Количество детей с когнитивными нарушениями, по данным статистики, достигает 30%. Поиск методов коррекции, воздействующих на звенья патогенеза когнитивных расстройств у старших дошкольников, является актуальной проблемой медицины. Целью работы явилось изучение сочетанного воздействия гиперкапнической гипоксии на звенья патогенеза когнитивных нарушений детей старшего дошкольного возраста, определение эффективности применения данного метода в отношении формирования когнитивных функций. В исследовании участвовали дошкольники (средний возраст 6,5 лет) с дефицитарностью когнитивных функций: речи, памяти, внимания. Дети прошли 4-недельный курс дыхательных тренировок на аппарате «Карбоник» (Патент № 2301081). С использованием нейроэнергокартографа проведена оценка эффективности влияния гиперкапнической гипоксии на энергометаболизм головного мозга и его адаптацию к когнитивным нагрузкам. Оценка уровней активационных влияний на кору головного мозга изучалась по величине омега-потенциалов с использованием «Омега-тестера» (Россия). Впервые изучено сочетанное воздействие пермиссивной гиперкапнии и нормобарической гипоксии на генез нарушений когнитивного развития у старших дошкольников. После курса гиперкапнически-гипоксических тренировок отмечена позитивная динамика: нормализация нейроэнергообмена у 100% детей с пониженным и у 50% – с повышенным нейроэнергометаболизмом, оптимизация уровня активации коры у 36% детей с асимметричным активационным уровнем и у 50% детей с гипоактивацией. Выявлен нейропротекторный эффект применения гиперкапнической гипоксии, заключающийся в предотвращении энергодефицита и нормализации адаптивного ответа на когнитивную нагрузку. Установлены данные, указывающие на процессы созревания и функциональной специализации фронтальной и сенсорной коры, что создает нейрофизиологическую основу для улучшения когнитивного контроля памяти внимания и речевых процессов у старших дошкольников. Применение гиперкапнической гипоксии может рассматриваться как эффективный метод нейрокоррекции, воздействующий на звенья патогенеза нарушений когнитивного развития старших дошкольников.
The number of children with cognitive impairments, according to statistics, reaches 30%. The search for correction methods that influence the links of the pathogenesis of cognitive disorders in older preschoolers is a pressing issue in medicine. The aim of this study was to investigate the combined effects of hypercapnic hypoxia on the links of the pathogenesis of cognitive impairments in older preschool children and to determine the effectiveness of this method in relation to the formation of cognitive functions. The study involved preschoolers (average age 6.5 years) with deficits in cognitive functions such as speech, memory, and attention. The children underwent a 4-week course of breathing exercises using the "Carbonik" device (Patent No. 2301081). The effectiveness of hypercapnic hypoxia's influence on the energy metabolism of the brain and its adaptation to cognitive loads was assessed using a neuroenergetic cartographer. The levels of activation effects on the cerebral cortex were evaluated based on omega potentials using the "Omega Tester" (Russia). For the first time, the combined effects of permissive hypercapnia and normobaric hypoxia on the genesis of cognitive development disorders in older preschoolers were studied. After the course of hypercapnic-hypoxic training, positive dynamics were noted: normalization of neuroenergetic exchange in 100% of children with decreased and in 50% of children with increased neuroenergetic metabolism, optimization of cortical activation levels in 36% of children with asymmetric activation levels and in 50% of children with hypoactivation. A neuroprotective effect of hypercapnic hypoxia was identified, which consists of preventing energy deficiency and normalizing the adaptive response to cognitive load. Data indicating processes of maturation and functional specialization of the frontal and sensory cortex were established, creating a neurophysiological basis for improving cognitive control over memory, attention, and speech processes in older preschoolers. The application of hypercapnic hypoxia can be considered an effective method of neurocorrection that influences the links of the pathogenesis of cognitive development disorders in older preschoolers.
1. Каркашадзе Г. А., Гогберашвили Т. Ю., Константиниди Т. А., Кайтукова Е. В., Вишнева Е. А., Солошенко М. А., Сергеева Н. С., Эфендиева К. Е., Устинова Н. В., Пашков А. В., Комарова Е. В., Драпкина О. М., Шепель Р. Н., Межидов К. С., Намазова-Баранова Л. С. Одномоментное популяционное исследование распространенности легких когнитивных нарушений у детей среднего школьного возраста // Вестник РАМН. 2023. № 4. С. 329-347. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/odnomomentnoe-populyatsionnoe-issledovanie-rasprostranennosti-legkih-kognitivnyh-narusheniy-u-detey-srednego-shkolnogo-vozrasta (дата обращения: 16.07.2026).
2. Krivoshchapova M. N., Ilyukhina V. A. Age-related specificity of the frontal and temporoparietal cortex activation levels in three-to seven-year-old children // Human Physiology. 2006. Т. 32. № 1. С. 47-58. DOI: 10.1134/S0362119706010075.
3. Куликов В. П., Трегуб П. П., Беспалов А. Г., Введенский А. Ю. Сравнительная эффективность гипоксии, гиперкапнии и гиперкапнической гипоксии в увеличении резистентности организма к острой гипоксии в эксперименте // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2013. № 3. С. 59-61. URL: https://pfiet.ru/article/view/5311 (дата обращения: 16.06.2026).
4. Li Y., Wang Y. Effects of long-term exposure to high altitude hypoxia on cognitive function and its mechanism: a narrative review // Brain sciences. 2022. Т. 12. № 6. С. 808. URL: https://www.mdpi.com/2076-3425/12/6/808 (дата обращения: 16.06.2026).
5. Li C. et al. The neuroprotective effects of normobaric oxygen therapy after stroke // CNS Neuroscience & Therapeutics. 2024. Т. 30. № 7. С. e14858. URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/cns.14858 (дата обращения: 16.06.2026).
6. Tregub P. P. et al. Molecular mechanisms of neuroprotection after the intermittent exposures of hypercapnic hypoxia // International journal of molecular sciences. 2024. Т. 25. № 7. С. 3665. URL: https://www.mdpi.com/1422-0067/25/7/3665 (дата обращения: 16.06.2026).
7. Старцев А. А., Кулишова Т. В., Шумахер Г. И. Возможности сочетанного влияния гиперкапнической гипоксии в комплексной терапии детей с синдромом дефицита внимания и гиперактивности по данным непосредственных и отдаленных результатов исследования // Вестник физиотерапии и курортологии. 2021. Т. 27. № 3. С. 60-66. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vozmozhnosti-sochetannogo-vliyaniya-giperkapnicheskoy-gipoksii-v-kompleksnoy-terapii-detey-s-sindromom-defitsita-vnimaniya-i (дата обращения: 10.06.2026).
8. Kulikov V., Tregub P., Parshin D., Smirnova Y., Smirnov K. Hypercapnic hypoxia improves cognitive and motor functions of children with cerebral palsy // Neurological Research. 2022. Т. 44. № 8. С. 738-747. URL: https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/01616412.2022.2051130 (дата обращения: 16.06.2026).
9. Грибанов А. В., Аникина Н. Ю., Гудков А. Б. Церебральный энергообмен как маркер адаптивных реакций человека в природно-климатических условиях Арктической зоны Российской Федерации // Экология человека. 2018. Т. 25. № 8. C. 32-40. DOI: 10.33396/1728-0869-2018-8-32-40.
10. Фокин В. Ф., Пономарева Н. В., Коновалов Р. Н., Медведев Р. Б., Лагода О. В., Кротенкова М. В., Танашян М. М. Влияние связанной с изменением уровня постоянного потенциала нейросети на мнестические процессы больных хронической ишемией мозга // Асимметрия. 2023. Т. 17. № 2. С. 25-31. URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_54025381_13670480.pdf (дата обращения: 16.06.2026).
11. Немкова С. А., Болдырев В. Г. Когнитивные нарушения у детей: современные подходы к диагностике и коррекции // Нервные болезни. 2025. № 1. С. 61-72. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/kognitivnye-narusheniya-u-detey-sovremennye-podhody-k-diagnostike-i-korrektsii (дата обращения: 10.06.2026).
12. Куликов В. П., Якушев Н. Н. Устройство для создания гипоксической гиперкапнии // Патент № 2301081. Правообладатель: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная компания "КАРБОНИК" (RU): Дата подачи заявки: 22.04.2005. Дата публикации патента: 20.06.2007.
13. Shine J. M. et al. The impact of the human thalamus on brain-wide information processing // Nature Reviews Neuroscience. 2023. Т. 24. № 7. С. 416-430. URL: https://www.nature.com/articles/s41583-023-00701-0(дата обращения: 06.06.2026).
14. Duma G. M. et al. Resting state network dynamic reconfiguration and neuropsychological functioning in temporal lobe epilepsy: An HD-EEG investigation // Cortex. 2022. Т. 157. С. 1-13. DOI: 10.1016/j.cortex.2022.08.010.
15. Park S. et al. A shifting role of thalamocortical connectivity in the emergence of cortical functional organization // Nature Neuroscience. 2024. Т. 27. № 8. С. 1609-1619. DOI: 10.1038/s41593-024-01679-3.
16. Lan Z. et al. Neurometabolic network (NMetNet) for functional neurological disorder in children and adolescents // Neuroimage: Clinical. 2025. Т. 46. С. 103767. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213158225000373 (дата обращения: 16.06.2026).
17. Герасимова А. А., Криволапчук И. А., Бондарева С. А. Анаэробная работоспособность и функциональное состояние детей 6-7 лет при напряженной когнитивной нагрузке // Наука без границ. 2018. № 9 (26). С. 38-43. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/anaerobnaya-rabotosposobnost-i-funktsionalnoe-sostoyanie-detey-6-7-let-pri-napryazhennoy-kognitivnoy-nagruzke (дата обращения: 08.06.2026).
18. Chai X. J., Ofen N., Gabrieli J. D. E., Whitfield-Gabrieli S. Selective development of anticorrelated networks in the intrinsic functional organization of the human brain // Journal of cognitive neuroscience. 2014. № 26 (3). Р. 501-513. DOI: 10.1162/jocn_a_00517.