CC BY
36
© Коллектив авторов, 2001 УДК 612.843
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СИНДРОМООБРАЗОВАНИЯ В НЕВРОЛОГИИ НА ПРИМЕРЕ ЭПИЛЕПСИИ
В. А. Жадное, М. М.Лапкин, А. С. Стариков
Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П.Павлова
В статье с позиции теории функциональных систем анализируются основы образования клинико-неврологического синдрома как формы архаического поведенческого феномена. Главное внимание уделено мультипараметрическому анализу внутрисистемных отношений. Обнаружены закономерные образования корреляционных связей и способов реагирования в описании эпилептического феномена на клиническом материале.
Изучению функционального состояния человека в условиях нормы и патологии, соотношения между внутренними составляющими индивидуального поведения и организацией частного неврологического расстройства в условиях функциональных проб и лечения уделено много внимания. В нашем исследовании особое внимание уделялось анализу взаимоотношений между различными уровнями системной организации физиологических функций человека. Актуальность исследования определяется необходимостью дальнейшего изучения механизмов здоровья и болезни, разработки моделей заболевания, прогнозирования и планирования тактики ведения больного на основе анализа функциональных состояний с позиции теории функциональных систем, объясняющей закономерности формирования целенаправленного поведения. Теория функциональных систем постулирует и развивает понятие «приспособительный результат» [1, 2, 5, 11, 12, 13, 14, 15] как системообразующий фактор основной организационной структуры
поведения. Исследование соотношений между внешними характеристиками неврологического расстройства, как способа поведения в условиях заболевания и адаптации к изменившимся условиям окружающей среды, ее внутренними характеристиками и «физиологической стоимостью» различных сторон адаптационных процессов, позволяют выявить пространственно-временную организацию деятельности человека [3, 4, 6, 8, 9, 10].
Внутренние характеристики неврологического расстройства - это предмет исследования многих научных школ и направлений. Огромное количество публикаций посвящено анализу отдельных компонентов патогенеза заболеваний. Однако роль комплексной оценки внутренней структуры синдрома с позиции теории поведения разработана недостаточно. Данное обстоятельство связано с проблемой динамичности функциональных состояний, что затрудняет проведение сопоставительного анализа между клинической характеристикой синдрома и психофизиологическим обеспечением. Одним
из подходов, позволяющих решить проблему стационарности, является моделирование целенаправленного поведения на основе принципа дозированного раздражения. Метод дозированного раздражения предложен Н ,Е,-Введенским и возведен в методологический принцип организации эксперимента В.Ф.Широким. Данный подход позволяет анализировать во времени адаптационные и дезадаптационные процессы, провести подробный анализ соматовегетативных отношений, использовать методы математического анализа (корреляционный, дисперсионный и кластерный) для доказательства выявленных закономерностей. Во многом благодаря данном}' подходу сформулировано положение о «физиологической стоимости» деятельности как одного из компонентов полезного приспособительного результата системной организации целенаправленного поведения животных и человека [7]. Указанное положение имеет значение не только в условиях нормы, но и для системной организации физиологических функций при развитии патологических состояний.
На основании системной методологии, а именно с позиции теории функциональных систем, принимая в качестве основной экспериментальной модели эпилептический феномен, предпринята попытка определить системные механизмы компенсации и адаптации у больных эпилепсией, исследовать механизмы неврологического расстройства, тем самым описать его закономерности для реализации в решении теоретических и практических клинических задач.
Материалы и методы
Исследование выполнялось в клинике неврологии и нейрохирургии Рязанского государственного медицинс-
кого университета имени академика И.П.Павлова на базе Рязанской областной клинической больницы с 1987 по 1999 годы. В условиях стационара и в амбулаторных условиях проводилось исследование практически здоровых и больных эпилепсией людей. Исследовано 66 здоровых нетренированных людей, средний возраст которых составлял 23 года, в т.ч. 39 мужчин и 17 женщин, а также 220 больных эпилепсией с различными формами заболевания и тяжестью течения в возрасте от 4 до 60 лет. Диагноз устанавливался с учетом классификации, принятой на конгрессе Международной лиги по борьбе с эпилепсией в октябре 1989 года и классификации эпилепсии 1981 г. В соответствии с клинической классификацией выделены группы больных с идеопати-ческой, криптогенной и симптоматической эпилепсией. Кроме того, выделялись группы больных по тяжести течения заболевания по традиционным критериям - в зависимости от частоты, характера, тяжести приступов, наличия расстройств памяти, психических изменений и психозов, длительности течения болезни и интенсивности лечения. Больные делились на группы с легким, среднетяжелым и тяжелым течением заболевания.
Исследование составляло комплексное клинико-физиологическое обследование групп здоровых и больных для оценки фоновых и нагрузочных показателей. Исходные физиологические показатели и их динамика определяли функциональное состояние систем.
В исследовании проводилась оценка следующих характеристик:
1. Психометрических показателей (ПМп);
2. Биоэлектрической активности головного мозга посредством компьютерной электроэнцефалографии (ЭЭГ);
3. Соматосенсорных вызванных потенциалов (ССВП);
4. Состояние неспецифических адаптационных резервов посредством методов математического анализа ритма сердца (МАРС).
5. Энцефало-спинальные отношения оценивали посредством стимуляцион-ной электронейромиографии (СЭМГ).
Для исследования динамических отношений в подуровнях и оценки функциональной реактивности использовались простые дозируемые и относительно хорошо контролируемые пробы, принятые в клинической нейрофизиологии, а именно гипокапническая гипервентиляционная проба, проба с суточной депривацией сна, пробы с ритмической фотостимуляцией.
Статистические оценки осуществлены методами описательного, диспер-
Щра»етры тектршьмж машим&чшйк жжш! ш шрж» ад »
сионного, кластерного и корреляционного анализов. При оценке репрезентативности данных использован 1-крите-рий Стьюдента, рассчитанный для параметрических показателей (Г.Ф.Ла-кин, 1990).
Результаты и их обсуждение
При математической оценке электроэнцефалограммы основные группы параметров рассматривались как факторы оценки функционального состояния.
Получены показатели спектральной максимальной и средней амплитуды, а также площади плоскостей, формируемыми кривыми основных ритмов. Спектральная максимальная амплитуда альфа-ритма фоновой электроэнцефалограммы достоверна и раз-
Т#ш*ца 1. амшшудо №4і^кші у осыышх Эгаг-І ЩЖХШв :«®Ж 51«М11
[СИгайденаяе 1 ¡ЭЭГ 1 У ( ±т | И | М ! ±й| |г'|і! 22.3П |Ш 01 ¡Л.їй кгії 1 ' ' 1 їм ' Її-' * ~І24* 1 т ІР* *4) і Ірашиташ 1 Р ТІ-Є М 1 Р<Л0 [324 (ІОШ 1 р < т |.ш Щхіі 1 п < л,1#} (ЦЮ1 р < Д}| <ишї !
114 24,« (їда |р < ,Ш 137,38 |3,47 р<ДИ Л:*2 0Ч<ЮІ |
||;1 іаде іш ір<,м ЬбЖІш р < .»01 р,У2 ШЮі і
лична в обеих группах (табл. 1). Достоверно различаются средние уровни корреляции по альфа-ритму, причем в группе больных корреляция по альфа-ритму выше, в то время как средний уровень максимальной амплитуды ниже, чем у здоровых.
При анализе средней мощности электроэнцефалограммы в фоновой записи и при функциональных пробах получены достоверные данные по всем
исследованным зонам. Различия между показателями у здоровых и больных достаточно велики и достоверны, причем показатели у больных достоверно выше (табл. 2).
Для всех электроэнцефалографи-ческих показателей фактор функциональной нагрузки в переходных состояниях покой-гипервентиляция и гипервентиляция-релаксация имеет заметно большую достоверность для больных
Тш;шш 2.
Параметры средней мйщйста зжетрЛ:нцйфа.ш5граммы у больных зяшвши-«I ш морешк дмм.» фошжай. ЭЭГ ш гшрдмя. «ию. екшыш
ІОвдш меже» ЭЭГ в фо мовюй миш
Оншмшв Эпкяйи&и* [Беї щшщшж ОїЙТЖГШЧ©СКИ& рЙМ«1«!
ЭЭГ М ±іі ІР ¡м ±т |І* »1.-12 їм
РР 1 Ш р с ,01 Ш! Ін ЙІі |
¥02 Н42НД ітТрТіГ” ІЗіїШ-11
Р7 #77,9 1р < ,01 тт
И__ Н>44 0 р<..01 тШ —
т ЕЗК724 іті ІР < М |Л75 и <Я<Ї 1 |Р< Д?І іЛ Іш і
Т^бзкщЗ
Сштштчихшж жщтю¥мгщтшюж'щтн£гжм£ шрдазетрм у болмшж зшшс-п-шей к гжрйшж лиш в фйнбяйн регж:трйи«м
Шшяждь При эпилепсии Уз даровых Сгатиггнчіс хке 1 Р83ЛШШ 1
М | "-¡її Р М і ±т Р 1142 і М
Индекс шлряж?- і нот регетїжїврньж ешгем ЭШШ 1 14,01 і:м4з | 183 і :їчо і ал« ; ЩЩ|
ГШС 2І2 16ІМ Р<Л1 1,8В ; 048 і МІ 2Д12 ода)
эпилепсией, чем для здоровых. Исключение составляют показатели межполу-шарной корреляции, изменение которых незначимо для обеих исследованных групп.
Анализ результатов кардиоинтер-валометрии по Р.М.Баевскому (табл. 3) показал убедительные различия в функциональной организации здоровых и больных людей.
Индекс напряжения регуляторных систем значительно (в 2,27 раза) и достоверно выше в исходном состоянии у больных с эпилептическими приступами (р<0,01), что устанавливает выраженное преобладание симпатического отдела вегетативной нервной системы у больных с эпилепсией. Такую же функциональную характеристику регуля-
торных особенностей у больных эпилепсией описывают индекс вегетативного равновесия, вегетативный показатель ритма, показатель адекватности процессов регуляции.
Функциональная нагрузка в виде гипервентиляции приводит к повышению индекса напряжения регуляторных систем.
У больных эпилепсией уровень функционального напряжения при нагрузке значительно выше. При том, что частота пульса при нагрузке у больных и здоровых практически одинакова, что свидетельствует о равной физической тренированности наблюдаемых обеих групп. Этот показатель выявлял у больных эпилепсией специфический тип регуляции сердечного ритма. По-
Таблица 4
Шфшефн СШ^ШОКШМ «ЙЯЙКЧКШЙИрвМИа«|»|||Ш у больных
шташжР и удоро®« яшшй
Згзщедам грш ?р»8 Стэтжтш©*
м ;4» ¡1 М :1в т гесг м
Плйюддь Ы-тштй МШМ''Ж* £5821,4 6410,1 р< 111. 76300,9 7565*2 р < ,01 Ш2 й2т
Площадь И-рефшкса. шй/шг5 22122,4! 3492,3 р « $1 38430Л 3944,4 р < ,0! ЭД20 ода!
|Мйбан»!йш№ная м- аяра Мчижта !*нш 12ШШ | 26? ¿05 2815,40 231,4 р<М 1,874 0,062
Мзшшшьш* йдатуда И -рефлекса, мет шм \ ШМ 1678,07 161Л р< ,01 5,1« одам
Ш р < ,01. 0.74 ш р < Д .) ! . 'НИЦ
казатели достоверны в обеих группах и статистические различия между группами достоверны.
Комплексный показатель активности регуляторных систем (ПАРС) увеличился у наблюдаемых обеих групп при достоверности данных и сохранении статистических различий между группами.
Индекс напряжения регуляторных систем после гипервентиляции оставался статистически различным, но уровень достоверности различий уменьшился.
Комплексный показатель функционального напряжения (ПАРС) у больных оставался выше, но статистические различия показателя после гипервентиляции исчезают. Меньшие приросты указанных показателей у больных эпилепсией свидетельствуют о снижении у них адаптационных резервов.
Анализ стимуляционной электронейромиографии (табл. 4) показал, что площадь М-ответа у больных эпилепсией и здоровых людей достоверна для обеих групп, и статистически достоверных различий между группами не обнаружено. В то время как параметры
плошади Н-рефлекса в обеих группах достоверны и статистические различия между группами достоверны. Отношение амплитуд Н-рефлекса и М-ответа достоверно при изучении стимуляционной миографии у здоровых людей и у больных.
Таким образом, стимуляционная электронейромиография по представленным результатам выявляет особенности сенсомоторной организации у здоровых людей по сравнению с больными эпилепсией, что связано с вовлечением сегментарных структур спинного мозга в центральные двигательные паттерны.
Анализ соматосенсорных вызванных потенциалов (табл. 5) установил, что при статистической достоверности различий между здоровыми и больными, показатель у больных всегда имеет большую площадь, преобладает в зоне прямой стимуляции - в зоне соматото-пической локализации стимулируемой руки. Гипервентиляция вызывает увеличение усредненной площади соматосенсорного потенциала.
Исследование соматосенсорных вызванных потенциалов выявляет осо-
ТАищ 5
Вжщзщ* ©шшсеисорш» ютешмш у бмш мкмяшй и шротш. *.
Об- лит» Сшму* ЛШ.ЦМ Эятешшя ¡Без приступа» Cien » j
М i+ro P M iP |ÍÍ-t2 1M
14 Слева _ íi isV ;l 1 snii p< ДМ 2uov>ni * S42 2 ¡p< JO 3.036 ОднН
С* 427S1(Я 171 1.* |ч< jll Vníniñ |K ¿15 ||Д»
а 41 j ,H1J p< ,01 ? 1 Mí IV: Ш 2.-íU iliXU
п 14! fe,11 15« lia ís tí l"4t>.ü 2,276 0>Ü4
Т4 Справа Л-тк.Чб (l 3¡.K1
С4 íl(}l >i p<J)l v> .20 ! ^ и QjOóf
сз fp -7,1-71 p<m %4S4S ifs 1 4*4 0.14«
тз J ¡ 300*44 r w ¡xJM 2W,I! ?¡íh\K 1 ¡ *4 0X04
Т4 Сяе»а +Вшш ззшш тадз HM _ p< .01 irtKti P< ¿n 2 »M 0Д123
С4 45605,23 2446J !’< ¿01 МШ2,24 2Ш2М l>< ,05 2A22 0ДМ7
О 4*34 'i* í>l -,,'•4sj Мйн í IV íll •f 1КПЧ
тз 2’ЯИ ~4 l~R .s. ! ’ ■>.l - 14 ni . ' ■ .1.. ;
бенности в виде большей диффузности афферентации, ее неспецифического характера, значительного усиления коллатерального сенсорного проведения.
Анализ психометрических исследований продемонстрировал некоторое относительное усиление общей тревожности и снижение индекса возбуждение-торможение у больных.
В целом разноплановая организация физиологических функций у больных эпилепсией и здоровых обследуемых особенно отчетливо проявляется при привлечении системного анализа.
Системный анализ материала, исходя из выбранного концептуального подхода, потребовал сложных видов обработки посредством корреляционного анализа. Данный вид анализа выбран в связи с положением о том, что системная организация характеризуется не столько абсолютными значениями параметров свойств входящих в нее элементов, сколько показателями отражающими взаимосвязь между механиз-
мами, деятельность которых направлена на достижение полезного приспособительного результата. Структурные особенности системной организации здорового человека состоят в большем количестве степеней свободы системы, более диффузном характере связей. Напротив, функциональная система больного человека характеризуется «усечением» степеней свободы, избирательностью и поляризацией связей. Полученные структурные особенности характеризуют «более жесткую» запрограммированность работы системы. Среди многообразия связей установлены общие для здорового человека и больного эпилепсией. Специфические связи для здоровых и больных прослежены в нескольких функциональных состояниях.
Полученные данные в виде корреляционных плеяд представлены на рисунках. В исследование включены достоверные и наиболее динамичные параметры функционального состояния системы.
1. Коррелщимшм шшда шутрнсшшмму! тшшшшйу §о»што мшшш ей » «яшш:,
Рш, 2,. Кщр£лжлт;тмт .таеада виутрж-»схемных отношс-мий у большего ЭШШЖШЙ Ирм Ш1ррт.
Иншш * И»-*
Мйшндаг-'^г
Частота ЗЭГ
Внррищярарш®
(шрре*щнй
Мощность спектра ЭКГ
Рис. 1 Ксад»1ш»шм шмма «ш|шеш«ммм1 шшюешй у щор©»т «юшш
В фонр*0М СОСЩШИИ,
И«« вРШ ИМ
ШшндаьЗЗГ
i
"*4
Частот* ЗЗГ
* Мшжкт snwtps ЭКГ
Йнрршелршрная
«седшщда
Pus. 4 Ко|эр^1йшм;ш шешш «ргржшиммум еттшешй у щережж* чеддаш!
На рисунках линии соответствуют линейной корреляции, толщина линии
- величине корреляции.
Исходное состояние у здоровых людей характеризуется диффузностью, неизбирательностью внутрисистемных отношений, в то время как у больных эпилепсией отношения построены структурно, избирательно и иерархически. При гипервентиляции и у больного, и у здорового связи усложняются, становятся избирательными. Обращает внимание отсутствие связей между ритмо-образователями ЭЭГ и ЭКГ у здоровых людей при корреляционном анализе, в то время как у больных эти отношения стабильны и усложняются при нагрузке. После гипервентиляции у здоровых людей продолжается усложнение внутрисистемных отношений, система как бы «врабатывается» в новые условия, «догоняя» эпилептическую систему. Эпилептическая же система практически возвращается к исходному уровню, завершив «функциональный цикл».
По сравнению со здоровым человеком внутрисистемные отношения у больных эпилепсией носят избирательный характер с уменьшением степеней свободы. У здоровых людей внутрисистемные отношения более диффузные и не привязанные к реализации определенной программы поведения. При функциональной нагрузке характеристики системы меняются закономерно и прослеживаются при нескольких видах анализа. Таковые особенности для больных эпилепсией характеризуются большей динамичностью и «завершенностью» цикла функциональной активности.
Для параметрического исследования влияния функциональной нагрузки проведен дисперсионный анализ методом А!ЧОУА. Исследование степени влияния релаксации после гипервен-
тиляции также дало достоверные результаты. Однако, если значение гипервентиляции для больных в 1,5-2 раза выше, чем для здоровых, то значение релаксации для больных больше в 2-2,5 раза. Таким образом, функциональная нагрузка в виде гипокапнической гипервентиляции оказывает большее влияние на системные показатели больных эпилепсией, чем здоровых.. В то же время релаксация после гипервентиляции оказывает еще большее влияние на показатели больных по сравнению со здоровыми.
Выводы
1. На основании методологии теории функциональных систем установлено, что эпилептический феномен является реализацией врожденной физиологической модели, филогенетически значимый смысл которой состоит в организации адаптивного пароксизмального защитного поведения у человека и животных.
2. На основе комплексного многоуровневого анализа параметрировано функциональное состояние здоровых людей и больных эпилепсией и показано, что каждый уровень вносит своеобразный вклад в организацию того или иного типа (адаптивного или пароксизмального защитного эпилептического) поведения, что с позиций теории функциональных систем описывает иерархическое (вложенное многоуровневое) построение системы.
3. Выявлено, что характерной особенностью функциональной системы пароксизмального поведения является специфическая организация внутрисистемных связей, суть которой состоит в уменьшении степеней свободы в исходном состоянии системы, усложнение внутрисистемных связей при функциональной нагрузке и «распад» системы при посленагрузочной релаксации.
4. Установлено, что функциональная система пароксизмального поведения характеризуется особенной реакцией на экстремальную экспериментальную нагрузку в виде гиперэргичес-кого функционального напряжения на высоте нагрузки и относительно более значительного, чем у здоровых людей, расслабления при снятии нагрузки. Эта характеристика системы оценена как взрывной, пароксизмальный способ реагирования организма на экстремальный фактор.
ЛИТЕРАТУРА
1. Анохин П .К. У зловые вопросы теории функциональной системы. - М.: Наука, 1980. - 196 с.
2. Бадиков В.И. Механизмы динамического взаимодействия положительных и отрицательных эмоций в поведенческих актах: Автореф. дис. ... д-ра. мед. наук. -М., 1986.- 37 с.
3. Бехтерева Н.П. Здоровый и больной мозг человека. - Л.: Наука, 1988. - 214 с.
4. Биниауришвили Р.Г., Вейн А.М., Гафуров Б.Т. и др. Эпилепсия и функциональные состояния мозга. - Ташкент: Медицина, 1985. - 239 с.
5. Журавлев Б.В. Нейрофизиологические механизмы опережающих возбуждений в системной организации поведенческих актов: Автореф. дис ... д-ра. мед. наук. - М., 1986. - 44 с.
6. Камбарова Д.К. Нейрофизиологические механизмы пароксизмальных и устойчивых патологических состояний: Дис. ... д-ра мед. наук. - Л., 1983.
7. Лапкин М.М. Роль индивидуаль-но-типологических свойств и подкрепления в формировании поведения человека
// Рос. медико-биол. вестн. им. акад. И.П-.Павлова. - 1999. - №1-2. - С.71-78.
8. Леонова А.Б. Психодиагностика функциональных состояний человека. -М.: Изд-во Моск. ун-та, 1984. - 200 с.
9. Медведев С.В., Пахомов С.В. Динамическая организация мозговых систем.
- Л.: Наука, 1989. - 247 с.
10. Механизмы деятельности мозга человека. Нейрофизиология человека / Под ред. Н.П. Бехтерева. - Л.: Наука, 1988. - Ч. 1.-677 с.
11. Судаков К.В. Рефлекс и функциональная система. - Новгород: Изд-во Нов-ГУ им. Ярослава Мудрого, 1997. - 399 с.
12. Судаков К.В., Бонч М. Системные механизмы поведения. - М.: Медицина, 1990.
13. Фадеев Ю.А. Нейроныкоры большого мозга в системной организации поведения. - М.: Медицина, 1988. - 174 с.
14. Швырков В.Б. Нейрофизиологическое изучение системных механизмов поведения. - М.: Наука, 1978. - 240 с.
15. Юматов Е.А. Системный подход как концептуальная основа исследования эмоциональных стрессов // Вестн. АМН СССР. - 1982. - №2. - С.63-69.
PHYSIOLOGICAL FUNDAMENTALSES DERIVATIONS OF SYNDROMES IN A NEUROLOGY ON AN EXAMPLE OF EPILEPSY
V.A.Zadnov, M.M.Lapkin, A.S.Starikov
In paper from a position of the theory of functional systems are parsed a fundamentals of derivation of a neurologic syndrome as the forms of an archaic behavioral phenomenon. The main attention is given to the multiparametric analysis of the intrasystem ratioes. The objective derivations of correlation links and ways of reacting in the description of an epileptic phenomenon on a clinical material are detected.
