ВЛИЯНИЕ ГИПОКСИЧЕСКИ-ГИПЕРКАПНИЧЕСКИХ ТРЕНИРОВОК НА УРОВНИ АКТИВАЦИИ ЛОБНОЙ КОРЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА У ДЕТЕЙ С СИНДРОМОМ ДЕФИЦИТА ВНИМАНИЯ С ГИПЕРАКТИВНОСТЬЮ

Муллер Т.А. 1 Шилов С.Н. 1 Пуликов А.С. 1, 2
1 ГБОУ ВПО «КГПУ им В.П. Астафьева»
2 ФГБНУ «Научно-исследовательский институт медицинских проблем Севера»
Цель: исследовать влияние гипоксически-гиперкапнических тренировок на уровни активации лобной коры головного мозга у детей с синдромом дефицита внимания. Метод проведения работы: для исследования уровней активации мозговых систем был использован метод омегаметрии, определяющий значения сверхмедленных устойчивых потенциалов (УП) милливольтного диапазона, регистрируемых в корковых проекциях лобной коры. Статья посвящена проблеме коррекции синдрома дефицита внимания у детей. В настоящее время медико-психологическая коррекция синдрома дефицита внимания сложна, продолжительна и не достигает желаемого уровня эффективности. В связи с этим в комплекс коррекционных мероприятий у детей с СДВГ были включены гипоксически-гиперкапнические тренировки. Установлены эффекты гипоксически-гиперкапнических тренировок на уровни активации лобной коры головного мозга. Показаны положительные эффекты изменения значений омега потенциала и нивелирования межполушарной асимметрии. Область применения результатов: медицина, психология, физиология
дефицит внимания
гипоксически-гиперкапнические тренировки
уровни активации
кора головного мозга
омега-потенциал
1. Батуев A.C. Высшие интегративные системы. – Л., 1981. – 255 с
2. Беспалов А.Г. Влияние гипоксической гиперкапнии на мозговую гемодинамику и толерантность головного мозга к ишемии. – Новосибирск, 2005. – 280 с.
3. Заваденко Н.Н. Синдром дефицита внимания с гиперактивностью у детей // Вестник Поморского университета. Серия «Физиологические и психологические науки». – 2007. – № 4. – С. 3–7.
4. Илюхина В.А. Психофизиология функциональных состояний и познавательной деятельности здорового и больного человека. – СПб., 2010. – 368 с.
5. Койнова Т.Н. Преобразование предметного педагогического действия на основе мониторинга нейрофизиологических изменений у школьников в процессе учебной деятельности: метод. пособие. – Абакан, 2007. – 52 с.
6. Кропотов Ю.Д. Современная диагностика и коррекция синдрома дефицита внимания. – СПб., 2005. – 280 с.
7. Мачинская Р.И. Нейрофизиологические механизмы произвольного внимания // Журн. высш. нервн. деят. – 2003. – Т. 53, № 2. – С. 133–150.
8. Миронова Е.В., Бедерева Н.С., Шилов С.Н. Энергетическое состояние мозга у дошкольников с общим недоразвитием речи при тренировках гиперкапнической гипоксией // Гипоксия, механизмы, адаптация, коррекция: материалы VI Российской конференции с международным участием. – М., 2011.
9. Хабарова И.В., Шилов С.Н. Особенности активационных процессов лобной коры головного мозга и темпераментальных характеристик у младших школьников с задержкой психического развития // Дефектология. – 2012. – № 3. – С. 52–59.
10. Чудимов В.Ф., Куликов В.П., Куропятник Н.И., Бойко Е.А. Применение гипоксически-гиперкапнических тренировок у детей с синдромом дефицита внимания для коррекции проблем школьной дезадаптации // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. – 2011. – № 3. – С. 36–39.
11. Чудимов В.Ф., Беспалов А.Г., Бойко Е.А, Гусарова Л.Г., Ульянова Л.Г., Серебрякова Н.П. Применение гипоксически-гиперкапнических тренировок на дыхательном тренажере «Карбоник» у школьников с синдромом дефицита внимания с гиперактивностью для улучшения успеваемости и коррекции школьной дезадаптации: метод.пособие / В.Ф. Чудимов, А.Г. Беспалов, Е.А. Бойко, Л.Г. Гусарова, Л.Г. Ульянова. – Барнаул, 2011. – 25 с.
12. Чутко Л.С., Сурушкина А.М., Ливинская А.М., Никишена И.С., Яковенко Е.А., Анисимова Т.И., Айтбеков К.А., Черная Ж.В., Сергеев А.В. Синдром дефицита внимания с гиперактивностью: клиническая типология и подходы к лечению // Педиатрия. – 2009. – Т. 89 (№ 2). – С. 78–81.
13. Яковлев Н.А., Слюсарь Т.А.., Новоселова М.П. Психоиммунные, метаболические нарушения и подходы к их коррекции у детей с синдромом дефицита внимания-гиперактивности // Материалы конференции «Нейроиммунология». – 2001. – Т.2. – С. 223–297.
14. Barkley R.A. Attention deficit hyperactivity disorder: A handbook for diagnosis and treatment (3rd ed.). – N.Y.: Guilford Press, 2006. – 770 p.
15. Diagnostic and statistical manual disorders. – 4th ed. м Washington, 2000. – 943 p.
16. Diagnostic and statistical manual disorders. – 5th ed (DSM-V). – Washington, 2013. – 947 p.
17. Kahana M.J. Theta return. / Kahana M.J., Seelig D., Madsen J.R. // Current Opinion in Neurobiology. – 2001. – Vol. 11. – Р. 39–74.

В последние годы все более пристальное внимание специалистов разного профиля (неврологов, психиатров, нейрофизиологов, психологов, педагогов) привлекает проблема синдрома дефицита внимания с гиперактивностью (СДВГ) у детей. По данным эпидемиологических исследований детей, проведенных в России, его частота составляет 2–29 % [13]. Клинические проявления СДВГ определяются тремя основными симптомами: невнимательностью (Н), гиперактивностью (ГА), импульсивностью (И). Клиническая картина не однородна и основные симптомы могут быть вариативны по количественным и качественным характеристикам [12].

Выделяют СДВГ с преобладанием гиперактивности (СДВГ-Г), СДВГ с преобладанием невнимательности (СДВ-Н) и комбинированный тип. Исследования последних лет свидетельствуют о том, что комбинированный тип является наиболее распространенным [12, 15, 16]. Эти нарушения сочетаются с поведенческими и тревожными расстройствами, трудностями в обучении и межличностных отношениях, а также в формировании речи и школьных навыков.

Считается, что основные морфофункциональные нарушения при СДВГ связаны со специализированными мозговыми системами, которые оказывают модулирующее избирательное влияние на структуры мозга [7]. При этом нарушаются взаимодействия между лобными долями (прежде всего – их префронтальными отделами) и передней цингулярной извилиной, лимбической системой и глубинными образованиями (гипокамп, таламус, базальные ганглии) [1, 17]. Предполагается, что в основе патогенеза лежат нарушения активирующей функции ретикулярной формацией [3]. Также имеются данные, указывающие на нейротрансмиттерную недостаточность при нарушении метаболизма нейромедиаторов центральной нервной системы-дофамина, норадреналина и серотонина [6, 14].

Поэтому актуальным является поиск эффективных комплексных воздействий, создающих физиологическую основу адекватного развития мозговых механизмов у детей с СДВГ.

Нами исследованы изменения уровней активации головного мозга под действием интервальных гипоксически-гиперкапнических тренировок. Данные тренировки имеют нейропротекторный эффект, приводят к падению тонуса артерий, раскрытию резервных капилляров, в результате чего улучшается кровообращение и питание мозга [2, 8, 11]. Однако эффекты гипоксически-гиперкапнических тренировок в отношении активационных механизмов до настоящего времени не исследовались.

Учитывая все вышесказанное, авторы поставили цель – исследовать влияние гипоксически-гиперкапнических тренировок на уровни активации лобной коры головного мозга у детей 5–8 лет с СДВГ.

Материалы и методы исследования

Исследование проводилось при добровольном информированном согласии родителей, участвовал 41 ребенок школ г. Красноярска (средний возраст 7, 8 лет). Методом случайной выборки дети разделены на 2 группы. Экспериментальную группу составили 22 ребенка с СДВГ, которые получили комплексное лечение, включающее медикаментозную терапию, БОС-терапию, гипоксически-гиперкапнические тренировки на дыхательном тренажере. Контрольную группу составили 19 детей, получавших идентичный курс коррекции без гипоксически-гиперкапнических тренировок.

Для исследования уровней активации мозговых систем был использован метод омегаметрии, определяющий значения сверхмедленных устойчивых потенциалов (УП) милливольтного диапазона, регистрируемых в корковых проекциях лобной коры [4, 5, 9]. Исследование проводилось при помощи комплекса омегаметрии «Омега-тестер». Полученные результаты анализировались с помощью стандартных статистических методов.

Гипоксически-гиперкапнические тренировки проводились на дыхательном тренажере «Карбоник» в соответствии с рекомендациями по его применению (Беспалов, 2005; Чудимов и др., 2011). Общий принцип тренировочных занятий заключался в постепенном повышении времени занятия от 2 до 20 мин, при постоянной концентрации углекислого газа (5–6 %) и кислорода (17–15 %) с учетом индивидуальных и возрастных особенностей детей.

Результаты исследования и их обсуждение

При исследовании уровней активации лобной коры головного мозга у детей с СДВГ нами выявлено следующее соотношение уровней активации: большинство характеризовалось высокими (41,4 %) и асимметричными (39 %) значениями омега-потенциала. К оптимальному и сниженному уровню активации относились по 9 % детей (рис. 1).

Также у 63,4 % детей с СДВГ отмечается значимая межполушарная асимметрия, с преобладанием правого полушария и 36,5 % с доминированием левого полушария (рис. 2).

pic_34.wmf

Рис. 1. Процентное распределение по уровню омега-потенциала у детей с СДВГ

pic_35.wmf

Рис. 2. Особенности межполушарных отношений у детей с СДВГ

Результаты исследования показали, что для детей с СДВГ характерны более высокие значения устойчивого потенциала лобной коры, которая, как известно, отвечает за планирование, контроль, поведенческое торможение, регуляцию эмоций и аффекта. Возможно, более высокая активность поведенческой системы торможения является признаком изменения локального мозгового кровотока и, соответственно, дисбаланса коркового возбуждения. Еще одной особенностью детей с СДВГ можно считать асимметричную активность правого полушария головного мозга, что может говорить о нарушениях ведущих механизмов модулирующего влияния корковой активности, координирующих функциональную активность организма.

Включение в комплекс коррекционных мероприятий гипоксически-гиперкапнических тренировок выявило следующее распределение по уровням активации лобной коры у экспериментальной и контрольной групп. После коррекции в экспериментальной группе количество человек сократилось в 2 раза, а в контрольной не изменилось. Второй оптимальный уровень после коррекции регистрировался уже у большего числа детей (72,7 %), в отличие от контрольной группы (31,5 %). В случае высоких и асимметричных величин омега-потенциала (III и IV УА) наблюдалось значимое снижение омега-потенциала в экспериментальной группе (рис. 3).

При сопоставлении результатов касающихся особенностей межполушарных отношений у детей с СДВГ, после гипоксически-гиперкапнических тренировок было обнаружено достоверное уменьшение омега-потенциала правого полушария (р < 0,05) и увеличение омега-потенциала левого полушария (р < 0,05), по сравнению с контрольной группой.

При включении гипоксически-гиперкапнических тренировок в комплекс коррекционных мероприятий у детей с СДВГ выявлено изменение устойчивых потенциалов головного мозга до оптимального уровня и оптимизации межполушарных отношений.

Таким образом, установлено, что применение гипоксически-гиперкапнических тренировок оказывает существенный нормализующий эффект в отношениях корково-стволовых и лимбико-ретикулярных механизмов регуляции уровня бодрствования.

pic_36.wmf

Рис. 3. Процентное распределение по уровню омега-потенциала у детей с СДВГ после дыхательных нагрузок (примечание – * достоверность отличий р < 0,05 )

pic_37.wmf

Рис. 4. Особенности межполушарных отношений у детей с СДВГ на фоне гипоксически-гиперкапнических тренировок

Данные результаты исследования показывают, что включение гипоксически-гиперкапнических тренировок в комплекс мероприятий по коррекции СДВГ увеличивает резистентность нейронов к гипоксии, увеличивается количество микрососудов в головном мозге за счет ангиогенеза, что ведет к повышению коллатерального резерва мозгового кровообращения. Вследствие этого повышается неспецифическая резистентность организма, возрастает устойчивость к утомлению, снижается гиперактивность и агрессивность, увеличивается концентрация и устойчивость внимания

Рецензенты:

Кожевникова Т.А., д.м.н., профессор кафедры специальной психологии, Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева, г. Красноярск;

Сергеева Е.Ю., д.б.н. профессор кафедры патологической физиологии, Красноярский государственный медицинский университет им. В.Ф. Войно-Ясенецкого, г. Красноярск.


Библиографическая ссылка

Муллер Т.А., Шилов С.Н., Пуликов А.С. ВЛИЯНИЕ ГИПОКСИЧЕСКИ-ГИПЕРКАПНИЧЕСКИХ ТРЕНИРОВОК НА УРОВНИ АКТИВАЦИИ ЛОБНОЙ КОРЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА У ДЕТЕЙ С СИНДРОМОМ ДЕФИЦИТА ВНИМАНИЯ С ГИПЕРАКТИВНОСТЬЮ // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 1-9. – С. 1864-1868;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=38442 (дата обращения: 15.08.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074