Cognitive functions and vegetative regulation in practically healthy young persons with different health status

Cover Page

Abstract


Aim. To study the level of cognitive functions and peculiarities of vegetative regulation in practically healthy young persons.

Materials and methods. The study included 116 practically healthy persons of young age (23,06 ± 2,3), 81 women and 35 men. They were divided into five groups of health according to G.L. Apanasenko; in all the groups of comparison, the following was assessed: vegetative regulation using cardiointervalography, cognitive functions – with Montreal Cognitive Assessment Scale.

Results. Variety of reliable differences among the obtained data permits to consider the principles of vegetative regulation formation and cognitive disorder manifestations in different groups. The scheme, reflecting the depen-dence of manifestation of the studied indices in the comparison groups, was offered as a visual confirmation.

Conclusions. The optimal level of providing cognitive functions in practically healthy young persons was shown to be reached by the balance of sympathetic and parasympathetic effects, more typical for subjects, corresponding to moderate health status.


Введение

Когнитивные функции – функции головного мозга, обеспечивающие познание окружающего мира индивидуумом [9]. Однако помимо когнитивных функций, «посредником» этого процесса является должный уровень вегетативного реагирования [1], реализующийся средствами адекватных адаптационных явлений [6] и, соответственно, достаточного уровня здоровья

Наиболее широким и точным значением термина «уровень здоровья» в биомедицинском аспекте принято считать величину энгергопотенциала организма, соответствующего количеству энергии, производимому организмом, на единицу времени и единицу массы [7]. Практическая значимость вычисления уровня здоровья заключается в определении риска развития хронических заболеваний. Таким образом, значение уровня здоровья обратно пропорционально вероятности возникновения патологических процессов [2].

Коморбидность вегетативных и когнитивных нарушений довольно хорошо изучена у пациентов разных возрастных групп [6] в сочетании с различными патологическими состояниями [3]. Однако, учитывая полиэтиологичность вегетативных и когнитивных нарушений, выявление предикторов их дебюта у пациентов, обладающих разным уровнем здоровья, требует дальнейшего изучения.

Цель исследования – изучить уровень когнитивных функций и особенности вегетативной регуляции у практически здоровых лиц молодого возраста.

Материалы и методы исследования

Нами обследованы 116 практически здоровых лиц молодого возраста (23,06 ± 2,31): женщин – 81, мужчин – 35. На момент проведения исследования испытуемые не предъявляли активных жалоб, факт отсутствия актуальных заболеваний подтверждался данными физикального осмотра и медицинской документации. На основании измерений ряда антропометрических величин и результатов функциональных проб (масса, см; вес, кг; жизненная емкость легких, мл; кистевая динамометрия, кг; частота сердечных сокращений в мин в покое и после 20 приседаний за 30 с; систолическое артериальное давление в покое, мм рт. ст.) все испытуемые были распределены на пять групп сравнения согласно группам здоровья по Г.Л. Апанасенко [8] (табл. 1).

 

Таблица 1. Количественная представленность групп сравнения

Группа здоровья

Уровень здоровья

Количество испытуемых в группе

1

Низкий

28

2

Ниже среднего

44

3

Средний

31

4

Выше среднего

10

5

Высокий

3

 

Для оценки вегетативной регуляции у всех испытуемых была проведена вариационная кардиоинтервалография (КИГ, НейроМВП-4/С, ООО «Нейрософт» г. Иваново, РФ). Осуществлялась фоновая запись (Ф) кардиограммы в первом стандартном электрокардиографическом (ЭКГ) отведении в положении лежа в течение пяти минут после десятиминутного отдыха, после чего выполнялась ортостатическая проба (О) в положении стоя на протяжении пяти минут, эпизодов ортостатической гипотензии при выполнении одноименной пробы выявлено не было. Автоматический анализ кардиограммы проводился с использованием программного пакета «Поли-Спектр» (ООО «Нейрософт» г. Иваново, РФ) методами временного анализа (статистические методы) и анализа волновой структуры ритма сердца (спектральный анализ) [5].

Когнитивные функции у всех испытуемых были исследованы с использованием Монреальской шкалы оценки когнитивных функций (MoCA). Рассчитывалась величина суммы баллов по блокам: «Зрительно-конструктивный праксис» (ЗКП), «Называние» (Н), «Внимание» (В), «Речь» (Р), «Абстракция» (А), «Отсроченное воспроизведение» (ОВ) и «Ориентация» (О). Общий балл (Σ) рассчитывался простым арифметическим сложением количества баллов по отдельным блокам шкалы. Наибольший общий балл MoCA – 30 баллов; нормальным считали величину, превышающую 26 баллов. Кроме этого оценивалось количество категориальных подсказок (П+КП) и подсказок с множественным выбором (П+МВ), потребовавшихся для оценки функции памяти [4].

Исследование было проведено после подписания всеми испытуемыми индивидуального согласия на медицинское вмешательство и обработку персональных данных.

Статистическая обработка проводилась при помощи программного пакета Statistica 8.0 для Windows XP. Основные данные были представлены в виде медианы (Me, Q2 – второго квартиля), первого и третьего квартилей (Q1 и Q3 соответственно). Межгрупповые отличия устанавливались с использованием критерия Манна–Уитни (U-критерий) для несвязанных выборок. Достоверным считали уровень р < 0,05.

Результаты и их обсуждение

При оценке когнитивных функций (табл. 2) достоверно большим оказалось значение баллов по шкале «Отсроченное восприятие» у испытуемых группы 3 по сравнению с представителями группы 4. В то же время оценка функции памяти у испытуемых группы 1 потребовала большего количества подсказок путем множественного выбора, чем аналогичное исследование у сверстников группы 3.

 

Таблица 2. Достоверные отличия результатов оценки когнитивных функций по MoCA в группах сравнения

Показатель (баллы)

Me (Q1; Q3)

p1–3

p3–4

группа 1 (n = 28)

группа 3 (n = 31)

группа 4 (n = 10)

ЗКП

4,00 (4,00; 5,00)

4,00 (3,00; 5,00)

4,00 (3,00; 5,00)

0,448

0,704

Н

3,00 (3,00; 3,00)

3,00 (3,00; 3,00)

3,00 (3,00; 3,00)

0,964

0,761

В

6,00 (6,00; 6,00)

6,00 (5,00; 6,00)

6,00 (5,00; 6,00)

0,417

0,412

Р

2,00 (2,00; 3,00)

2,00 (2,00; 3,00)

2,00 (2,00; 3,00)

0,838

0,976

А

2,00 (2,00; 2,00)

2,00 (2,00; 2,00)

2,00 (2,00; 2,00)

0,606

0,524

ОВ

4,00 (3,00; 5,00)

4,00 (4,00; 5,00)

4,00 (4,00; 5,00)

0,129

0,032

О

6,00 (6,00; 6,00)

6,00 (6,00; 6,00)

6,00 (6,00; 6,00)

0,687

0,627

Σ

27,00 (25,50; 28,00)

28,00 (25,00; 29,00)

28,00 (25,00; 29,00)

0,627

0,476

П+КТ

0,00 (0,00; 1,00)

0,00 (0,00; 1,00)

0,00 (0,00; 1,00)

0,921

0,23

П+МВ

0,00 (0,00; 1,00)

0,00 (0,00; 0,00)

0,00 (0,00; 0,00)

0,016

0,154

Примечание: здесь и далее обозначены: n – количество наблюдений; p1–3 – уровень достоверности при сравнении групп 1 и 3 (здесь и далее по критерию Манна–Уитни); p3–4 – уровень достоверности при сравнении групп 3 и 4.

 

Таблица 3. Достоверные отличия результатов КИГ в группах сравнения

Показатель*

Me (Q1; Q3)

p1–2

p1–3

p1–5

p2–5

p3–5

группа 1

группа 2

группа 3

группа 5

ИВРФ

79,70 (57,10; 126,50)

47,30 (38,40; 83,70)

59,90 (34,10; 88,40)

48,30 (36,10; 87,90)

0,005

0,029

0,181

0,947

0,976

ИВРО

168,45 (106,85; 249,05)

185,10 (108,10; 340,50)

208,80 (143,80; 355,00)

115,40 (64,70; 120,70)

0,584

0,182

0,161

0,114

0,048

ТРФ, мс2

3144,00 (2152,50; 5757,50)

6450,50 (2927,00; 8985,50)

5889,00 (3364,00; 11479,00)

8709,00 (5366,00; 8802,00)

0,034

0,012

0,071

0,486

0,524

ТРО, мс2

1906,00 (1331,50; 3288,00)

1883,00 (993,00; 3138,00)

1513,00 (781,00; 2522,00)

4270,00 (3298,00; 5457,00)

0,591

0,179

0,071

0,05

0,031

VLFФ, мс2

890,50 (575,00; 1682,50)

1578,00 (724,50; 2523,00)

1995,00 (971,00; 3493,00)

1463,00 (1126,00; 4323,00)

0,094

0,013

0,229

0,602

0,927

VLFО, мс2

698,00 (530,50; 1237,50)

729,50 (346,00; 1377,00)

526,00 (336,00; 1293,00)

1791,00 (1676,00; 1853,00)

0,661

0,156

0,082

0,041

0,064

LFФ, мс2

858,00 (521,50; 1560,00)

1607,00 (685,00; 3457,00)

1420,00 (789,00; 2416,00)

2014,00 (1695,00; 2024,00)

0,026

0,076

0,116

0,761

0,347

HFФ, мс2

1048,50 (545,50; 2029,00)

2084,50 (960,50; 3808,00)

2206,00 (839,00; 4515,00)

2545,00 (2372,00; 5316,00)

0,046

0,01

0,053

0,258

0,412

HFО, мс2

254,00 (149,50; 575,50)

229,00 (70,50; 544,00)

150,00 (65,00; 368,00)

718,00 (589,00; 2136,00)

0,492

0,066

0,038

0,056

0,027

К30/15

1,31 (1,19; 1,49)

1,23 (1,13; 1,34)

1,16 (1,11; 1,30)

1,12 (0,77; 1,40)

0,055

0,006

0,133

0,349

0,544

Примечание: p1–2 – уровень достоверности при сравнении групп 1 и 2; p1–5 – уровень достоверности при сравнении групп 1 и 5; p2–5 – уровень достоверности при сравнении групп 2 и 5; p3–5 – уровень достоверности при сравнении групп 3 и 5; * – расшифровка аббревиатур в тексте; Ф – фоновая запись; О – ортостатическая проба.

 

 Результаты анализа данных КИГ (табл. 3) выявили достоверно меньшее значение индекса вегетативного равновесия (ИВР) при проведении фоновой записи у пациентов групп 2 и 3 в сравнении с испытуемыми группы 1, что свидетельствует о большей выраженности парасимпатических влияний на сердечный ритм в этих группах. Аналогичные достоверные изменения были выявлены у лиц группы 5, чье значение ИВР при проведении ортостатической пробы оказалось достоверно меньшим, чем у испытуемых группы 4.

Общая мощность спектрограммы (TP), свидетельствующая о преобладающем влиянии парасимпатических влияний, была достоверно выше у испытуемых группы 1 по сравнению с тем же значением у лиц групп 2 и 3 при выполнении фоновой записи кардиограммы, тогда как аналогичное значение при выполнении ортостатической пробы было достоверно выше у лиц группы 5 по сравнению с испытуемыми группы 3.

Значение величины мощности спектрограммы в диапазоне очень низких частот (VLF) было достоверно выше у испытуемых группы 3 по сравнению с лицами группы 1 при выполнении фоновой записи, тогда как тот же показатель при осуществлении ортостатической пробы оказался достоверно выше у испытуемых группы 5 в сравнении с результатами сверстников группы 2. Описанное явление сложно поддается логичному объяснению ввиду отсутствия твердой уверенности в происхождении спектра волн указанной частоты [5].

Величина мощности спектра низких частот (LF) при фоновой записи была достоверно выше в группе 2 по сравнению с таковым в группе 1, что логично объясняется повышением выраженности симпатических влияний в группе 2.

Мощность спектра высоких частот (HF) при проведении фоновой записи кардиограммы оказалась достоверно выше в группах 2 и 3, чем у испытуемых группы 1, что свидетельствует о нарастании выраженности парасимпатической регуляции ритма в группах 2 и 3. Аналогичные достоверные отличия были обнаружены при сравнении значения мощности спектра высоких частот при проведении ортостатической пробы. Так, в группе 5 значение мощности спектрограммы этого диапазона было достоверно выше, чем в группах 1 и 3 соответственно.

Значение коэффициента 30/15 при проведении ортостатической пробы оказалось достоверно выше у испытуемых группы 1 в сравнении с результатами, показанными испытуемыми группы 3, что свидетельствует о большей выраженности вагальных влияний у лиц первой группы.

 

Рис. Зависимость вегетативной регуляции и выраженности когнитивных нарушений в группах сравнения: А2 – ИВРФ, HFФ; А3 – ИВРФ, HFФ; А5 – HFО; 1Б – TPФ, LFФ; 1В – П+МВ, TPФ, К30/15; В4 – ОВ; В5 – TPО, HFО; Г5 – ИВРО

 

Многообразие достоверных отличий среди полученных данных позволяет рассмотреть закономерности формирования вегетативной регуляции и выраженности когнитивных нарушений в разных группах испытуемых. В качестве наглядного подтверждения нами была предложена схема (рисунок), отражающая зависимость выраженности изученных показателей в группах сравнения.

Выводы

Показано, что оптимальный уровень обеспечения когнитивных функций у практически здоровых лиц молодого возраста достигается относительным равновесием симпатических и парасимпатических влияний, более характерным для лиц, принадлежащих третьей группе здоровья по Г.Л. Апанасенко, соответствующей среднему уровню здоровья. Более низкий уровень здоровья характеризуется дисбалансом вегетативных влияний, который при повышении уровня здоровья и достижении его максимума описывается преимущественными вагальными влияниями и повышением выраженности когнитивных нарушений.

M. V. Vetsler

Ltd Company “Professional Clinic”

Author for correspondence.
Email: sergey89.m@mail.ru

Russian Federation, 26, Petropavlovskaya str., Perm, 614000 

мануальный терапевт

V. G. Cherkasova

Academician Ye.A. Vagner Perm State Medical University

Email: sergey89.m@mail.ru

Russian Federation, 26, Petropavlovskaya str., Perm, 614000 

доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой кафедры медицинской реабилитации, спортивной медицины, физической культуры и здоровья

S. V. Muraviyov

Academician Ye.A. Vagner Perm State Medical University

Email: sergey89.m@mail.ru

Russian Federation, 26, Petropavlovskaya str., Perm, 614000 

кандидат медицинских наук, доцент кафедры медицинской реабилитации, спортивной медицины, физической культуры и здоровья

A. M. Kulesh

Academician Ye.A. Vagner Perm State Medical University

Email: sergey89.m@mail.ru

Russian Federation, 26, Petropavlovskaya str., Perm, 614000 

кандидат медицинских наук, доцент кафедры медицинской реабилитации, спортивной медицины, физической культуры и здоровья

P. N. Chainikov

Academician Ye.A. Vagner Perm State Medical University

Email: sergey89.m@mail.ru

Russian Federation, 26, Petropavlovskaya str., Perm, 614000 

кандидат медицинских наук, доцент кафедры медицинской реабилитации, спортивной медицины, физической культуры и здоровья

  • Вецлер М.В., Черкасова В.Г., Муравьев С.В., Кулеш А.М., Чайников П.Н., Соломатина Н.В., Миков Д.Р. Особенности и взаимосвязь когнитивных функций и вегетативной регуляции у практически здоровых лиц молодого возраста. Врач-аспирант 2018; 87 (2): 11-18.
  • Власова И.А. Биологический возраст и уровень здоровья пожилых лиц, занимающихся физическими тренировками. Сибирский медицинский журнал 2011; 5: 65-68.
  • Галяутдинов Г.С., Лонкин М.А. Когнитивные нарушения при хронической сердечной недостаточности. Вестник современной клинической медицины 2015; 1: 69-77.
  • Кадыков А.В., Кадыков А.С., Манвелов Л.С., Шахпаронова Н.В. Тесты и шкалы в неврологии: руководство для врачей. М.: МЕДпреcс-информ 2015; 224.
  • Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца. Опыт практического применения. Иваново 2000; 200.
  • Муравьев С.В., Кравцова Е.Ю., Черкасова В.Г., Антропов Е.С. Влияние трансвертебральной микрополяризации спинного мозга на систему вегетативной регуляции по данным вариационной кардиоинтервалографии у детей и подростков с заболеваниями позвоночника. Медицинский альманах 2017; 47 (2): 66-69.
  • Тамбовцева О.В. Залежність рівня здоров’я від інтенсивності фізичних навантажень. Довкілля та здоров’я 2015; 2: 29-32.
  • Терзи М.С., Сарайкин Д.А., Павлова В.И., Камскова Ю.Г. Физиологические предпосылки сохранения и укрепления здоровья у единоборцев. Вестник ЮУрг. Серия: Образование, здравоохранение, физическая культура 2015; 3: 26-32.
  • Чайников П.Н., Черкасова В.Г., Муравьев С.В., Кулеш А.М., Соломатина Н.В. Клиническая эффективность лекарственного препарата цитофлавин в коррекции когнитивных функций, умственной и физической работоспособности у волейболистов мужского пола. Экспериментальная и клиническая фармакология 2018; 2: 28-32.

Supplementary files

Supplementary Files Action
1. Fig. Dependence of autonomic regulation and severity of cognitive impairment in the comparison groups: A2 - IVERF, HFF; A3 - IVRF, HFF; A5 - HFO; 1B - TPF, LFF; 1B - P + MV, TPF, K30/15; B4 - OV; B5 - TPO, HFO; G5 - IVRO View (130KB) Indexing metadata

Views

Abstract - 9

PDF (Russian) - 2

PlumX


Copyright (c) 2018 Vetsler M.V., Cherkasova V.G., Muraviyov S.V., Kulesh A.M., Chainikov P.N.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.