Взаимосвязь показателей ЭЭГ и нейроэнергокартирования при вибрационной болезни

Введение. Представлены результаты исследования взаимоотношений феноменов, характеризующих состояние регуляции нейрофизиологических и энергетических процессов, при вибрационной болезни (ВБ).

Цель исследования — выявить взаимосвязи, характеризующие состояние регуляции нейрофизиологических и энергетических процессов, по параметрам электроэнцефалографии (ЭЭГ) и уровня постоянного потенциала (УПП) у пациентов с ВБ.

Материалы и методы. Обследованы 37 пациентов с ВБ, обусловленной комбинированным воздействием локальной и общей вибрации, 30 здоровых мужчин (группа сравнения). Применяли методы электроэнцефалографии, нейроэнергокартирования.

Результаты. В группе пациентов с ВБ характер ЭЭГ-активности проявлялся изменением топической организации основных нормальных ритмов ЭЭГ: альфа-ритм, при сопоставлении с группой сравнения, в большей степени представлен в теменных отведениях (индекс альфа-ритма 30,7 (15,8–53,5) и 45,3 (34,9–59,5)% при р=0,010 соответственно), бета1‑ритм — в небольшом, примерно одинаковом количестве, по всем отведениям (в правых лобных от 3,7 (2,8–5,6) и 6 (3,8–8,2)% при р=0,020, в левых центральных отведениях до 5,9 (4,8–7,7) и 8,3 (5,9–12,1)% при р=0,018 соответственно). Индекс дельта-ритма преобладал в правой лобной области 57,3 (47,1–74,8) и 17 (12–19)% при р=0,013 соответственно. Выявлена отрицательная взаимосвязь индекса дельта-ритма в левой лобной (Fp1), левой центральной (C3), левой теменной (P3), левой затылочной (O3), левой височной (T3) областях и УПП в центральном отделе (Cz) (r=–0,34; –0,32; –0,35; –0,39; –0,44; p=0,036; 0,048; 0,033; 0,016; 0,006 соответственно). Рост индекса тета-ритма в переднелобном левом (Fp1) отведении сопряжён с повышением УПП в затылочной доле правого полушария (Pd–Ps, r=0,50; p=0,001).

Ограничения исследования. Ограничения представлены в виде небольшого количества индивидов в группах, недостаточной глубины проработки материалов иностранной литературы по изучаемому вопросу.

Заключение. Взаимообусловленными нарушениями нейрофункциональной активности при ВБ являются: увеличение индекса тета-ритма в лобной, центральной областях левого полушария при правополушарном усилении нейроэнергообмена в лобном, височном, теменном отделах; увеличение индекса дельта-ритма в левом полушарии при снижении УПП в центрально-теменном отделе. Усиление межполушарного взаимодействия с компенсаторной активацией субдоминантной гемисферы, вероятно, связан с напряжением адаптационного потенциала, механизмами поддержания гомеостаза, позволяющими снизить неврологический дефицит нейропластичностью.

Этика. Работа соответствует этическим стандартам, разработанным в соответствии с Хельсинской декларацией Всемирной медицинской ассоциации «Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека» с поправками 2000 г. и «Правилами клинической практики в Российской Федерации», утверждёнными Приказом Минздрава РФ от 19.06.2003 г. № 266. От каждого человека было получено информированное согласие на участие в обследовании, одобренное в установленном порядке локальным этическим комитетом.

Участие авторов:
Шевченко О.И. — концепция и дизайн исследования, сбор материала и обработка данных, написание текста, редактирование;
Катаманова Е.В. — обработка материала, написание текста;
Лахман О.Л. — редактирование.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей.

Финансирование. Финансирование осуществлялось в рамках выполнения Государственного задания по фундаментальным и поисковым научным исследованиям.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления: 01.12.2022 / Дата принятия к печати: 07.12.2022 / Дата публикации: 23.12.2022

1. Могилевец О.Н., Дешко Т.А., Добровольская Т.В., Котова К.В. Анализ заболеваемости вибрационной болезнью в Гродненской области. Актуальные проблемы медицины: материалы ежегодной итоговой научно-практической конференции. Гродно, 25-26 января 2018 г. Министерство здравоохранения Республики Беларусь, Учреждение образования «Гродненский государственный медицинский университет». Гродно, 2018: 545-8. http://elib.grsmu.by/handle/files/6813

2. Nilsson T., Wahlström J., Burström L. Hand-arm vibration and the risk of vascular and neurological diseases-A systematic review and meta-analysis. PLoS One. 2017; 12(7): e0180795. https://doi.org/10.1371

3. Азовскова Т.А., Лаврентьева Н.Е., Вакурова Н.В. Актуальные вопросы диагностики ангиодистонических нарушений вибрационного генеза. Русский медицинский журнал. 2015; 2: 109.

4. Бабанов С.А. Азовскова Т.А. Бараева Р.А. Влияние производственной вибрации на организм работников всех отраслей. Охрана труда и техника безопасности в сельском хозяйстве. 2020; 2: 35-44.

5. Ожогина О.А., Закревская А.А., Сериков В.В. Легкие когнитивные нарушения у работников локомотивных бригад железнодорожного транспорта (обзор литературы). Мед. труда и пром. экол. 2016; 4: 27-30.

6. Фокин В.Ф., Пономарева Н.В., Медведев Р.Б., Танашян М.М., Шабалина А.А. Влияние газотранспортной системы мозгового кровотока на медленную электрическую активность головного мозга у пациентов с дисциркуляторной энцефалопатией. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2017; 11(4): 29-35. https://doi.org/10.18454/ACEN.2017.4.3

7. Фокин В.Ф., Пономарева Н.В. Энергетическая физиология мозга. М.: Антидор; 2003.

8. Клименко Л.Л., Скальный А.В., Турна А.А., Савостина М.С., Мазилина А.Н., Баскаков И.С., Буданова М.Н. Энергетический метаболизм мозга при ишемическом инсульте и металло-лигандный гомеостаз в этиопатогенезе ишемического инсульта. Микроэлементы в медицине. 2015; 16(2): 18-27.

9. Мурик С.Э. Омегоэлектроэнцефалография: становление нового метода, диагностические возможности. Известия Иркутского государственного университета. Серия Биология. Экология. 2018; 26: 69-85. https://doi.org/10.26516/2073-3372.2018.26.69

10. Suminski A.J., Tkach D.C., Fagg A.H., Hatsopoulos N.G. Incorporating feedback from multiple sensory modalities enhances brain-machine interface control. J. Neurosci. 2010; 30(50): 16777-87. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.3967-10.2010

11. Tecchio F., Zappasodi F., Melgari J.M. Porcaro C. Cassetta E., Rossini P.M. Sensory-motor interaction in primary hand cortical areas: a magnetoencephalography assessment. Neuroscience. 2006; 141(1): 533-42. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2006.03.059

12. Murik S.E., Shapkin A.G. Simultaneous recording of the EEG and direct current (DC) potential makes it possible to assess the functional and metabolic state of the nervous tissue.Int. J. Neurosci. 2004; 114: 921-34. https://doi.org/10.1080/00207450490450154

13. Murik S.E. The use of DCEEG to estimate functional and metabolic state of nervous tissue of the brain at hyper- and hypoventilation. World J. Neurosci. 2012; 2: 172-82. https://doi.org/10.4236/wjns.2012.23027

14. Lehmenkuler A., Richter F., Popelmann T. Hypoxia - and hypercapnia-induced DC potential shifts in rat at the scalp and the skull are opposite in polarity to those at the cerebral cortex. Neurosci. Let. 1999; 270: 67-70.

15. Бабанов С.А., Азовскова Т.А., Вакурова Н.В., Бараева Р.А. Вибрационная болезнь. Монография. М: НИЦ ИНФРА; 2016.

16. Sauni R., Toivio P., Pääkkönen R., Malmström J., Uitti J. Work disability after diagnosis of hand-arm vibration syndrome.Int Arch Occup Environ Health. 2015; 8: 1061-8. https://doi.org/10.1007/s00420-015-1034-1

17. Бабанов С.А., Бараева Р.А. Механизмы эндотелиального повреждения при сочетанном течении вибрационной болезни и артериальной гипертензии. Современные аспекты здоровьесбережения: сб. материалов юбил. науч.-практ. конф. с междунар. участием, посвящ. 55-летию мед.-проф. фак-та УО БГМУ. Минск, 23-24 мая 2019 г. под ред. А.В. Сикорского, А.В. Гиндюка, Т.С. Борисовой. Минск; 2019: 521-7. http://rep.bsmu.by/handle/BSMU/25965

18. Фокин В.Ф., Пономарева Н.В. Способ оценки энергетического состояния головного мозга. Патент на изобретение RU 2 135 077 C1. 2019 27.08.2019

19. Walsh P., Kane N., Butler S. The clinical role of evoked potentials. Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 2005; 76(2): 16-22. https://doi.org/10.1136/jnnp.2005.068130

20. Зенков Л.Р. Клиническая электроэнцефалография (с элементами эпилептологии). Руководство для врачей, 8-е изд. М.: МЕДпресс-информ; 2017.

21. Патофизиология: учебник: в 2 т. Под ред. В.В. Новицкого, Е.Д. Гольдберга, О.И. Уразовой. 4-е изд., перераб. и доп. ГЭОТАР-Медиа; 2009; 1.

22. Kraaier V., Van Huffelen A.C., Wieneke G.H. Changes in quantitative EEG and blood flow velocity due to standardized hyperventilation; a model of transient ischaemia in young human subjects, Electroenceph. Clin. Neurophysiol. 1988; 70(5): 377-87. https://doi.org/10.1016/00134694(88)90015-6

23. Фокин В.Ф., Пономарева Н.В., Медведев Р.Б., Танашян М.М., Шабалина А.А. Влияние газотранспортной системы мозгового кровотока на медленную электрическую активность головного мозга у пациентов с дисциркуляторной энцефалопатией. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2017; 11(4): 29-35. https://doi.org/10.18454/ACEN.2017.4.3

24. Илюхина В.А. Сверхмедленные информационно-управляющие системы в интеграции процессов жизнедеятельности головного мозга и организма. Физиология человека. 2013; 39(3): 114-26.

25. Катаманова Е.В., Лахман О.Л., Нурбаева Д.Ж, Картаполъцева Н.В., Судакова Н.Г. Особенности биоэлектрической активности мозга при воздействии на организм вибрации. Медицина труда и промышленная экология. 2010; 7: 6-9.

26. Новиков В.Е., Катунина Н.П. Фармакология и биохимия гипоксии. Обзоры по клин, фармакол. и лек. терапии. 2002: 1(2): 13-87.

27. Кутепов Д.Е., Жигалова М.С., Пасечник И.Н. Патогенез синдрома ишемии-реперфузии. Казанский мед. ж. 2018; 99(4): 640-644. https://doi.org/10.17816/KMJ2018-640

28. Gale S.D., Hopkins R.O. Effects of hypoxia on the brain: Neuroimaging and neuropsychological findings following carbon monoxide poisoning and obstructive sleep apnea. Journal of the International Neuropsychological Society. 2004. 10(1): 60-71. https://doi.org/10.1017/S1355617704101082

29. Bon L.I., Maksimovich N.E., Zimatkin S.M. Effects of experemental cerebral ishemia on metabolic characteristics of parietal cortex neurons. Bioprocess Engineering. 2018; 2(1): 1-5. https://doi.org/10.11648/j.be.20180201.11

30. Brownlee N.N.M., Wilson C.F., Curran D., Lyttle N., McCann J. Neurocognitive outcomes in adults following cerebral hypoxia: A systematic literature review. Neuro Rehabilitation. 2020; 47(2): 83-97. https://doi.org/10.3233/NRE-203135

31. Шардакова Я.А., Карпова И.А., Кадырова Е.В. Изучение особенностей внимания, работоспособности и структурно-функциональной организации полушарий головного мозга. Международный студенческий научный вестник. 2017; 3. https://eduherald.ru/ru/article/view?id=17194 (дата обращения: 27.01.2022)

32. Александров С.Г. Функциональная асимметрия и межполушарные взаимодействия головного мозга: учебное пособие для студентов. Иркутск: ИГМУ; 2014.

33. Шевченко О.И., Лахман О.Л. Состояние энергетического обмена головного мозга у пациентов с профессиональными заболеваниями от воздействия физических факторов. Экология человека. 2020; 2: 18-23. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2020-2-18-23