Введение
Широкая распространенность поражений органа слуха среди детей и подростков в современных условиях обусловлена многообразием неблагоприятных факторов, приводящих к тугоухости [1 ,2, 9]. Эффективная психологическая и медицинская помощь слабослышащим детям с нейросенсорной тугоухостью (НСТ) в процессе роста ребенка и созревания его психофизиологических и физических функций крайне важна. Не выявленное в раннем возрасте нарушение слуха может отягощаться формированием задержки психического развития и отражаться на физическом здоровье ребенка [5, 6, 8], что подтверждается наличием у слабослышащих детей разнообразных аномалий роста и развития. В свою очередь, имеющиеся у слабослышащих детей психо-неврологические изменения, низкая познавательная активность обусловливают целесообразность изучения нейрофизиологических основ дисфункций мозга. Из числа нерешенных вопросов ключевыми представляются вопросы, связанные с установлением объективных показателей функционального состояния мозга ребенка с нарушением слуха. Целью исследования явилось изучение патогенетических особенности физического и психофизиологического развития слабослышащих детей 7-16-летнего возраста, с врожденной и приобретенной НСТ.
Материал и методы исследования
Исследование явилось сравнительным, рандомизированным, открытым, групповым. Основную группу составили 86 мальчиков 7-16-летнего возраста с НСТ, обучавшиеся в специализированной (коррекционной) школе. Контролем служили практически здоровые дети. Обследуемые были разделены на возрастные группы (ВОЗ,1997). Аудиологическое обследование проводили, согласно методическим рекомендациям № 965/59 Министерства здравоохранения и медицинской промышленности РФ (1995), методом компьютерной аудиометрии, были сформированы группы детей с тугоухостью (ВОЗ, 1997). Антропометрическое обследование проводили измерением показателей массы тела, роста, динамометрии правой кисти (ДКР). Оценивали частоту сокращений сердца (ЧСС); артериальное давление (АД); индекс Руфье (ИР, усл.ед.); жизненную емкость легких (ЖЕЛ, мл); систолический (СО) и минутный объем кровотока (МОК).
Регистрацию ЭЭГ, выделение и анализ слуховых (СВП) и зрительных вызванных потенциалов (ЗВП) осуществляли с использованием компьютерного энцефалографа «Энцефалан 131-03» («Медиком МТД», г. Таганрог). ЭЭГ регистрировали монополярно, по системе «10-20» в 12 отведениях от пяти симметричных областей мозга (F3, F4, T3, T4, C3, C4, P3, P4, O1, O2) и двух сагиттальных точек (Cz и Pz). Референтные электроды располагали на мочках ушей. При регистрации СВП применяли щелчки длительностью 50 мс, подаваемые 1 раз в секунду со случайным компонентом (n=200). ЗВП формировали на вспышку 50 Лк (0,5 Дж) длительностью 4 мс, межстимульный интервал равнялся 2+0,5 с (n=100). Оценивали амплитуду, латентный период (ЛП) компонентов. Для ЗВП: P1 (позитивный - до 60 мс), N1 (негативный - до 75 мс), P2 (до 140 мс), N2 (до 170 мс), P3 (до 220 мс), N3 (до 260 мс), P4 (300) (до 320 мс). Для СВП: P1 (около 50 мс), N1 (100 мс), P2 (180-200 мс), N2 (220-270 мс), P3 (300 мс) [3, 4].
Достоверность различий средних величин оценивали с помощью критериев Стьюдента, Вилкоксона и Манна-Уитни в зависимости от нормальности распределения. Для выявления достоверности влияния факторов в группах испытуемых использовали уни- и мультивариантный дисперсионные методы. В качестве зависимых переменных выступали спектральная плотность мощности (СПМ) различных диапазонов ЭЭГ и значения функции когерентности ЭЭГ α-диапазона. Для выделенных главных факторных компонент в пространстве регистрируемых антропометрических, физиометрических и висцеральных переменных при НСТ у детей использовали модуль факторного анализа. Определяли факторные нагрузки составляющих, показывающие насколько близка переменная к фактору геометрически и насколько велика с учетом этой близости выражаемая ею часть общей дисперсии объектов. При условии превышения факторной нагрузки 0,7, она считалась большой. Проводили учет двух факторных направлений. Статистические процедуры проводили с использованием программы «Statistica 6.0».
Для выявления достоверности влияния факторов в группах испытуемых использовался унивариантный (ANOVA) и мультивариантный (MANOVA) дисперсионные методы. В качестве зависимых переменных выступали спектральная плотность мощности (СПМ) различных диапазонов ЭЭГ и значения функции когерентности ЭЭГ α-диапазона (α- КОГ). Для выделенных главных факторных компонент в пространстве регистрируемых антропометрических, физиометрических и висцеральных переменных при НСТ у детей использовали модуль факторного анализа. Определяли факторные нагрузки составляющих, показывающие насколько близка переменная к фактору геометрически и насколько велика, с учетом этой близости, выражаемая ею часть общей дисперсии объектов, которая считалась большой при условии превышения факторной нагрузки 0,7.
Результаты исследования
У всех детей с НСТ физическое развитие было ниже уровня контрольной группы, но показатели роста и массы тела детей с НСТ младшего школьного возраста соответствовали среднему уровню физического развития. В группе с приобретенной НСТ средние значения роста и веса соответствовали низкому и ниже среднего уровням физического развития. У детей 11-13 и 14-16 лет с врожденной НСТ масса тела была ниже, чем в группе детей с сохранным слухом, соответственно, на 11 % и 10 %. Показатели развития силовых качеств детей с НСТ были ниже возрастной нормы в 11-13-летнем возрасте на 26 % (р<0,05), в 14-16-летнем возрасте - на 23 % (р<0,05).
У детей с НСТ всех возрастных групп значения ЧСС были выше, чем в контроле, особенно у детей 7-13 лет с приобретенной НСТ, а значения ИР у них свидетельствовали о наименее благоприятном состоянии реактивности системы. Во всех группах с возрастом происходило повышение систолического (САД) и диастолического АД (ДАД). У детей с НСТ величина МОК повышался в 7-10 лет, а в 11-13 и 14-16 лет - совпадал с контрольными значениями. В 3-й группе детей с врожденной НСТ показатель МОК был выше, чем в контроле. Результаты исследований состояния дыхательной системы показали, что в младшем школьном возрасте у детей с НСТ показатели ЖЕЛ соответствовали показателям слышащих детей, а к 14-16 годам у детей с НСТ снижались на 21-29 % (р<0,05).
При проведении когерентного анализа α-диапазона частот ЭЭГ (α-КОГ) выявлено, что покое у детей 7-10 лет с врожденной НСТ наиболее представлены взаимовлияния зон мозга правого полушария. Коэффициент когерентности (КК) KKР4-F4 = 0,85, между правыми теменной и затылочной - 0,74, между правой теменной областью и вертексом - 0,87; между левыми лобной и центральной областями - 0,71. У детей 7-10 лет с приобретенной НСТ высокий уровень когерентности выявлен между F3 и C3 областями (КК=0,74); Р3 и Рz (КК=0,83); Рz и О4 (КК=0,81). К 11-13 годам у этих детей выявлен высокий уровень когерентности между правыми лобной и теменной областями, а также F3 и С3 областями, сохранялись связи между F3 и С3, а также между Рz и О4 областями, между Сz и F3 (КК=0,85) зонами мозга.
Результаты различий СПМ в зависимости от фактора «Патология» (норма - врожденная НСТ - приобретенная НСТ) и «Возраст» (7-10; 11-13 и 14-16 лет). Методом дисперсионного анализа установлено статистически значимое влияние «Возраста» на изменение мощности: а) α-ритма в отведениях O4, O3, P4, P3, C4, C3, Pz, Cz, F4; б) θ-ритма в отведениях C3, C4, O3, O4, P3; в) δ-ритма в отведениях С4, С3, O3, O4, F4. К 9-10 годам нарастает синхронизация электрической активности по α-ритму в каудальных областях (О-Р) правого полушария, и между теменными и лобными областями правого и левого полушарий.
Фактор «Патология» (норма - врожденная НСТ - приобретенная НСТ) достоверно определял различие СПМ в диапазонах: а) α- ритма в отведениях С4, С3, Р4, Р3, 01, 02, Pz, Cz, T3; б) θ-ритма в отведениях O3, O4, C3, C4, P4, P3, F4, T3, Cz; в) δ-ритма в отведениях F3, O4, δP3, P4. Наиболее сильное влияние фактор «Патология» оказывал на мощность α-ритма в центральных и теменных отведениях левого полушария.
Изолированное влияние фактора «Патология» было значимым в отношении функции когерентности α-ритма в отведениях F4-C4, F4-O2, P3-O1, C3-P3, P3-O1, F3-C3, Р3-Р4, F3-F4, O1-О2, C3-С4. Фактор «Возраст» достоверно влиял на значения α-КОГ в отведениях F4-C4, P4-O2, C4-O2, F4-O2, P3-O1, C3-P3, P3-O1, F3-C3, Р3-Р4, F3-F4, O1-О2, C3-С4. Взаимодействие факторов «Патология*Возраст» достоверно определяло изменение α-КОГ F4-O2, P3-O1, C3-P3, P3-O1, F3-C3, Р3-Р4, F3-F4, O1-О2, C3-С4. Полученные результаты выявили усиление межполушарной когерентности α-ритма в теменных областях у детей с НСТ всех возрастов, а в 7-10 лет - в лобных областях.
Результаты факторного анализа совокупности антропометрических, физиометрических и висцеральных показателей детей с НСТ определили три составляющих антропо-сомато-висцерального континуума (F1, F2, F3), определивших 96,8 % общей дисперсии. Высокая факторная нагрузка выявлена для компоненты F1 среди показателей латентного периода слуховых ВП, СПМ α-диапазона, когерентности (КОГ) α-диапазона левого полушария в динамике теста, α-КОГ в отведении P3-Pz, % выполнения заданий по вербальному анализу. Среди показателей компоненты F2 высокая факторная нагрузка отмечена для латентного периода слуховых ВП, функции α-КОГ в отведениях F3-О1, О1-О2, факта увеличения СПМ α-диапазона с возрастом.
У детей с приобретенной НСТ встречалась «плоская энцефалограмма», без выраженного доминирования ритмических диапазонов. У детей с врожденной НСТ и контрольной группе СПМ Δ- и θ-ритмов снижалась к 14-16 годам, СПМ α-ритма возрастала, за исключением детей с приобретенной НСТ, у которых выявлены полиморфные паттерны ЭЭГ, с доминированием колебаний θ- и Δ-диапазона. При НСТ становление α-ритмической активности замедлено. Итак, при врожденной НСТ имеет место дисфункция глубинных регуляторных структур, дефицит активации ретикулярной формации.
С помощью дисперсионного анализа установлено значимое влияние фактора «Возраст» на изменение мощности α-ритма в отведениях O2, O1, P4, P3, C4, C3, Pz, Cz, F4. При многофакторном дисперсионном анализе зависимыми переменными служили значения функции когерентности ЭЭГ α-диапазона поcле их нормализации для различных отведений, а фиксированными факторами - «Патология» и «Возраст». Изолированное влияние фактора «Патология» было значимым в отношении функции когерентности a-ритма в отведениях F4-C4, F4-O2, P3-O1, C3-P3, P3-O1, F3-C3, Р3-Р4, F3-F4. Фактор «Возраст» достоверно влиял на когерентность α-КОГ в отведениях F4-C4, P4-O2, C3-P3, P3-O1, F3-C3, Р3-Р4, F3-F4.
У детей с НСТ 7-10 лет максимум Р1 ЗВП выявлен в затылочной области (при врожденной - в левом, при приобретенной - в правом полушарии). В теменной области амплитуда компонента Р1 снижена по сравнению с контролем. У детей с приобретенной НСТ 11-13 лет амплитуда Р1 была ниже, чем при врожденной. К 14-16 годам у детей с врожденной НСТ наиболее высокая амплитуда Р1 приходилась на С4, а при приобретенной - на область О1.
У детей с НСТ отмечено увеличение ЛП Р1-N1 и снижение амплитуды N1. У 7-10-летних детей, с НСТ в лобной и в левой затылочной области, было два максимума N1. При НСТ обнаружена асимметрия N1: у детей с врожденной НСТ - в правом, с приобретенной - в левом полушарии. К 14-16 годам у детей с НСТ сохранялась асимметрия амплитудных характеристик компонента N1 с преобладанием в левом полушарии.
Амплитуда компонента Р2 ЗВП, преобладающего в правом полушарии, характеризовалась асимметрией у 7-10-летних детей с НСТ. Анализ компонента N2 детей с НСТ 7-10 лет и в контрольной группе выявил его низкие амплитудные значения в лобных долях, особенно у детей с приобретенной НСТ, у которых пиковые значения приходились на теменную область левого полушария.
При врожденной НСТ у детей 7-10 лет СВП характеризовались повышением ЛП (в среднем, 25 мс), и снижением амплитуды. Эта тенденция сохранялась в генерации всех компонентов СВП: N1, Р2, N2. Для компонента N1 детей 7-10 лет с приобретенной НСТ было характерно уменьшение ЛП и амплитуды в Т4 и Сz. Р2 компонент у детей 7-10 лет с приобретенной НСТ был выражен в височных областях, его амплитуды были снижены. Поздние компоненты СВП у детей с НСТ характеризовались длительными ЛП и низкими амплитудами. У детей 7-10 лет с приобретенной НСТ отсутствовали межполушарные различия в генерации СВП. В 11-13 лет у детей с врожденной НСТ происходило снижение ЛП и амплитуды компонентов СВП. ЛП компонентов Сz -области были выше, чем в височных областях. У детей с приобретенной НСТ отмечено отставание в генерации Р1, N1, N2 и Р3 в области Сz. Одновременно имеет место межполушарная десинхронность генерации СВП: при приобретенной НСТ в его формировании большее значение приобретала правая височная область, а при врожденной - левая; амплитудно-частотные характеристики СВП вертексной зоны коры и конфигурация СВП у детей с НСТ 7-10 лет отличались от контроля.
При факторном анализе совокупности антропо-, физиометрических и висцеральных показателей, выделено три составляющие F1- F3 антропо-сомато-висцерального континуума, определивших 96,8 % общей дисперсии. Высокая факторная нагрузка была выявлена для первой компоненты F1 среди таких показателей как ЛП период СВП, КОГ α-диапазона левого полушария в динамике теста, СПМ α-диапазона, α-КОГ в отведении P3-Pz. Среди показателей второй компоненты F2 высокая факторная нагрузка отмечалась для ЛП слухового ВП, функции α-КОГ в отведениях F3-О1, О1-О2, увеличения СПМ α-диапазона с возрастом.
Обсуждение
У детей с приобретенной НСТ физическое развитие было резко дисгармоничным, а с врожденной НСТ - дисгармоничным, что может быть связано с недостаточностью развития компенсаторных механизмов, явившейся, в свою очередь, следствием воздействия гипоксического фактора в постнатальном периоде. У детей с НСТ происходит отставание в физическом развитии, что проявляется в недостаточной функциональной зрелости соматических и висцеральных систем организма, наличии аномалий роста и развития.
Нами показано, что у детей 7-10 лет с приобретенной НСТ межполушарные и передне-задние кортикальные взаимоотношения выражены слабо, а ЗВП характеризуются отсроченным началом ответа и понижением амплитуд. Генерация зрительных ЗВП была наиболее значимо нарушена в лобной и затылочной областях коры, выявлена десинхронность их формирования в полушариях. Полученные факты легли в основу предположения о причинах отличия структуры ЗВП, связанных с трудностями анализа визуальных признаков стимула в зависимости от привлечения к нему внимания. Наличие сенсорной депривации затрудняет формирование взаимодействий в коре и выражается в особенностях формирования вызванных потенциалов сохранного участка мозга [3, 4, 7]. Дисперсионный анализ подтвердил, что на формирование внутри- и межполушарных связей у детей влияет тип НСТ. Возрастная динамика функциональной организации биоэлектрической активности мозга у детей с НСТ отличается от выявленной в контроле. Следовательно, состояние внутри- и межполушарной интеграции по α-ритму у детей с НСТ с возрастом должно подвергаться мониторингу и может выступать в качестве функционального критерия развития патологии. Генерация СВП характеризуется большим включением в обработку сигнала правой височной области при врожденной НСТ и левой височной - у детей с приобретенной НСТ. Результаты сравнительного анализа развития детей свидетельствуют об относительной компенсации функциональных расстройств при врожденной НСТ в процессе роста. При факторном анализе совокупности антропо-, физиометрических и висцеральных показателей, а также параметров биоэлектрической активности мозга детей с НСТ, существование совокупности признаков с высокой факторной нагрузкой (>0,7) может являться предиктором формирования НСТ.
Заключение
Таким образом, патогенетические особенности физического и психофизиологического развития слабослышащих детей включали нарушение внутри- и межполушарной интеграции, характер спектральной плотности мощности диапазонов ЭЭГ у детей с НСТ, что может являться функциональными критериями развития данной патологии. Результаты факторного анализа совокупности антропометрических, физиометрических и висцеральных показателей, включая параметры биоэлектрической активности мозга слабослышащих детей, могут явиться диагностическими критериями составляющих антропо-сомато-висцерального континуума. Выявление у детей на превентивном этапе диагностики установленной совокупности признаков с высокой факторной нагрузкой можно считать основанием для предположения о наличии у них проявлений НСТ. Полученные результаты открывают новые возможности для коррекционной работы со слабослышащими детьми в направлении компенсации психофизиологических и когнитивных нарушений, позволяют определить особенности индивидуального вектора организации реабилитационных мероприятий.
Рецензенты:
Менджерицкий Александр Маркович, доктор биологических наук, зав. кафедрой анатомии и физиологии детей и подростков ФГОАУ ВПО «Южный федеральный университет», г. Ростов-на-Дону.
Лебеденко Александр Анатольевич, доктор медицинских наук, доцент, зав. кафедрой детских болезней № 2 ГБОУ ВПО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Ростов-на-Дону.