Особенности церебрального кровотока у младших школьников, оказавшихся в экстремальных условиях

Последствия воздействия на организм экстремальных условий внешней среды — актуальная проблема современной медицины[1]. Военные конфликты подвергают людей тяжелому психоэмоциональному испытанию, вызывая симптомы посттравматического стрессового расстройства (ПТСР) с последующим развитием психосоматических нарушений[2].

Согласно Федеральному закону от 24.07.1998 № 124-ФЗ «Об основных гарантиях прав ребенка в Российской Федерации» (ст. 1), дети, оказавшиеся в экстремальных условиях, жертвы вооруженных и межнациональных конфликтов входят в категорию детей, находящихся в трудной жизненной ситуации (ТЖС)[3].

Адаптация детского организма к экстремальным условиям внешней среды требует значительной мобилизации резервных возможностей функциональных систем. Особое значение при этом имеет функциональное состояние ЦНС и системы кровообращения [4, 5]. Так как в младшем школьном возрасте происходят процессы становления межполушарных связей, созревания коры головного мозга и перестройки регуляции сосудистого тонуса, немаловажную роль при возникновении патологии играет реактивность сосудов[6, 7].

Одним из общепринятых методов исследования мозговой гемодинамики является реоэнцефалография (РЭГ)[8]. Для детей, переживающих стресс, данный метод представляется оптимальным: он неинвазивный, простой, безвредный, может использоваться многократно для длительной регистрации состояния сосудов головного мозга в покое и при проведении различных функциональных и фармакологических проб, не имеет противопоказаний и характеризуется объективностью результатов[8, 9]. Доводами в пользу выбора РЭГ служат регистрация кровообращения одновременно в нескольких сосудистых бассейнах головного мозга, возможность анализировать кровоток в пределах магистральных артерий, сосудов среднего калибра и в микроциркуляторном русле, доступность метода, удобство применения у детей с повышенным психоэмоциональным возбуждением.

Анализ литературы показывает, что особенности функционального состояния мозгового кровообращения наиболее ярко проявляются при выполнении функциональных нагрузок[9]. Значительное место в жизни младшего школьника занимают умственные нагрузки, однако их влияние на гемодинамику головного мозга детей, находящихся в ТЖС со сверхсильным воздействием стрессового фактора, в литературе не описано. Имеются данные о снижении памяти и концентрации внимания у взрослых людей с ПТСР[10].

Цель исследования: определить особенности церебрального кровотока у детей 7–9 лет, оказавшихся в трудной жизненной ситуации, связанной с военным конфликтом, с развившимся посттравматическим стрессовым расстройством.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Открытое проспективное нерандомизированное сравнительное клиническое исследование проводилось на кафедре педиатрии и детских инфекций ГУ ЛНР «Луганский государственный медицинский университет им. Святителя Луки» (заведующая кафедрой — д. м. н., профессор И.Б. Ершова), на базе Луганской городской многопрофильной детской больницы № 3 и Республиканской детской клинической больницы г. Луганска в период с 2015 по 2018 г.

В исследование были включены 234 ребенка в возрасте 7–9 лет. Из них 123 ребенка находились в регионе Донбасс во время активных боевых действий (основная группа) и 111 детей выезжали за пределы города и не испытывали стресса, связанного с военными действиями (группа сравнения).

Критериями включения в основную группу являлись возраст 7–9 лет и клинические проявления ПТСР; критериями исключения — возраст до 7 лет и старше 9 лет, отсутствие ребенка в регионе во время активных боевых действий и наличие признаков ПТСР, этиология которого не связана с военными действиями (насилие в семье, автомобильная авария и т. д.). В группу сравнения отбирались дети со следующими характеристиками: возраст от 7 до 9 лет включительно, отсутствие ребенка в регионе во время активных боевых действий, отсутствие признаков ПТСР любой этиологии.

Выборку детей с ПТСР осуществляли методами интервьюирования родителей, направленного на выявление признаков посттравматического стресса у детей, и медико-психологического тестирования детей, а также на основании заключений психиатра.

Исследование проводили с получением письменного информированного согласия родителей/опекунов каждого ребенка и разрешения межвузовского этического комитета.

Электрофизиологические показатели кровообращения мозга определяли методом РЭГ с применением 6-канального реографа-полианализатора «Реан-Поли» (ООО НПКФ «Медиком МТД», г. Таганрог) в два этапа: «фон» и «умственная нагрузка» (устный счет, решение математических примеров в уме). Показатели РЭГ отслеживали в четырех отведениях: фронто-мастоидальных левого и правого полушарий (FM-L и FM-R соответственно), бифронтальном (FF) и бимастоидальном (MM). В число изучавшихся параметров РЭГ входили реографический индекс (РИ), индекс венозного оттока (ИВО), показатель периферического сопротивления сосудов (ППСС), время распространения пульсовой волны (ВРПВ), диастолический индекс (ДСИ), дикротический индекс (ДКИ) и модуль упругости (МУ).

Статистическая обработка результатов проведена в операционной системе Windows XP с использованием программ Microsoft Office Excel 7.0 и Statistica 10.0 (StatSoft, США). Количественные признаки характеризовали с помощью расчета медианы (Me) и квартилей (Q₁; Q₃), а также среднего арифметического значения и среднего квадратичного отклонения (M ± σ). Для оценки различий в альтернативных выборках в связи с распределением показателей, отличным от нормального, использовали U-критерий Манна — Уитни. Статисти­ческую значимость результатов устанавливали при р < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ
Сравнительная оценка показателей РЭГ без умственной нагрузки в двух сформированных группах позволила выявить особенности церебрального кровотока в бассейне внутренних сонных артерий у детей младшего школьного возраста с ПТСР в состоянии покоя (табл. 1).

Таблица 1
Показатели церебрального кровотока в бассейне внутренних сонных артерий в состоянии покоя у детей 7–9 лет

Примечания.
1. В таблице 1 и далее: FM-L и FM-R — фронто-мастоидальные отведения левого и правого полушарий соответственно; ВРПВ — время распространения пульсовой волны; ДКИ — дикротический индекс; ДСИ — диастолический индекс; ИВО — индекс венозного оттока; МУ — модуль упругости; ППСС — показатель периферического сопротивления сосудов; РИ — реографический индекс.
2. Знаком (*) отмечены статистически значимые различия с аналогичным показателем в группе сравнения: (*) — р < 0,05; (**) — р < 0,01 (U-критерий Манна — Уитни).

Средние значения ИВО как в FM-L, так и в FM-R у детей с ПТСР были статистически значимо выше, чем у детей группы сравнения (р < 0,01): в FM-L у детей с ПТСР он превышал показатель в группе сравнения на 14,5%, а в FM-R — на 16,6% (см. табл. 1).

Показатель ППСС также статистически значимо преобладал у детей с ПТСР: в основной группе в FM-L и FM-R он составил 76,08 ± 2,26% и 75,07 ± 2,10% соответственно, тогда как в группе сравнения — 74,29 ± 3,16% и 73,72 ± 2,87% (в обоих случаях p < 0,01) (см. табл. 1).

ВРПВ во фронто-мастоидальных отведениях у детей основной группы было статистически значимо меньше, чем в группе сравнения (p < 0,01): в левом полушарии показатель основной группы оказался на 9,7% ниже, чем у детей без ПТСР, в правом — на 8,2% (см. табл. 1).

ДКИ в FM-R у детей основной группы составил 64,73 ± 1,86% и статистически значимо превзошел аналогичный показатель у детей без ПТСР (р < 0,05), тогда как разницы средних показателей ДКИ в FM-L при сравнении двух групп обнаружено не было (р > 0,05) (см. табл. 1).

Зарегистрировано статистически значимое преобладание показателей МУ в бассейне внутренних сонных артерий в обоих полушариях головного мозга у детей основной группы (р < 0,01). Средние значения РИ и ДСИ в исследуемом бассейне у детей с наличием и отсутствием ПТСР не имели статистически значимых различий (р > 0,05) (см. табл. 1).

Результаты анализа показателей церебрального кровотока в отведениях FF и MM в состоянии покоя у младших школьников сравниваемых групп приведены в таблице 2.

Таблица 2
Показатели церебрального кровотока во фронтальном и мастоидальном бассейнах в состоянии покоя у детей 7–9 лет

Примечания.
1. В таблице 2 и далее: FF — бифронтальное отведение; MM — бимастоидальное отведение.
2. Знаком (*) отмечены статистически значимые различия с аналогичным показателем в группе сравнения: (*) — р < 0,05; (**) — р < 0,01 (U-критерий Манна — Уитни).
У детей с ПТСР в MM-отведении зарегистрировано статистически значимое преобладание РИ: в сопоставлении с показателем в группе сравнения его рост составил 20,1% (р < 0,01). При этом в основной группе самый низкий уровень кровенаполнения отмечен в FM-L (0,178 ± 0,060 Ом), тогда как в группе сравнения — в бимастоидальной области (0,159 ± 0,01 Ом) (см. табл. 1, 2).

Среднее значение ИВО в FF-бассейне у детей основной группы было на 24,1% выше показателя в группе сравнения (р < 0,01). Среднее значение ППСС в FF-отведении на 2,9% превосходило показатель в группе сравнения (р < 0,01). Кроме того, в этом же отведении в основной группе преобладали средние показатели ДКИ (р < 0,05) и МУ (р < 0,01) (см. табл. 2).
Одновременно в основной группе зарегистрировано статистически значимое (р < 0,01) уменьшение ВРПВ в обоих бассейнах (в FF — на 6,98%, в MM — на 6,0%). Статистически значимых различий между значениями ДСИ у детей сравниваемых групп не выявлено (р > 0,05) (см. табл. 2).

Особенности изменения показателей мозгового крово­обращения при умственной нагрузке у младших школьников с наличием и отсутствием ПТСР представлены в таблице 3. Реакция исследуемых параметров РЭГ на умственную нагрузку у детей сравниваемых групп в процентах от фоновых значений приведена в таблице 4.

Таблица 3
Показатели церебрального кровотока при умственной нагрузке у младших школьников

Знаком (*) отмечены статистически значимые отличия от фоновых значений: (*) — р < 0,05; (**) — р < 0,01 (U-критерий Манна — Уитни).

Таблица 4
Реакция параметров реоэнцефалограммы исследуемых групп на умственную нагрузку (% от фоновых значений)

Знаком (*) отмечены статистически значимые реакции параметров реоэнцефалограммы на нагрузку: (*) — р < 0,05; (**) — р < 0,01 (U-критерий Манна — Уитни).

Обнаружено статистически значимое снижение значений РИ во всех исследуемых бассейнах обеих групп. Наименьшее снижение РИ отмечено у детей с ПТСР в MM-области: на 6,3% (р < 0,05), тогда как в трех других отведениях основной группы — на 14,1–14,6% (р < 0,01), в группе сравнения — на 10,4–12,0% (р < 0,01) (см. табл. 4).

Обращает на себя внимание то, что ИВО существенно меньше реагирует на нагрузку у детей с ПТСР в FF-области (на 7,8%, p < 0,05), различия прослеживаются в сравнении как с другими регистрируемыми отведениями в основной группе, так и со всеми отведениями в группе сравнения (во всех названных случаях при сопоставлении с фоновыми значениями p < 0,01) (см. табл. 4).

При нагрузке у детей с ПТСР статистически значимо (р < 0,05) снизились значения ВРПВ в FM-R, FF и ММ; следует отметить, что ВРПВ в FM-L не изменилось (р > 0,05) (см. табл. 4).
Уровень ППСС в группе сравнения ни в одном из исследуемых отведений при нагрузке не изменился, тогда как в основной группе отмечен статистически значимый (р < 0,01) рост во всех отведениях (наибольшие изменения у детей с ПТСР коснулись отведения FM-R, где наблюдалось увеличение на 3,4%) (см. табл. 4).

У детей основной группы при нагрузке произошло статистически значимое повышение МУ по сравнению с фоновыми значениями: в бассейне внутренних сонных артерий слева на 7,0% (р < 0,05), справа на 12,6% (р < 0,01), в FF на 6,6% (р < 0,05) и в ММ на 12,0% (р < 0,01). В группе сравнения по всем отведениям обнаружен статистически значимый рост (р < 0,05) (см. табл. 4).
Как видно из таблицы 4, значения ДКИ и ДСИ у младших школьников обеих групп при выполнении нагрузки статистически значимо не изменялись (р > 0,05).

ОБСУЖДЕНИЕ
Анализ результатов РЭГ позволил определить особенности мозговой гемодинамики у детей младшего школьного возраста, находившихся в ТЖС, связанной с военным конфликтом, с развившимся в связи с этим ПТСР. Данные особенности характеризовались статистически значимым уменьшением ВРПВ и повышением ИВО относительно показателей в группе сравнения, что свидетельствовало о повышенном тонусе крупных артерий и вен и о затруднении венозного оттока.

Кроме того, у детей основной группы зарегистрировано статистически значимое повышение ППСС, который, по мнению ряда авторов, отражает степень нервно-эмоционального напряжения[1, 6], и значений МУ. Полученные данные могут иметь связь со снижением упруго-эластических свойств сосудов крупного и среднего калибра головного мозга и указывать на формирование функциональных нарушений внутричерепного кровотока.

Отмеченное в основной группе статистически значимое увеличение ДКИ указывает на повышенный тонус сосудов микроциркуляторного русла и нарушение оттока крови из артерий в венулы.

В отличие от группы детей, выезжавших за пределы региона во время активных боевых действий, в основной группе выявлен напряженный характер адаптации мозгового кровообращения к умственной нагрузке, проявлявшийся в увеличении совокупного просвета сосудов во всех бассейнах (с наибольшей выраженностью в бассейне задних мозговых артерий), а также в уменьшении ВРПВ в бассейне передних мозговых артерий. Кроме того, отмечено статистически значимое повышение тонуса крупных артерий и вен у детей с ПТСР в ответ на умственную нагрузку.

Выявленные нарушения могут лежать в основе проблем обучаемости детей младшего школьного возраста с ПТСР, снижения работоспособности и повышения заболеваемости.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
У детей, оказавшихся в трудной жизненной ситуации, с развившимся посттравматическим стрессовым расстройством (ПТСР) в результате повышения церебрально-эрготропных влияний отмечаются напряжение механизмов регуляции тканевого кровотока, склонность к ангиоспастическим реакциям и снижение реактивности, что связано с повышенным риском формирования цереброваскулярной патологии.

Выявленное состояние церебральной гемодинамики может быть обусловлено повышенной психоэмоциональной нагрузкой на детский организм в результате роста метаболических потребностей головного мозга под воздействием стрессового фактора, а также особенностями нейроонтогенеза в рассматриваемом возрастном периоде.

Определение показателей реоэнцефалограммы может способствовать принятию своевременных мер по оптимизации мозгового кровотока, влияющего на уровень и степень устойчивости функционального состояния нервной системы детей, находившихся в стрессовой ситуации. Решение проблемы регуляции гемодинамики при ПТСР или некоторых ее аспектов может помочь в определении стратегии, направленной на коррекцию отклонений в психофункциональном развитии этих детей. Важно подчеркнуть, что оценка адаптации ЦНС детей, которые пережили сильнейший эмоциональный стресс, не должна ограничиваться данными психологической оценки, необходимо учитывать также параметры мозгового кровообращения как в покое, так и при умственной нагрузке.

Исследование показало, что нейрофизиологические нарушения особенно остро проявляются среди детей, длительно находившихся в стрессовой ситуации (в данной работе — в условиях боевых действий), а под влиянием возрастных нагрузок такие нарушения могут усугубиться. Все это диктует необходимость медико-реабилитационного сопровождения детей с ПТСР.