ВСР как метод оценки состояния ВНС (общая методология).

Как известно (Михайлов В.Н., 2000; Баевский Р.М., 2002; Березный Е.А. и соавт., 2005), вариабельность сердечного ритма (ВСР) или вариабельность ритма сердца - это физиологическое явление, заключающееся в непрерывном изменении длительности кардиоцикла. Анализ ВСР основан на измерении временных интервалов между соседними R-зубцами ЭКГ (RR-интервалы, или NN-интервалы, когда из записи исключены экстраситолы и какие-либо артефакты) и построении динамического ряда RR-интервалов. Такой метод непрерывной (в течение заданного отрезка времени) регистрации длительности сердечного цикла называется кардиоинтервалографией (КИГ). Для разных целей может производиться кратковременная (обычно – 5 минут) или длительная (до 24 часов) непрерывная регистрация ЭКГ в позах сидя или лежа, при двигательной активности или при выполнении ортостатических, дыхательных, велоэргометрических, фармакологических и других функциональных проб. На основе динамического ряда интервалов RR строится кардиоритмограмма, или КРГ (Березный Е.А. и соавт., 2005), т.е. диаграмма длительности ряда последовательных кардиоциклов (рис.1). В КРГ каждый RR-интервал представлен в виде столбика, высота которого соответствует длительности этого интервала.

Математическая обработка КРГ позволяет получить ряд временных, спектральных и геометрических показателей, благодаря которым осуществляется объективная оценка состояния вегетативной нервной системы (ВНС), в том числе ее симпатического (СО) и парасимпатического (ПО) отделов.

Впервые ВСР обнаружил А. Галлер в 1760 г. (Котельников С.А. и соавт., 2002). В 1932 г. А. Флейш и Р. Бекман описали различные типы волн в последовательностях RR-интервалов (Котельников С.А. и соавт., 2002). В нашей стране математический анализ ВСР активно развивали академик АМН СССР Парин В.В., профессор Баевский Р.М и их коллеги, начиная с 50-ых годов XX века, т.е. в период становления космической медицины (Баевский Р.М., 2002). «Второе дыхание» этому методу придало внедрение в клиническую практику и в научные исследования компьютерной техники. В настоящее время анализ ВСР широко используется в физиологии и медицине, а для его реализации созданы различные медицинские диагностические системы (МДС), позволяющие проводить КИГ и математический анализ ВСР. Например, в России широкое распространение получили МДС «Нейрон-Спектр-3», «Поли-Спектр» («Нейрософт», Иваново), МДС «Валента» («Компания Нео», СПб.), МДС «Варикард» («Рамена», Рязань) и другие.

Огромное количество сведений по особенностям ВСР при различных физиологических и патологических состояниях требует систематизации знаний, касающихся интерпретации многочисленных показателей ВСР. Ряд фундаментальных обобщений по этому вопросу был приведен в «Стандартах по измерению, физиологической интерпретации и клиническому использованию методов анализа ВСР» (Мalik М., 1996). Существуют различные обзоры Баевского Р.М. и других ведущих специалистов в этой области (Жемайтите Д.И., 1982; Грибанов А.В. и соавт., 2001; Баевский Р.М., 2002; Котельников С.А. и соавт., 2002) и ряд монографий отечественных авторов, в том числе «Практическая кардиоритмография» (Березный Е.А. и соавт., 2005) и «Вариабельность ритма сердца. Опыт практического применения» (Михайлов В.Н., 2000).

В настоящее время существует большое количество методик анализа ВСР. Все их можно разделить на три группы (Баевский P.M. и соавт., 1984; Miyamoto M. et al., 1992; Malliani A. et al., 1994; Мalik М., 1996; Явелов И.С. и соавт., 1997; Щербатых Ю.В., 1999; Михайлов В.Н., 2000; Остроумова О.Д. и соавт., 2000; Грибанов А.В. и соавт., 2001; Ноздрачев А.Д, Щербатых Ю.В., 2001; Баевский Р.М., 2002; Sztajzel J., 2004; Березный Е.А. и соавт., 2005; Acharya U. et al., 2006): методы временного анализа (time domain methods); анализ волновой структуры ритма сердца (частотный анализ, frequency domain methods); нелинейные методы анализа ВСР (методы анализа скаттерграмм). В обзоре мы остановимся на первых двух группах методов, которые чаще всего используются на практике.

К методам временного анализа относятся статистические и геометрические методы (Баевский P.M. и соавт., 1984; Михайлов В.Н., 2000; Березный Е.А. и соавт., 2005; Мalik М., 1996). Статистические методы - это математический анализ ВСР, при котором рассчитываются следующие показатели: математическое ожидание (М, мс), мода (Мо, мс), амплитуда моды (АМо, %), медиана (Ме, мс), минимальный интервал RR (RR-min, мс), максимальный интервал RR (RR-max, мс), вариационный размах (ΔX, мс), коэффициент вариации (CV, %), дисперсия (мс²), стандартное отклонение величин нормальных интервалов (SDNN, мс), квадратный корень из среднего квадратов разностей величин последовательных пар интервалов NN (RMSSD, мс), процент последовательных интервалов NN, различие между которыми превышает 50 мс (pNN50, %), а также индекс напряжения (ИН=АМо/(2∆Х*Мо), ус.ед; индекс вегетативного равновесия (ИВР=АМо/∆Х), ус.ед., показатель адекватности процессов регуляции (ПАПР=АМо/Мо), ус.ед. и вегетативный показатель ритма (ВПР=1/Мо*ΔX), ус.ед.Под геометрическими методами анализа ВСР подразумевается построение и анализ гистограмм - графического изображения сгруппированных значений сердечных интервалов. Геометрические методы могут служить альтернативой статистическим, но при условии, что длительность записи кардиоциклов составляет не менее 20 минут (Мalik М., 1996; Sztajzel J., 2004). Среди этих показателей мы остановимся лишь на триангулярном индексе (TINN, усл. ед), который рекомендуется использовать в клинических исследованиях (Мalik М., 1996; Sztajzel J., 2004). Детальное описание этих показателей представлено в обзорной статье (Ходырев Г.Н. и соавт., 2011) и в приложении (стр. 267).

Отметим, что при повышении активности СО ВНС значения показателей ИН, AM, ИВР, ПАПР, ВПР возрастают, а значения показателей M, Mo, Me, RR-min, RR-max, ΔX, CV, SDNN, RMSSD, pNN50%, TINN – снижаются (табл 1).

Методы спектрального анализа ВСР,позволяют обнаружить периодические составляющие ВСР (Михайлов В.Н., 2000). В графическом виде частотный спектр периодических колебаний представляется в виде спектрограммы. Спектрограмма строится на основе огибающей кривой КРГ (функции вариации ритма) с использованием преобразований Фурье (рис. 3). Площадь под этим графиком является мощностью КРГ (Березный Е.А. и соавт., 2005). Принято делить спектрограмму на 3 участка (диапазона): высокочастотные колебания (HF), низкочастотные колебания (LF), очень низкочастотные колебания (VLF). Некоторыми авторами предлагается выделять сверхнизкочастотные, или ультраникзочастотные, колебания (ULF) (Мalik М., 1996; Sztajzel J., 2004; Acharya U. et al., 2006). Соответственно, площадь под огибающей кривой КРГ в указанных диапазонах будет являться мощностью высокочастотных, низкочастотных, очень низкочастотных и ультранизкочастотных колебаний. Определенные трудности при использовании спектрального анализа связанны с различными подходами к определению границ этих диапазонов. Рабочей группой Европейского Кардиологического Общества и Северо-Американского общества стимуляции и электрофизиологии (Мalik М., 1996) предложены следующие границы диапазонов: для HF - 0,15-0,40 Гц, для LF - 0,04-0,15 Гц, а для VLF - 0,003-0,04 Гц. Эти диапазоны используются при спектральном анализе, например, в МДС «Нейрон-Спектр-3». В то же время, некоторые авторы (Березный Е.А. и соавт., 2005) предлагают другие границы: быстрые волны - 0,1–0,5 Гц, медленные волны - 0,03–0,1 Гц, очень медленные волны - 0,003-0,03 Гц. Эти диапазоны используются при спектральном анализе в МДС «Валента». Из-за таких различий возникают и противоречия в конкретных значениях спектральных показателей, регистрируемых в той или иной МДС. Это будет продемонстрировано и в наших примерах, касающихся ВСР небеременных и беременных женщин.

В целом, спектральный анализ ВСР позволяет оценить абсолютную и относительную активность СО и ПО ВНС, а также участие в процессах регуляции сердечного ритма гуморальных факторов (Bigger J.T. et al., 1989; Pagani M. et al., 1991). По мнению Березного Е.А. и др. (2005), преимуществом спектрального анализа является его точность в отношении вклада СО или ПО в ВСР: статистические методы не позволяют разграничить влияние каждого отдела ВНС на ритм сердца, а по этой причине не дают возможность оценить в отдельности состояние СО и ПО, в то время как методы волнового, или спектрального, анализа, по мнению этих авторов, позволяют это сделать. Например, высокочастотный пик, соответствующий HF-волнами, исчезает при селективном угнетении тонуса блуждающего нерва с помощью атропина, а мощность LF-волн, наоборот, возрастает при активации СО под влиянием ортостатической пробы, при повышении артериального давления или при стрессе. В то же время мощность LF-волн снижается, а мощность HF-волн возрастает при введении β-адреноблокаторов. Однако Михайлов В.М. (2000) считает, что на сегодня не существует ни одного конкретного количественного показателя ВСР, в том числе и среди спектральных показателей, которые бы достоверно характеризовали активность каждого отдела ВНС. Этот автор считает, что мощность высокочастотных (HF-) и низкочастотных (LF-) волн отражает не абсолютную интенсивность соответственно ПО и СО ВНС, а колебания интенсивности потока импульсов, поступающих к сердцу по соответствующим нервам.

В литературе принято оценивать следующие спектральные показатели: мощность быстрых (HF, мс²), медленных (LF, мс²) и очень медленных (VLF, мс²) волн, общую мощность спектра (TP=HF+LF+VLF, мс²), относительную мощность быстрых (HFотн.=HF/TP, %), медленных (LFотн.=LF/TP, %) и очень медленных (VLFотн.=VLF/TP, %) волн, нормированную мощность быстрых (HFнорм.=HF/(HF+LF), ус.ед.) и медленных (LFнорм.=LF/(HF+LF), ус.ед.) волн, отношение LF/HF (%). Более подробно эти показатели опиманы в обзорной статье (Ходырев Г.Н. и соавт., 2011) и в приложении (стр. 267). Отметим, что при повышении активности СО ВНС значения показателей VLFотн., LFнорм., LF/HF возрастают, а значения показателей TP, HF, LF, VLF, HFотн., LFотн., HFнорм. – снижаются.

1.2. ВСР у небеременных. До настоящего времени вопрос о состоянии симпатического (СО) и парасимпатического (ПО) отделов вегетативной нервной системы (ВНС) у женщин в разные фазы менструального цикла (МЦ) остается открытым. Тем самым остается неясным и вопрос о влиянии эстрогенов и прогестерона на состояние ВНС. Существуют различные методические подходы при решении этого вопроса. Часть авторов оценивала состояние ВНС по выраженности вегетативных рефлексов (Lawrence J. et al., 2008; Власова О. В. и соавт., 2009; Fu Q. et al., 2009; Tousignant-Laflamme Y, Marchand S., 2009). Часть исследователей использовала метод микронейрографии, т.е. регистрацию электрической активности симпатических нейронов (Lawrence J. et al., 2008; Carter J. et al., 2009; Fu Q. et al., 2009), а часть – метод кардиоинтервалографии, т.е. оценивала состояние ВНС по вариабельности сердечного ритма, или ВСР (Leicht A. et al., 2003; Sato N., Miyake S., 2004; Ryś A et al., 2006; Matsumoto T. et al. 2007; Bai X et al., 2009; Tousignant-Laflamme Y., Marchand S., 2009). Так, оценивая вегетативную реакцию на боль, вызываемую погружением руки в холодную воду, у женщин в разные фазы менструального цикла, Tousignant-Laflamme Y., Marchand S. (2009) не обнаружили различий в изменении артериального давления, ЧСС и других показателей, характеризующих активность ВНС. Однако по данным Власовой О.В. и соавт. (2009), в ответ на выкуривание очередной сигареты у девушек-курильщиков артериальное давление и ЧСС возрастало, в лютиновую фазу, но не менялось в фолликулярную фазу МЦ.

При использовании микронейрографии не удалось выявить различий в активности СО ВНС в состоянии покоя у женщин в разные фазы МЦ (Lawrence J. et al., 2008; Carter J. et al., 2009; Fu Q. et al., 2009). По данным Fu Q. et al. (2009), реакция симпатических нейронов на ортостатическую нагрузку не зависела от фазы МЦ. Однако, Carter J. et al. (2009) установили, что при ортостатической нагрузке рост общей мощности импульсации нейронов был выше в лютеиновую фазу МЦ. В то же время показано (Lawrence J. et al., 2008), что повышение АД в ответ на раздражение вестибулярного аппарата у женщин происходит лишь в лютеиновую фазу цикла.

Метод оценки состояния ВНС по характеру ВСР был применен в ряде работ с целью определения состояния ВНС у женщин в зависимости от фазы МЦ (Leicht A. et al., 2003; Sato N., Miyake S., 2004; Matsumoto T. et al., 2007; Bai X et al., 2009; Tousignant-Laflamme Y., Marchand S., 2009). Но эти исследования дали неоднозначные результаты. В частности, по мнению одних авторов, активность СО ВНС на протяжении МЦ не меняется (Matsumoto T. et al., 2007; Tousignant-Laflamme Y., Marchand S., 2009), по мнению других, она варьирует (Leicht A. et al., 2003; Bai X et al., 2009; Fu Q. et al., 2009). Так, показано, что активность СО ВНС возрастает в период овуляции (Leicht A. et al., 2003) и снижается в лютеиновую фазу цикла (Sato N., Miyake S., 2004; Bai X et al., 2009). Отмечено, что у женщин с предменструальным синдромом активность СО ВНС меняется на протяжении МЦ, в частности она возрастает в лютеиновую фазу МЦ, судя по изменению общей мощности спектра и мощность HF (Matsumoto T. et al., 2007). Показано также, что у женщин в постменопаузе активность СО ВНС выше, чем у женщин в пременопаузе (Ryś A et al., 2006). Таким образом, данные литературы об изменении активности СО ВНС на протяжении МЦ, оцениваемые по ВСР, неоднозначны и малочисленны.

1.3. ВСР у беременных, рожениц и родильниц. Вопрос о вариабельности сердечного ритма (ВСР) у беременных, рождениц и родильниц при физиологическом течении репродуктивного процесса исследуется многими авторами (Ситарская М.В., Игнатьева Д.П., 1994; Blake M., et al., 2000; Kuo C. et al., 2000; Гудков Г.В. и соавт., 2001; Leicht A. et al., 2003; Циркин В.И. и соавт., 2004; Antonazzo P. et al., 2004; Sato N., Miyake S., 2004; Curione M., et al., 2005; Weissman A. et al., 2006; Полянская О.В., 2009; Matsumoto T. et al., 2007; Хлыбова С.В., Циркин В.И., 2007; Хлыбова С.В. и соавт., 2008; Мравян С.Р. и соавт., 2009; Bai X. et al., 2009; Tousignant-Laflamme Y., Marchand S., 2009). Однако сведения о харакактере изменения значений показателей ВСР противоречивы, неоднозначны, а в отношении отдельных этапов этого процесса малочисленны, что было отмечено и в обзорной статье Хлыбовой С.В., Циркина В.И. (2007).

Действительно, противоречивы сведения о характере изменений ВСР в I триместре беременности - по одним данным, ВСР повышается (Bai X., et al., 2009), а по другим, - снижается (Blake M., et al., 2000; Kuo C. et al., 2000; Curione M., et al., 2005). Все авторы указывают на то, что во II триместре беременности ВСР существенно ниже, чем у небеременных (Ситарская М.В., Игнатьева Д.П., 1994; Гудков Г.В. и соавт., 2001; Циркин В.И. и соавт., 2004; Хлыбова С.В. и соавт., 2008; Blake M., et al., 2000). В отдельных работах показано, что в III триместре, как и во II триместре, ВСР ниже, чем у небеременных женщин (Ситарская М.В., Игнатьева Д.П., 1994; Blake M., et al., 2000; Kuo C. et al., 2000; Хлыбова С.В. и соавт., 2008). Но при этом спорным остается вопрос о том, в каком триместре (во II или в III) ВСР достигает минимальных значений (Kuo C. et al., 2000).

Малочисленны сведения о характере изменения ВСР накануне родов (Гудков Г.В. и соавт., 2001), в родах (Полянская О.В., 2009) и в послеродовом периоде (Blake M., et al., 2000; Полянская О.В., 2009). В частности, Гудков Г.В. и соавт., (2001) показали, что на 37-40 неделе беременности появляются признаки частичного восстановления ВСР. По данным Полянской О.В. (2007), полученным при холтеровском мониторировании, в латентную фазу I периода родов ВСР сохраняется такой же, как перед родами. В активную фазу I первого периода ВСР частично возрастает, но во II и, особенно, в III периоде родов вновь уменьшается, но уже в первые 2 часа после родов начинает частично восстанавливаться. По данным Blake M et al., (2000), уже на 4-й недели после родов ВСР такая же, как у небеременных женщин. В литературе мы не встретили работ, в которых были бы представлены данные по ВСР, зарегистрированные в единых методических условиях на всех этапах репродуктивного процесса. Можно утверждать, что до настоящего времени отсутствует целостное представление о характере изменения ВСР у женщин на всех этапах репродуктивного процесса. Остается открытым и вопрос об информативности многочисленных временнных и спектральных показателей ВСР (вcего более 30 показателей), их числовых значений в норме и при акушерской патологии (Kuo C. et al., 2000; Weissman A. et al., 2006). При этом мы не исключаем, что неоднозначность значений спектральных показателей ВСР является следствием использования при оценке ВСР различных медицинских диагностических систем (МДС), отличающихся диапазоном анализируемых частот колебаний ВСР, например, МДС «Валента» (Березный Е.А. и соавт., 2005) и МДС «Нейрон-Спектр-3» (Михайлов В.Н., 2000). Все это, с одной стороны, препятсвует более глубокому пониманию изменений состояния ВНС, происходящих при беременности и в родах, а с другой стороны, широкому внедрению метода кардиоинтреваплографии в акушерство.

1.4. Ритмы ЭЭГ и процессы, которые они отражают. Общепризнано (Hobson, J., Pace-Schott, E., 2002; Зенков Л.Р., 2004, 2010; Lee, J. et al 2004; Willis W., 2004; Abou-Khalil B. et al., 2006; Murphy M. et al, 2009; Csercsa R. et al., 2010; Seo S-Н., Lee J-T., 2010), что на ЭЭГ можно выделить 5 основных ритмов - дельта –ритм (0,5-4,0 Гц), тета- ритм (4 -7,9 Гц), альфа- ритм (8 - 13 Гц), в том числе его варианты мю-ритм (7—11 Гц), или роландический ритм, и сигма-ритм (12-18 Гц), бета-ритм (13- 40 Гц). При этом предлагается выделить два диапазона альфа-ритма, в том числе альфа₁-диапазон (8-10 Гц) и альфа₂- диапазон (11-13 Гц) диапазоны (Базанова О. М., 2011), а бета-ритм - разделить на бета₁-ритм, или медленноволновой ритм (14-18 Гц), и бета₂-ритм, или быстроволновой ритм (19-30 Гц) (Mundy-Castle A., 1957; Rangaswamy M. et al., 2002; Зенков Л.Р, 2004, 2010). Кроме того, предложено выделять и гамма-ритм (25 - 100 Гц) (Singer W., Gray C. 1995; Gold I., 1999; Buzsaki G, 2006; Melloni L et al., 2007; Hughes J., 2008; Cardin J. et al, 2009). Имеются также указания на возможность регистрации во всех отведениях сверхмедленных колебаний потенциала мозга (менее 0,5 Гц), в том числе омега-ритм (Аладжалова Н. А. и соавт., 1978; Бехтерева Н. П., 2008) и медленных колебаний потенциала мозга (0,2 – 2,0 Гц) (Девятков Н.Д. и соавт.,1973; Иваницкий A.M.,1976; Шарова Е.В., 1984). В клинической практике в основном анализируются 5 ритмов - дельта-, тета-, альфа-, бета₁- и бета₂-ритмы (Зенков Л.Р, 2004, 2010), поэтому в обзоре основное внимание мы уделяем этим ритмам.

Картина ЭЭГ, т.е. представленность римтов ЭЭГ зависит от условий ее регистрации (Зенков Л.Р, 2004, 2010). При спокойном бодрствовании (с закрытыми глазами) у 85-90% здоровых людей зрелого возраста ЭЭГ преимущественно представлена альфа-ритмом, в меньшей степени бета-, тета- и дельта-ритмами (Жирмунская Е.А., Лосев В.С., 1984; Зенков Л.Р, 2004, 2010). При этом альфа-ритм наиболее выражен в затылочных и теменных отведениях, а бета-ритмы - в центральных и лобных областях (Беритов И.С,1969; Жирмунская Е.А., Лосев В.С., 1984; Зенков Л.Р, 2004, 2010).

У здорового бодрствующего человека выраженность дельта-ритма низкая, особенно у мужчин (Ehlers, C. et al. 1997), но она возрастает при эмоциональном напряжении (Беритов И.С., 1969; Голикова Ж.В. Стрелец В.Б., 2003; Умрюхин Е.А. и соавт., 2004). Повышается выраженность дельта-ритма при стрессе (Беритов И.С., 1969; Умрюхин П.Е., 1996), в том числе, возникающем при решении сложных интеллектуальных задач (Беритов И.С., 1969). Выраженность дельта ритма возрастает при повышении мотивации (Курова Н.С. и соавт., 2002), при повышении уровня тревожности (Clarke A. et al, 2001; Левин Е.А. Савостьянов А.Н., 2003) и при депрессии (Беритов И.С., 1969; Clarke A. et al, 2001). Она возрастает также при снижении функционального состояния коры больших полушарий, вызванного, например, тяжелой физической работе, сопровождающейся ацидозом. (Беритов И.С., 1969), при утомлении и монотонии, (Григорян В.Г. и соавт., 1999).Усиление мощности дельта-ритма отмечено также при когнитивной деятельности (Schourtney S. et al., 1997; Стрелец В.Б., Голикова Ж.В., 2001), в том числе при повышении интенсивности внутринаправленного внимания (Harmony T. et al., 1996; Amzica F., Steriade M., 2000). В целом, предполагается, что повышение в спектре мощности ЭЭГ относительной доли дельта-ритма отражает снижение уровня функциональной активности мозга и ослабление активационных влияний систем модуляции мозга (Кирой В.Н. и соавт., 2002; Батуев А.С., Ивлева Н.Н, 2003).

Считается, что тета-ритм,который наиболее заметен при засыпании (Горев А.С.; 2000; Amzica F., Steriade M., 2000; Зенков Л.Р., 2010; Willis W.,2004; Завьялов А.В., Смирнов В.М.,2009), в состоянии бодрствования повышает свою выраженность при формировании эмоций, причем, главным образом, отрицательных (Анохин П.К.,1968; Ониани, Т. Н., 1972; Беритов И.С., 1969; Белова Н.А. и соавт., 2000; Krause C. et al, 2000; Basar E. et al., 2001; Курова Н.С. и соавт., 2002; Афтанас Л.И. и соавт., 2003; Голикова Ж.В., Стрелец В.Б., 2003; Кожедуб Р.Г и соавт., 2005). Поэтому увеличение выраженности тета-ритма рассматривается как электрофизиологический коррелят отрицательных эмоций (Krause C. et al, 2000; Basar E. et al., 2001; Курова Н.С. и соавт., 2002; Афтанас Л.И. и соавт., 2003; Голикова Ж.В., Стрелец В.Б., 2003; Кожедуб Р.Г и соавт., 2005). Показано, что тета-ритм возрастает при остром эмоциональном стрессе, но при условии, что для борьбы со стрессом используется пассивная коппинг-стратегия (Украинцева Ю.В., 2005). Выраженность тета-ритма возрастает при утомлении, что рассматривается следствие усиления процессов торможения (Василевский Н.Н. и соавт.,, 1988; Горев А.С., 2000; Amzica F., Steriade M., 2000).

Тета-ритм повышается при реализации когнитивных процессов, в том числе при концентрации внимания, при запоминании и воспроизведении новой информации (Русалов В.М., 1979; Klimesch W., 1999; Krause C.. et al., 2000; Basar E. et al.,2001; Курова Н.С. и соавт., 2002; Афтанас Л.И. и соавт., 2003; Архипов В.И., 2004; Умрюхин Е.А. и соавт., 2004) а также при реализации процессов мышления (Беритов И.С., 1969; Vertes, R 2005). Полагают, что в этих процессах тета-ритм играет роль организатора системной деятельности мозга (Ливанов М.Н., 1989;.Demiralf T. et al., 1994; Schourtney S. et al., 1997; Klimesch W., 1999; Basar E. et al., 2001; Умрюхин Е.А. и соавт., 2004; Афтанас Л.И. Павлов С.В., 2005.). В частности, считается, что увеличение мощности тета-ритма является признаком готовности к выполнению деятельности, т.е. отражает его рабочее состояние (Schourtney S. et al., 1997; Умрюхин Е.А. и соавт., 2004). Было сформулировано представление о существовании диффузной тета-системы, включающей структуры гиппокампа, таламуса, поясной извилины, ассоциативных лобных и теменных зон коры головного мозга, которые играют ведущую роль в организации целенаправленного внимания (Demiralf T. et al., 1994; Klimesch W., 1999; Basar E. et al., 2001; Афтанас Л.И. Павлов С.В., 2005.) Благодаря этим структурам поддерживается генерация тета-ритма, который выполняет функцию базового ритма, необходимого для организации системной деятельности мозга, т.е. для интеграции различных отделов мозга для реализации когнитивной деятельности (Ливанов М.Н., 1989;Klimesch W., 1999; Basar E. et al., 2001; Афтанас Л.И. Павлов С.В., 2005).

Считается, что а льфа-ритм является «ритмом холостого хода» сенсорных систем (Гусельников В.И., Изнак А.Ф., 1983; Шишкин С Л. и соавт., 1997). Частота альфа-ритма вероятн зависит от пола - у женщин она выше, чем у мужчин (Зенков Л.Р, 2004). Считается, что альфа-ритм отражает свойства и возбудимость нервной системы. Так, рост частоты альфа-ритма (до 11-12 Гц), т.е. деперессия альфа-ритма, указывает на повышение возбудимости коры, а снижение частоты (до 9-10 Гц) – отражает её уменьшение (Уолтер Г., 1965; Беритов И.С., 1969; Шишкин С.Л, и соавт.1997; Klimesch W et al., 2007; Bollimunta A. et al., 2011). Общепризнанно, что альфа-ритм отражает уровень бодрствования и внимания (Беритов И.С., 1969;; Nowak S., Marczynski T., 1981; Шишкин С Л., и соавт.1997; Зенков Л.Р, 2010; Bollimunta A. et al., 2011).

Альфа-ритм изменяется при эмоциях (Беритов И.С., 1969; Nowak S, Marczynski T., 1981; Коган В. Н., 1983; Костюнина М.Б., Куликов М.А., 1995; Шишкин С Л., 1997; Вербицкий Е.В., Топчий И.А. 2005; Кожедуб Р.Г и соавт., 2005; Accortt E., Allen J., 2006). В частности, отмечен рост выраженности альфа-ритма при повышении тревожности (Беритов И.С., 1969; Nowak S, Marczynski T., 1981; Шишкин С Л., 1997; Вербицкий Е.В., Топчий И.А. 2005; Кожедуб Р.Г и соавт,. 2005; Accortt E., Allen J., 2006), а также при гневе и радости (Костюнина М.Б., Куликов М.А., 1995) и снижение выраженности альфа-ритма при страхе, боли, волнении (Беритов И.С., 1969) и при депрессии (Коган В. Н., 1983). Выраженность альфа- ритма возрастает при интенсивной мышечной работе (Беритов И.С., 1969; Шишкин С Л., 1997) и под влиянием стимулов различной сенсорной модальности (Беритов И.С., 1969; Nowak S., Marczynski T., 1981; Шишкин С Л., 1997). При остром эмоциональном стрессе альфа-ритм не меняется, и это не зависит от уровня стрессоустойчивости и стратегии борьбы со стрессом (Украинцева Ю.В., 2005). Однако при хроническом стрессе выраженность альфа-ритма снижается (Thompson M., Thompson L., 2007; Seo S-Н., Lee J-T., 2010), а повышение выраженности этого ритма с помощью биологической обратной связи позволяет снимать стресс и вызвать релаксацию (Seo S-Н., Lee J-T., 2010).

Считается, что деперессия альфа-ритм отражает реализацию когнитивных процессов (Ray W., Cole H., 1985; Earle J, 1988; Davidson R. et al., 1990; Шишкин С Л., и соавт. 1997; Klimesch W., 1999; Jausovec N., 2000; Kolev V et al. 2001; Разумникова О.М., 2004; Ларькина Е.Г., Киренская А.В., 2005; Базанова О. М., 2011; Seo S-Н., Lee J-T., 2010), особенно, если их выполнение требует преодоления сложностей (Ray W., Cole H., 1985; Earle J, 1988). По мнению Klimesch W. (1999), снижение мощности альфа-ритма, т.е. его депрессия отражает процесс долговременной памяти, в том числе поиск и извлечение семантической долговременной памяти. Однако, по мнению Беритова И.С.,1969), альфа-ритм не имеет отношения к когнитивным процессам, а отражает формирование эмоций, возникающих при решении когнитивных задач.

Считается, что бета-ритм возрастает при эмоциональном возбуждении (Беритов И.С., 1969; Ильюченок И.Р., 1996; Украинцева Ю.В., Русалова М.Н., 2004; Умрюхин Е.А. и соавт., 2004;Украинцева Ю.В., 2005; Кожедуб Р.Г и соавт., 2005; Thompson M., Thompson L., 2007; Seo S-Н., Lee J-T., 2010;), в том числе при повышении уровня тревожности (Кожедуб Р.Г и соавт., 2005), возрастает также при остром (Ильюченок И.Р., 1996; Украинцева Ю.В. Русалова М.Н., 2004; Украинцева Ю.В., 2005; Michael T., Lynda T., 2007) и хроническом (Seo S-Н., Lee J-T., 2010) эмоциональном стрессе. Показано, что снижение выраженности бета-ритма с помощью методики биологической обратной связи нормализует настроения (Seo S-Н., Lee J-T., 2010).

Полагают, что бета-ритм, особенно бета₂-ритм (18–30 Гц), зарегистрированный в височных областях, наряду с гамма–ритмом отражает когнитивные процессы (Gruzelier J., 1996; Razoumnikova O.M., 2000; Monastra V. еt al., 2005; Штарк М.Б.и соавт., 2004; Нагорнова Ж.В., 2007; Данько С.Г. и соавт., 2009; Seo S-Н., Lee J-T., 2010).

Не останавливаясь детально на процессах, которые отражают гамма-ритм, медленные электрические процессы (МЭП), сверхмедленные колебания потенциалов коры (СМКП), отметим, что согласно представленным данным литературы, дельта-, тета-, альфа-, бета1- и бета2-ритмы в той или иной степени отражают эмоциональное состояние и когнитивные процессы (внимание, память, мышление). Очевидно, что дальнейшие исследования позволят более детально отдифференцировать, какие именно эмоции и когнитивные процессы отражаются соответствующим ритмом. Отсутствие четких данных о процессах, которые отражают основные ритмы ЭЭГ, затрудняет понимание значимости изменений ЭЭГ, которые могут происходить на различных этапах репродуктивного процесса, о чем сказано ниже (разделы 1.6, 1.7)

1.5. Природа ритмов ЭЭГ. До настоящего времени нет общепринятой точки зрения на генез ритмов ЭЭГ. Все авторы едины в том, что ЭЭГ отражает не импульсную активность нейронов неокортекса, а процесс суммации возбуждающих и тормозных постсинаптических потенциалов (ПСП) этих нейронов (Беритов И.С., 1969; Hobson J., Pace-Schott E., 2002; Lee J. et al., 2004; Willis W., 2004; Murphy M. et al., 2009; Зенков Л.Р., 2010; Csercsa R. et al., 2010; Bollimunta A. et al., 2011).

Нейроны коры как генераторы ритмов ЭЭГ. Относительно источников (задавателей, пейсмекеров) ритмов данные литературы неоднозначны Большинство авторов считает, что генераторами ритмов, являются нейроны коры (Lorente de No R., 1935; Беритов И.С., 1969; Hobson, J., Pace-Schott, E., 2002; Lee, J. et al 2004; Willis W., 2004; Roopun A. et al., 2006; Базанова О. М., 2011; Murphy M. et al, 2009; Csercsa R. et al., 2010; Crunelli V., Hughes S., 2010; Bollimunta A. et al., 2011). Так, согласно Lorente de No R., (1935), альфа-ритм обусловлен циркуляцией нервных импульсов по замкнутым цепям внутри коры больших полушарий, а его частота зависит от длительности рефрактерного периода нейронов - чем он меньше (т.е. чем выше лабильность нейронов коры), тем выше скорость циркуляции и, следовательно, выше частота альфа-ритма. С этой точки зрения депрессия альфа-ритма является следствием нарушения процесса циркуляции под влиянием потока импульсов от нейронов таламуса, индуцированного сенсорными стимулами, а также умственной и физической работой. По мнению Willis W. (2004), основным источником ВПСП и ТПСП являются пирамидные нейроны коры, апикальные дендриты которых выстраиваются параллельно друг другу, образуя двухполюсную пластину, один полюс которой обращен к коре, а другой – к подкорковому белому веществу. По мнению Bollimunta A. et al. (2011), частьгенераторов ритмов ЭЭГ, в частности, альфа-ритма, расположена в поверхностных (гранулезных) слоях сенсорной коры, а часть - в ее глубоких слоях, где они представлены пирамидными нейронами, но при этом все они находятся под контролем нейронов таламуса. По мнению Базановой О. М. (2009), для каждого ритма, в том числе для альфа₁-римта и альфа₂-римта имеется свой генератор, или пейсмекер, и все они расположены в неокортексе. По мнению Roopun A. et al. (2006), водителями бета₂-римта являются пирамидные нейроны V слоя соматосенсорной, премоторной и теменных зон коры, участвующие в замысле движения и его реализации. Т.е. водителями бета₂-римта являются нейроны, аксоны которых образуют кортико-спинальный путь. Эти авторы (Roopun A. et al., 2006) полагают, что водителем гамма-ритма являются нейроны II и III слоев коры, участвующие в обработке сенсорной информации.

Однако, по мнению ряда исследователей (Hobson J., Pace-Schott E., 2002; Lee J. et al., 2004; Murphy M. et al., 2009; Csercsa R. et al., 2010), все ритмы ЭЭГ возникают за счет активности пейсмекерных нейронов, расположенных в супрагранулярном слое (I слой) фронтальной и париетальной областей коры. Csercsa R. et al. (2010) полагает, что эти нейроны представляют собой так называемые калретинин-иммунопозитивные тормозные интернейроны (КИН). Они генерируют потенциалы действия (ПД) с частотой 0,5- 2,0 Гц и посылают их к другим нейронам супрагранулярного слоя коры. Ответ этих нейронов на ПД зависит от их возбудимости - при относительно низкой возбудимости эти нейроны лишь воспроизводят дельта-ритм, при более высокой возбудимости они генерируют тета- или альфа- ритм, а при еще более высокой возбудимости - бета-ритм или гамма-ритм. По мнению Murphy M. et al. (2009), генерируемые калретинин-иммунопозитивными тормозными интернейронами (КИН) потенциалы действия имеют ярко выраженную индивидуальность по частоте, месту зарождения и направлению распространения к другим областям коры. Считается (Hobson J., Pace-Schott E., 2002; Csercsa R. et al., 2010), что активность нейронов супрагранулярного слоя, отвечающих на ПД нейронов-пейсмекеров, т.е. на ПД калретинин-иммунопозитивных тормозных интернейронов (КИН), регулируется ГАМК-ергическими нейронами коры. Эти нейроны снижают возбудимость нейронов супрагранулярного слоя с участием ГАМК_В-рецепторов. Предполагается (Hobson, J., Pace-Schott, E., 2002), что во время медленного сна нейроны супрагранулярного слоя настолько заторможены под влиянием ГАМК, что они не способны генерировать ритмы более частые, чем дельта-ритм. При бодрствовании активность ГАМК-нейронов снижена, и это приводит к тому, что нейроны супрагранулярного слоя способы генерировать тета-, альфа-, бета- и гамма –ритмы и тем самым выполнять свои функции.

Модуляторы ритма. В последние годы большинство авторов склоняется к мысли, что нейроны ретикулярной формации ствола мозга и лимбической системы, которым ранее приписывали роль пейсмекеров ритма ЭЭГ, являются модуляторами этих ритмов (Беритов И.С., 1969, Вейн А.М., Соловьева А.Д., 1973; Кирой В.Н.и соавт., 2002; Свидерская Н.Е., 2002; Батуев А.С.. Ивлева Н.Н, 2003; Данько С.Г. и соавт., 2005; Greenberg D. et al., 2004; Русалов В.М. и соавт., 2005; Овсянкина Г.И. и соавт., 2006). Эти нейроны принято объединять в четыре подкорковые интегрирующие системы, которые представлены двумя активирующими (аrоusal-1 и агоusal-2, по Роутенбергу, или А-1 и А-2) и двумя синхронизирующими (С-1 и С-2) системами. Активирующая система А-1 (или ретикуло-кортикальная система) представлена нейронами мезэнцефальной ретикулярной формация ствола мозга. Результатом ее деятельности является быстро возникающие и быстро угасающие изменения электрической активности нейронов коры. Активирующая система А-2 (или лимбико-кортикальная система) представлена нейронами гиппокампа. Ее контроль, как полагают, распространяется, в основном, на лобные отделы коры и проявляется в медленно угасающем активирующем действии. Обе активирующие системы обеспечивают состояние бодрствования. Синхронизирующая система С-1 (или ретикуло-кортикальная система) представлена нейронами ретикулярной формации продолговатого мозга и моста, а синхронизирующая система С-2, или таламо-кортикальная система - нейронами неспецифических ядер таламуса. Обе синхронизирующие системы обеспечивают состояние сна. В норме, вероятно, интегрирующие системы находятся в реципрокных отношениях, обеспечивая адекватное функционирование нейронов коры головного мозга в зависимости от состояния мозга и характера деятельности (цикл сон-бодрствование, двигательная, когнитивная активность и др). Считается, (Кирой В.Н.и соавт., 2002; Свидерская Н.Е., 2002; Батуев А.С.. Ивлева Н.Н, 2003; Данько С.Г. и соавт., 2005; Greenberg D. et al., 2004; Русалов В.М. и соавт., 2005; Овсянкиной Г.И. и соавт., 2006), что под влиянием системы А-1 снижается выраженность альфа-ритма и возрастает мощность бета₁-римта, под влиянием системы А-2 возрастает мощность тета-ритма, под влиянием системы С-1 возрастает мощность дельта-ритма, а под влиянием системы С-2 возрастает мощность альфа-римта.

В целом, анализ данных литературы указывает на то, что несмотря на почти 100 летнее изучение ЭЭГ, вопрос о природе ритмов ЭЭГ остается открытым, что затрудняет понимае изменений ритмов ЭЭГ, наблюдаемых на разных этапах репродуктивного процесса (разделы 1.6, 1.7).

1. 6. ЭЭГ у небеременных женщин. Данные литературы о характере ЭЭГ у небеременных женщин (в состоянии спокойного бодрствования), в том числе, учитывающие фазы менструального цикла (МЦ), неоднозначны (Deakin J, Exley K., 1979; Leary P, Batho K., 1979; Becker D. et al., 1982; Contreras C. et al., 1989; Solís-Ortiz S. et al., 1994; Ehlers C. et al., 1996; Corsi-Cabrera M. еt al., 1997; Kaneda Y. et al., 1997; Krug R. et al., 2000; Васильева В.В, 2005). Часть авторов не выявила изменений ЭЭГ на протяжении менструального цикла (Deakin J, Exley K., 1979; Corsi-Cabrera M. еt al., 1997). Другие авторы выявили, что количественные показатели ЭЭГ изменяются на протяжении МЦ, но данные о характере этих изменений противоречивы (Leary P, Batho K., 1979; Becker D. et al, 1982; Solís-Ortiz S. et al., 1994; Ehlers C. et al., 1996; Kaneda Y. et al., 1997; Krug R., et al., 2000; Васильева В.В., 2005). Так, по мнению Leary P, Batho K. (1979), в предменструальный период, т.е. в позднюю лютеиновую фазу (ЛФ) цикла, возрастает частота и амплитуда альфа-ритма. По данным Becker D. et al., (1980), в ЛФ возрастает мощность альфа-ритма, но снижается мощность и частота тета-ритма. В последующем эти авторы уточнили, что снижение мощности тета- и бета-ритмов в ЛФ выражено слабо Becker D. et al.,1982). По данным Contreras C. et al. (1989), в предменструальный период, т.е. в позднюю ЛФ, частота всех ритмов ЭЭГ снижается. По данным Solís-Ortiz S. et al. (1994), абсолютная мощность всех ритмов (дельта-, тета- и альфа₁-, бета₁- и бета₂-ритмов) достигала максимума в период менструации, т.е. в раннюю фолликулярную фазу (ФФ) цикла; в предменструальный период, т.е. в позднюю ЛФ относительная мощность альфа₁-ритма снижалась, а мощность альфа₂-ритма возрастала. По данным Kaneda Y. et al. (1997), в ЛФ цикла возрастает мощность альфа-ритма и снижается мощность бета-ритма, а по данным Васильевой В.В., (2005), в период овуляции снижается мощность альфа-ритма в центральных и средне-височных отведениях.

Таким образом, многие авторы (Becker D. et al., 1980, 1982; Solís-Ortiz S. et al., 1994; Ehlers C. et al., 1996; Kaneda Y. et al., 1997; Krug R., et al., 2000; Васильева В.В., 2005) склоняется к выводу о том, что на протяжении менструального цикла у здоровых женщин ЭЭГ меняется. В частности, в лютеиновую фазу (ЛФ) цикла повышается мощность альфа-ритма (Becker D. et al, 1980, 1982), его частота (Becker D. et al, 1982; Krug R., et al., 2000) и амплитуда Krug R., et al., 2000), но снижается мощность и частота тета-ритма (Becker D. et al, 1980), а во время овуляции снижается мощность альфа-ритма (Васильева В.В., 2005). Эти данные позволили Becker D. et al. (1980) заключить, что изменения ЭЭГ на протяжении МЦ обусловлены влиянием половых гормонов на моноаминергическую систему головного мозга. При этом высказано предположение, что прогестерон повышает мощность альфа-ритма, а эстрогены снижают его (Kaneda Y. et al., 1997). Частично эту точку зрения подтверждают данные Deakin J, Exley K., (1979) о том, что средняя частота альфа-ритма у женщин выше, чем у мужчин.

Имеются единичные сведения о том, что на протяжении МЦ меняется характер выраженности межполушарных и внутриполушарных связей (Solís-Ortiz S. et al, 1994; Васильева В.В., 2005; Accortt E., Allen J., 2006). Так, по данным Solís-Ortiz S. et al. (1994), внутриполушарная корреляция во фронтальных отведениях возрастает в период овуляции, а в затылочных отведениях она возрастает в позднюю ЛФ, т.е. в предменструальный период. Эти авторы отметили, что в позднюю ЛФ, т.е. в предменструальный период максимальная электрическая активность характерна для фронтальных отведений, а в раннюю ФФ (т.е. во время менструации) - для центральных и теменных отведений. В то же время по данным этих авторов (Solís-Ortiz S. et al., 1994), межполушарная асимметрия не выявлялась на протяжении всего МЦ. По данным Васильевой В.В. (2005), в раннюю ФФ (т.е. во время менструации), судя по частоте альфа-ритма, возрастает когерентность между теменными и затылочными отведениями внутри каждого полушария, а также повышается когерентность между симметричными затылочными отведениями, т.е. уменьшается степень межполушарной асимметрии.

Таким образом, данные литературы указывают на то, что вопрос о зависимости электрической активности (в состоянии спокойного бодрствования) у женщин от фазы менструального цикла исследован недостаточно, что препятствует формированию представлений о влиянии половых гормонов на функциональное состояние мозга и его электрическую активность.

1.7. Ритмы ЭЭГ при беременности. Анализ данных литературы указывает на то, что до настоящего времени нет четкого представления о картине ЭЭГ у женщин при неосложненном течении беременности. Это обусловлено, прежде всего, малочисленностью таких исследований и наличием методических сложностей. В частности, до настоящего времени нет работ, в которых бы лонгитудинально были исследованы женщины до начала беременности, при беременности, в родах и послеродовом периоде. Имеются лишь исследования группы Смирного А.Г. и соавт. (Смирнов А.Г. и соавт., 1999,2002а,б,2005; Смирнов А.Г., 2008), в которых проведены лонгитудинальные исследования 10 женщин во всех трех триместрах и после родов. Gibbs F., Reid D. (1942) высказали представление о том, что изменения ЭЭГ, которые выявляются у женщин при беременности, скорее всего, отражают отклонения в ЭЭГ, имеющиеся у женщины до начала беременности. Кроме того, до настоящего времени нет работ, в которых были бы даны количественные и качественные характеристики изменений основных ритмов ЭЭГ, при беременности, в том числе накануне родов.

По мнению одних авторов, каких-либо существенных изменений ЭЭГ при беременности не происходит (Gibbs F., Reid D., 1942; Giaquinto S. et al., 1979; Смирнов А.Г. и соавт., 1999; Смирнов А.Г. и соавт., 2002а; Овсянкина Г.И. и соавт., 2006; Ueyama H. et al., 2010), но при условии, что у женщин отсутствует высокий уровень личностной и ситуативной тревожности (Смирнов А.Г. и соавт., 2005).

По мнению других авторов, при беременности ЭЭГ меняется (Левинсон Л.Л., 1960; Новиков Ю.И., 1969; Абдуллаходжаева М.С. и соавт., 1975; Персианинов Л.С. и соавт., 1978; Giaquinto S. et al., 1979; Новиков Ю.И., Палинка Г.К., 1980; Holmes G., Donaldson J., 1987; Brunner D. et al., 1994; Палинка Г.К. и Цицерошин М.Н., 1987; Газазян М.Г., 1991; Thomas S.V et al., 1995; Батуев A.C. и соавт., 1997; Васильева В.В., 2004; Васильева В.В. и соавт., 2004). В частности, считается, что при беременности происходит урежение ритмов ЭЭГ, т.е. явление синхронизации (Gibbs F., Reid D., 1942; Giaquinto S. et al., 1979; Thomas S. et al., 1995; Keunen R. et al., 1997), что особенно, в конце беременности (Thomas S. et al., 1995; Keunen R. et al., 1997). Второй особенностью ЭЭГ беременных является неустойчивость параметров ЭЭГ, что преимущественно характерно для I триместра (Смирнов А.Г. и соавт., 2002а; Смирнова А. Г., 2008). При этом, в отношении дельта-, тета-, альфа-, бета₁- и бета₂-ритмов, выявлены следующие изменения.

По данным Газазян М.Г. (1991) при беременности возрастает индекс дельта-ритма. По даннымСмирнова А.Г. и совт. (2002а,б) мощность дельта-ритма возрастает, начиная со II триместра, удерживается на этом уровне до начала родов, а после родов постепенно восстанавливается до уровня, характерного для небеременных женщин. В родах, судя по данным полученным в прелиминарном периоде, существенных изменений дельта-ритма не наблюдается (Лебедева JI.И., Чучкина Р.Ф., 1968; Лебедева Л.И., Орлов Р.С., 1969).

Мощность тета-ритма возрастает, особенно во II триместре (Батуев A.C. и соавт., 1997; Смирнов А.Г. и совт.., 2002,б). Накануне родов, тета–ритм сохраняется такой же, как во время беременности (Батуев A.C. и соавт. (1997). И, вероятно, не меняется в родах (Лебедева Л.И., Чучкина Р.Ф., 1968; Лебедева Л.И., Орлов Р.С. (1969). После родов выраженность тета-ритма постепенно снижается до уровня, характерного для небеременных (Смирнов А.Г. и совт., 2002,б).

Считается, что альфа-ритм является доминирующим у беременных, в том числе накануне физиологически преоткающих родов (Газазян М.Г.,1991; Смирнов А.Г. и соавт., 1999). Данные об изменении альфа-ритма при физиологической беременности неоднозначны. По одним данным, при беременности снижается амплитуда альфа-римта (Giaquinto S. et al (1979) и его мощность (Giaquinto S. et al., 1979; Новиков Ю.И., Палинка Г.К., 1980; Holmes G., Donaldson J.,1987; Brunner D. et al., 1994), а по другим данным, при беременности возрастает мощность альфа-ритма, которая достигает максимума в III триместре (Смирнов А. Г., 2008), хотя ранее этот автор (Смирнов А.Г. и соавт., 1999; 2002а) отмечал, что параметры альфа- ритма при физиологическом течении беременности не меняются. По данным Смирнова А.Г. и соавт. (2005), что параметры альфа-ритма зависят от уровня тревожности женщины - у беременных с высоким уровнем тревожности мощность альфа-ритма была ниже, чем у женщин с низким уровнем тревожности. Согласно данным Лебедевой Л.И., Орлова P.C. (1969), в прелиминарном периоде родов в паузах между схватками альфа-ритм является доминирующим (как и у беременных женщин), а во время схватки происходит его десинхронизация (снижение амплитуды и рост частоты). По мере развития родовой деятельности в паузах между схватками во всех отведениях регистрируется высокамплитудный гиперсинхроный альфа-ритм с амплитудой 70-100 мкВ и частотой 10 Гц. Это позволило авторам утверждать, что наступление регулярной родовой деятельности (РД) сопровождается формированием доминирующего ритма головного мозга (альфа-ритма), т.е. формированием родовой доминанты. Таким образом, сведения о характере изменения альфа -ритма при физиологическом и осложненном течении беременности во многом неоднозначы.

По данным (Газазян М.Г., 1991), выраженность бета-ритма при беременности снижается, особенно, накануне родов. По данным других авторов, выраженность бета-ритмов при беременности, наоборот, возрастает ( Батуев A.C. и соавт., 1997; Смирнов А.Г. и совт., 2002,а,б). Смирнов А.Г. и соавт. (2005). В частности, мощность бета-ритмов (преимущественно бета₁-ритма) возрастает в I триместре, достигает максимума во II триместре и сохраняется на этом уровне в III триместре, а после родов – снижается (Смирнова А.Г. и соавт., 2002 а,б). Показано, Смирнов А.Г. и соавт. (2005), что изменения мощности бета₁-ритма при беременности зависят от уровня тревожности женщины (при высоком уровне тревожности рост этого показателя был меньше, чем при низком уровне), а мощность бета₂-ритма не зависела от уровня тревожности. Данные состоянии бета-ритма у рожениц в литературе отсутствуют. Таким образом, сведения о характере изменения бета-ритмов при физиологическом и осложненном течении беременности малочисленны и неоднозначны.

В целом, анализ данных литературы указывает на необходимость детального изучения индекса, амплитуды, частоты и мощности основных ритмов ЭЭГ (дельта-, тета-, альфа-, бета₁- и бета₂-ритмов) у женщин с физиологическим течением беременности, в I, II и III триместрах берменности, в том числе за несколько суток до начала срочных родов.

В литературе активно обсуждается вопрос о гестационной доминанте. Многие авторы отмечают, что при неосложненном течении беременности ЭЭГ-активность полушарий мозга неодинакова, в одном полушарии формируется доминантный очаг (гестационная доминанта). При этом нет единства взглядов в отношении локализации гестационной доминанты и ее связи с расположением плаценты. По одним данным, гестационная доминанта локализована в правом полушарии (Газазян М.Г., 1991; Смирнов А.Г. и соавт., 1999, 2002а), по данным других авторов - в левом полушарии (Батуев A.C. и соавт., 1997; Орлов В.И. и соавт, 1998; Васильева В.В., 2004; Васильева В.В. и соавт., 2004 (Журнал ВНД). Часть авторов считает, что доминатность полушария обусловлена местом локализацити плаценты (Орлов В.И. и соавт, 1998),Васильева В.В., 2004; Васильева В.В. и соавт., 2004). Другие авторы отрицают эту связь (Батуев A.C. и соавт., 1997; Смирнов А.Г. и соавт., 1999; Смирнов А.Г. и соавт., 2002а). Очевидно, что вопрос о формировании гестационной доминанты и ее локализации в одном из полушарий мозга нельзя считать окнчательно решенным. Это, возможно, связано с тем, что плацента, как известно (Циркин В.И., Дворянский С.А., 1997; Айламазян И.К. и соавт., 2009), может локализоваться в дне, теле или нижнем сегменте матки (справа, слева или по центру), а в процессе беременности она еще может перемещаться. Ситуация усугубляется и тем, что до сих пор нет единых и физиологически обоснованных признаков доминантности полушария у беременных женщин. В литературе также обсуждается вопрос о межполушарной и внутриполушарной когерентности. По данным Смирнова А.Г. и соавт. (1999, 2002а), и в I, и, особенно, во II триместрах беременности межполушарные связи слабо выражены. Это говорит о низком уровне когерентности между соответствующими областями правого и левого полушарий. В то же время многие авторы отмечают, что при беременности в каждом полушарии имеется выраженная когерентность между областями мозга (Палинка Г.К. и Цицерошин М.Н., 1987; Смирнов А.Г. и соавт., 1999; Смирнов А.Г. и соавт., 2002а, ФЧ № 1; Васильева В.В., 2004; Васильева В.В. и соавт., 2004). Однако сведения о конкретном проявлении внутриполушарной когерентности неоднозначы.

1.8. Беременность с позиций учения о стрессе. Существует большое число публикаций, посвященных стрессу, т.е. неспецифической реакции организма на экстремальные воздействия, открытому в 1936 году Гансом Селье (Selye H. 1936). И при физическом стрессе, и при психологическом, или эмоциональном, стрессе запускается комплекс реакций, который представляет собой защитный механизм (Меерсон Ф.З., Пшеничникова М.Г., 1988; Судаков К.В., 1998; Циркин В.И., Трухина, С.И., 2001; Украинцева Ю.В., 2005; Bao A. et al., 2008; Brunton P., Russell J.., 2008; Pittman Q., 2008; Slattery DA, Neumann I., 2008; Агаджанян Н.А. и соавт., 2009; Seo S-Н., Lee J-T., 2010). В основе этих реакций лежит активация симпато-адреналовой системы, в том числе симпатического отдела вегетативной нервной системы (ВНС) и повышение продукции катехоламинов клетками хромаффинной ткани, а также продукция основных стрессреализующих гормонов - глюкортикоидов, соматотропного гормона, или гормона роста, и тиреоидных гормонов (трийдотиронина и тироксина) клетками гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. В регуляции продукции стрессреализующих гормонов участвуют соответственно гормоны, выделяемые нейронами гипоталамуса (кортиоколиберин, аргинин-вазопрессин, соматолиберин, тиролиберин), а также гормоны гипофиза - адренокортикотропный гормон и тиреотропный гормон. Все эти гормоны повышают способность организма обеспечивать свободной энергией ответные реакции организма, а также содействовать адекватным поведенческим реакциям на стрессоры. В результате такой реакции организм сохраняет гомеостаз и, в целом, свою жизнеспособность, хотя он вынужден «оплачивать» такую адаптацию снижением клеточного иммунитета, снижением интенсивности микроциркуляции (за счет системной вазоконстрикции), уменьшением продукции половых гормонов, активацией перекисного окисления липидов (ПОЛ) и другими негативными для организма процессами. Для уменьшения этих негативных последствий наряду со стрессреализующей системой в организме имеется стресслимитирующая система, включающая трофотропный (вагусный), ГАМК-ергический, опиоидный, простагландиновый, антиоксидантный и другие механизмы. Глюкокортикоиды по механизму обратной связи способны тормозить продукцию кортиколиберина и тем самым предотвращать чрезмерный ответ организма на стрессор. При длительном воздействии стрессора наблюдаются изменения в организме. По времени возникновения и эффективности эти изменения предложены условно разделить на три стадии - тревоги, резистентности и истощения.

О стадиях стресса и интенсивности воздействий стрессоров принято судить по уровню активации симпатического отдела (СО) ВНС (Меерсон Ф.З., Пшеничникова М.Г., 1988; Судаков К.В., 1998; Циркин В.И., Трухина, С.И., 2001; Ritvanen T. et al., 2006), в том числе по изменению АД, ЧСС, повышению содержания в крови катехоламинов, свободных липидов и глюкозы, по снижению ВСР, что, например, выявлено при эмоциональном стрессе (Ширяев О.Ю., Ивлева Е.И., 1999; Щербатых Ю.В., 2000; Sloan R. et al., 1994; Horsten M. et al., 1999; Украинцева Ю.В, 2005; Kim D. et al., 2008; Seo S-Н., Lee J-T., 2010), в том числе при хроническом эмоциональном стрессе (Kim D. et al., 2008; Seo S-Н., Lee J-T., 2010). Об интенсивности стресс-реакции также судят по содержанию в крови, моче, слюне и других жидких средах организма кортизола, кортикостерона и катехоламинов (Меерсон Ф.З., Пшеничникова М.Г., 1988; Судаков К.В., 1998; Циркин В.И.. Трухина С.И., 2001; Park S., Kim D., 2007; Агаджанян Н.А. и соавт., 2009; Seo S-Н., Lee J-T., 2010), а также по изменению психических процессов и эмоционального состояния (Dise-Lewis J.,1988; Cohen S. et al., 1997; Koh K. и соавт., 2001; Seo S-Н., Lee J-T., 2010), изменению характера и структура ночного сна, в том числе по удлинению латентных параметров сна и появлению инсомний (Ковров Г В и соавт, 2000; Akerstedt T. et al., 2002; Вейн А. М. и соавт, 2003; Левин Я. И., 2007) и по характеру изменения ЭЭГ. В частности, при эмоциональном стрессе, усиливается выраженность дельта-ритма (Беритов И.С., 1969), альфа-ритма (Accortt E., Allen J., 2006), тета-ритма (Беритов И.С., 1969; Ониани, Т. Н., 1972; Белова Н.А. и соавт., 2000) и бета-ритма (Беритов И.С., 1969; Ильюченок И.Р., 1996). Показано (Ильюченок И.Р., 1996), что при психологическом стрессе повышается выраженностьбета-ритма. По данным Thompson M., Thompson L. (2007), при стрессе уменьшается выраженность альфа-ритма и возрастает выраженность бета₁- и бета₂-ритмов. При остром и хроническом эмоциональном стрессе выраженность дельта–ритма не меняется (Украинцева Ю.В, 2005; Seo S-Н., Lee J-T., 2010), выраженность тета-ритма либо снижается, либо возрастает, что определяется стратегией борьбы со стрессом (Украинцева Ю.В., 2005), выраженность альфа-ритма либо не меняется (Украинцева Ю.В., 2005), либо снижается (Seo S-Н., Lee J-T., 2010), а выраженность бета-ритма - возрастает (Украинцева Ю.В, 2005; Seo S-Н., Lee J-T., 2010). По мнению Seo S-Н., Lee J-T. (2010), индивидуальная реакция человека на стресс может быть надежно оценена по ЭЭГ. Здесь уместно отметить, что лишь в двух известных нам работах, касающихся эмоционального стресса, одновременно с регистрацией ВСР проводилась и регистрация ЭЭГ (Украинцева Ю.В., 2005; Seo S-Н., Lee J-T., 2010), а также оценивалось и содержание кортизола (Seo S-Н., Lee J-T., 2010). Результаты этих исследований повышает надежность выводов о том, что стресс отражается на показателях ВСР и ЭЭГ.

Многочисленные исследования показывают, что люди различаются между собой по уровню стрессоустойчивости, т.е. по способности в условиях стресса сохранять высокий уровень работоспособности при минимальных физиологических затратах организма (Лазарус Р., 1970; Рейковский Я., 1979;; Lazarus R, 1994; Данилова Н.Н., 1992; Аракелов Г.Г. и соавт., 1997; Стрелец В.Б и соавт., 2002; Голикова Ж.В., Стрелец В.Б, 2003; Украинцева Ю.В., 2005; Frydenberg E., Lewis R., 2009). Считается, что стрессоустойчивость зависит от силы процессов возбуждения и торможения в ЦНС (Данилова Н.Н., 1992), от эмоциональной реактивности (Рейковский Я., 1979), от уровня тревожности (Аракелов Г.Г. и соавт., 1997), от исходного уровня активации (Стрелец В.Б и соавт., 2002; Голикова Ж.В., Стрелец В.Б, 2003) и реактивности систем неспецифической активации мозга (Данилова Н.Н., 1992; Украинцева Ю.В., 2005). Поэтому в зависимости от индивидуальных свойств человека его адаптация к стрессорам протекает по-разному и обеспечивается различными нейрофизиологическими механизмами (Стрелец В.Б.и соавт, 2002; Голикова Ж.В., Стрелец В.Б., 2003; Данилова Н.Н., 1992; Украинцева Ю.В., 2005).

Кроме того, полагают, что стрессоустойчивость зависит от стратегии поведения человека в экстремальных условиях, или копинга (Лазарус Р, 1970; Fowles D., 1988; Lazarus R, 1994; Украинцева Ю.В. 2005). Существует представление о двух основных стратегиях поведения в экстремальной ситуации (копинге), т.е. при преодолении стресса. Одна стратегия заключаются в активном преодолении стрессора, а другая - в пассивном (Лазарус Р, 1970;; Fowles D., 1988; Lazarus R, 1994; Украинцева Ю.В., 2005). Вопрос о том, какую стратегию выберет человек в конкретной ситуации – активную или пассивную, остается открытым, так как не ясны нейрофизиологические механизмы, определяющие преимущественное использование активной или пассивной стратегии (Украинцева Ю.В., 2005). Так, например, по данным Украинцевой Ю.В. (2005), выбор стратегии определяется исходной активностью симпатического отдела (СО) и способностью дополнительно повышать ее при действии стрессора - если исходно активность СО высокая и/или высока способность к ее активации, то человек выбирает активную стратегию, а в противном случае – пассивную.

В литературе обсуждается вопрос о том, является ли беременность вариантом хронического стресса,так как общеизвестно, что при беременности под влиянием половых гормонов и гормонов плаценты происходят существенные изменения в организме женщины - и физиологические, и морфологические, и психологические (Абрамченко В.В., 2001; Айламазян Э.К. и соавт,., 2009).

Во многих работах установлено, что у женщин при беременности повышается тревожность (Апчел В.Я., Цыган В.Н., 1999; Добряков И.В. 2003; Русалов В.Н., Рудина Л.М., 2003; Смирнов А.Г. и соавт., 2005; Айламазян Э.К. и соавт., 2011) и возникает страх родов (Айламазян Э.К., 1996; Быков В.Н., 1993; Апчел В.Я., Цыган В.Н., 1999; Абрамченко В.В.,2001; Айламазян Э.К и соавт., 2009), т.е. развиваются характерные признаки хронического стресса. Поэтому эти авторы рассматривают беременность как хронический стресс, а угрозу преждевременных родов (УПР), прерывание беременности, преждевременные роды и другие акушерские осложнения - как негативные последствия такого стресса. Так, по данным Смирнова А.Г. и соавт. (2005), при наличии у беременных высокого уровня тревожности УПР наблюдается у 63% женщин, а при наличии низкого уровня тревожности - лишь у 35%. Отдельные авторы рассматривают беременность как психологический кризис взрослого возраста, инициированный радикальными телесными изменениями, не патологическими по своей природе (Боровикова Н.В, 1998; Абрамченко В.В., 2001; Айвазян Е.Б. и соавт., 2002), в связи с чем они полагают, что у беременных женщин, так же как и у небеременных, происходит выбор стратегии адаптации стрессу, т.е. копинг. Так, по мнению Боровиковой Н.В (1998), женщины с неосложненным течением беременности чаще имеют активные стратегии адаптации, а женщины с УПР, наоборот, чаще прибегают к пассивным стратегиям, сутью которых является сохранение женщиной в неизменном виде свой прошлый образ жизни. Однако оценка силы процессов возбуждения и торможения в ЦНС, состояния проприоцептивной и соматосенсорной сенсорных систем, уровня когнитивных процессов у беременных женщин, проведенная Шалагиновой Л.В. (2003), не дает повода рассматривать беременность как классический хронический стресс. Действительно, согласно ее данным, при беременности не меняется подвижность нервных процессов, не меняются тактильная и проприоцептивная чувствительность, остается без изменений смысловая и механическая кратковременная память на зрительные и звуковые сигналы, не меняется уровень мышления, сохраняется таким же, как у небеременных женщин, уровень самочувствия, настроения и активности, а устойчивость внимания даже возрастала во втором триместре. И лишь уменьшение силы процессов возбуждения и рост силы процессов торможения во II триместре, косвенно указывало на то, что беременность можно рассматривать как стрессовое состояние, но имеющее свои особенности.

При оценке состояния СО ВНС по изменению ВСР, как уже отмечалось выше, многими авторами было выявлено снижение ВСР (Медведев Б.И. и соавт., 1989; Ситарская М.В., Игнатьева Д.П. 1994; Бенедиктов И.И. и соавт., 1998; Blake M. et al., 2000; Yang C. et al., 2000; Гудков Г.В. и др., 2001; Pöyhönen-Alho M., 2010), т.е. повышение активности СО вегетативной нервной системы, что позволяло этим авторам рассматривать беременность как классический хронический стресс. Однако (Циркин В.И. и соавт, 2004; Хлыбова С.В. и соавт., 2008), снижение ВСР при беременности, трактуют не как проявление стресса, а как следствие повышения содержания в крови эндогенного сенсибилизатора бета-адренорецепторов (ЭСБАР), благодаря которому повышается эффективность активации бета-адренорецепторов миокарда под влиянием катехоламинов медиаторного и гормонального происхождения. Действительно, ранее было показано, что при беременности в крови у женщин возрастает содержание ЭСБАР, который повышает (в 10-100 раз) ингибирующее влияние катехоламинов на миометрий (Циркин В.И., Дворянский С.А., 1997; Сизова Е.Н., Циркин В.И., 2006; Хлыбова С.В., 2007). Перед родами содержание этого фактора снижается. Отметим, что ЭСБАР рассматривается в качестве одного из ключевых звеньев бета-адренорецепторного ингибирующего механизма, благодаря которому при беременности происходит торможение сократительной деятельности матки (Циркин В.И., Дворянский С.А., 1997; Сизова Е.Н., Циркин В.И., 2006; Хлыбова С.В., 2007).

Смирнов А.Г. и соавт. (2005), исследовавшие ЭЭГ у беременных женщин, расценивали беременность как состояние хронического стресса. Этот вывод они делают на основании того, что при беременности возрастает мощность всех основных ритмов ЭЭГ (дельта-, тета-, альфа-, бета₁- и бета₂-римтов), регистрируемых в бодрствующем спокойном состоянии при закрытых глазах.

В литературе отмечено, что при беременности меняется картина ночного сна, но сведения об этом неоднозначны (Driver H., Shapiro C., 1992; Hertz G, et al,, 1992; Hedman C. et al., 2002; Гудзь Е Б., 2012). В то же время авторы единодушны в том, что при беременности увеличивается суммарная длительность бодрствования в течение первых шести часов сна (Driver H.S, Shapiro C.M., 1992; Hertz G, et al, 1992; Гудзь Е Б., 2012), возрастает количество движений и количество ночных пробуждений (Гудзь Е Б., 2012), число проявлений инсомний, в том числе повышается процент женщин, имеющих беспокойный сон, боли в пояснице во время сна, судороги икроножных мышц, пугающие сновидения (Hertz G. et al, 1992; Hedman C. et al., 2002). В целом, эти данные указывают на то, что при беременности снижается эффективность сна (Driver H.S, Shapiro C.M., 1992; Hertz G, et al., 1992; Гудзь Е.Б., 2012). Более того, по данным Гудзь Е.Б. (2012), у беременных женщин во время ночного сна увеличивается число эпизодов апноэ/гипопноэ, снижается сатурации материнской крови и возрастает сократительная деятельность матки. Отмечено, что наиболее благоприятные исходы родов были у женщин с умеренными нарушениями сна (Гудзь Е Б., 2012). С учетом приводимых выше сведений о нарушении сна при эмоциональном стрессе (Ковров Г В и соавт, 2000, Akerstedt T. et al., 2002 Вейн А. М. и соавт, 2003; Левин Я. И., 2007), представленные выше данные литературы дают основание утверждать, что беременность является проявлением классического хронического стресса. Однако, мы полагаем, что одной из причин нарушения ночного сна может быть не состояние хронического стресса, а повышенное содержание в крови и ликворе у матери ЭСБАР, так как известно, что адреналин и норадреналин причастны к процессам пробуждения (Циркин В.И., Трухина С.И., 2001).

В последние годы на основе результатов изучения содержания в крови беременных женщин кортиколиберина, АКТГ, глюкокортикоидов, адреналина и других гормонов, участвующих в реализации стресса, высказано предположение, что беременность не является стрессом в классическим понимании этого термина (Brunton P., Russell J., 2008; Pittman Q., 2008; Slattery D., Neumann I., 2008; Spencer S. et al., 2008). По их мнению, при беременности стресс протекает сглажено, так как за счет пластичности мозга происходит адаптация к стрессу. В частности, авторы полагают, что при беременности формируются механизмы, которые максимально ограничивают проявление стресса, в том числе за счет уменьшения продукции кортиколиберина, АКТГ, глюкокортикоидов, норадреналина, за счет ограничения активации симпатического отдела ВНС под влиянием стрессоров, а также за счет торможения поведенческих реакций, вызываемых тревогой. Все это, в конечном итоге, снижает негативные последствия стресса на организм матери и плода. Таким образом, эти авторы говорят о формировании при беременности механизмов, повышающих устойчивость организма матери к стрессу, т.е. о формировании стрессотолерантности (подобно тому, как при беременности формируются механизмы иммунотолернатности).

Таким образом, вопрос о том, явл