Методичний підхід до вивчення міжсистемної взаємодії серцево-судинної системи та мозку людини

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.29038/2617-4723-2018-377-122-132

Ключові слова:

електроенцефалографія, кардіоритмографія, функціональна рухливість нервових процесів, переробка інформації, взаємодія мозку і серця

Анотація

Подано теоретичні та практичні аспекти комплексного експериментального електроенцефалографічного дослідження головного мозку та електрокардіоритмографічного дослідження серця, що дає змогу отримувати результати вимірювань, які можуть бути використані для оцінювання психофізіологічного стану людини за системою «мозок-серце». Наголошується важливість класифікації людей за рівнем функціональної рухливості нервових процесів. Наведено особливості й послідовність реалізації експериментального дослідження мозку й серця в стані спокою та під час виконання розумової діяльності. Неодноразова апробація цього методичного підходу за участю обстежуваних різного контингенту дає підставу стверджувати, що такий алгоритм комплексних досліджень дає змогу отримувати широкий інформаційний базис для оцінки психофізіологічних функцій людини та будувати прогнози їх варіативності залежно від змін умов життєдіяльності. Застосування цього методичного підходу створює належні умови для проведення детального моніторингу психофізіологічних функцій, оптимізації профвідбору та профорієнтації у багатьох галузях життєдіяльності людини, а також може бути корисним у сфері медицини й реабілітації з метою корекції проявів патології мозку та серця.

Посилання

1. Panchenko, O. A.; Miners, O. P. Primeneniye informatsionnykh tekhnologiy v sovremennoy reabilitologii [Application of information technologies in modern rehabilitology]. KVITS: Kiev, 2013; S. 25–72 (in Russian).
2. Olar, O. I.; Mykytyuk, O. YU.; Fediv, V. I. Innovatsiyni tekhnolohiyi v medytsyni: stan i perspektyvy [Innovative Technologies in Medicine: Condition and Prospects]. Bukovynsʹkyy medychnyy byuletenʹ 2013; 17, 2(66), S. 1555–160 (in Ukrainian).
3. Nelson, M. R.; Stepanek, J.; Cevette, M.; Covalciuc, M.; Hurst, R. T.; Tajik, A. J. Noninvasive Measurement of Central Vascular Pressures With Arterial Tonometry: Clinical Revival of the Pulse Pressure Waveform? Mayo Clinic Proceedings 2010; 85(5), pp 460–472. https://doi.org/10.4065/mcp.2009.0336
4. Makarchuk, M. YU.; Kutsenko, T. V.; Kravchenko, V. I.; Danylov, S. A. Psykhofiziolohiya: navchalʹnyy posibnyk [Psychophysiology: a textbook]. OOO Interservis: Kyyiv, 2011; S. 31–51 (in Ukrainian).
5. Chernynsʹkyy, A. O.; Kryzhanovsʹkyy, S. A.; Zyma, I. H. Elektrofiziolohiya lyudsʹkoho mozku: metodychni rekomendatsiyi do praktykumu [Electrophysiology of the human brain: methodical recommendations for the practical workshop]. Vydavetsʹ V.S. Martynyuk: Kyyiv, 2011; S. 5–35 (in Ukrainian).
6. Gnezditskiy, V. V. Obratnaya zadacha EEG i klinicheskaya elektroentsefalografiya (kartirovaniye i lokalizatsiya istochnikov elektricheskoy aktivnosti mozga) [Inverse EEG problem and clinical electroencephalography (mapping and localization of brain electrical activity sources)]. MEDpress; inform: Moskva, 2004; S. 34–47 (in Russian).
7. Greene, S. J.; Vaduganathan, M.; Wilcox, J. E.; Harinstein, M. E.; Maggioni, A. P.; Subacius, H.; Zannad, F.; Konstam, M. A.; Chioncel, O.; Yancy, C. W.; Swedberg, K.; Butler, J.; Bonow, R. O.; Gheorghiade, M. The prognostic significance of heart rate in patients hospitalized for heart failure with reduced ejection fraction in sinus rhythm. European Journal of Heart Failure 2013; 6, pp 48–806. https://doi.org/10.1016/j.jchf.2013.08.005
8. Seeley, R. R.; Stephens, T. D.; Tate, P. Anatomy and physiology (6th ed). McGraw-Hill (TSDAS Digital Library: QP34.5 See): Boston, 2003.
9. Solodkov, A. S.; Sologub, Ye. B. Fiziologiya cheloveka. Obshchaya. Vidy sporta [The Physiology of Man. The total. Kinds of sports]. Sport: Moskva 2018; S. 123–135 (in Russian).
10. Filippatos, G.; Khan, S. S.; Ambrosy, A. P.; Cleland, J. G.; Collins, S. P.; Lam, C. S.; Angermann, C. E.; Ertl, G.; Dahlstrom, U.; Hu, D.; Dickstein, K.; Perrone, S. V.; Ghadanfar, M.; Bermann, G.; Noe, A.; Schweizer, A.; Maier, T.; Gheorghiade, M. REgistry to assess medical Practice with l Ongitudinal obseRvation for Treatment of Heart Failure (REPORT-HF): rationale for and design of a global registry. European Journal of Heart Failure 2015; 17, pp 527–533. https://doi.org/10.1002/ejhf.262
11. Rachin, A. P.; Vygovskaya, S. N.; Nuvakhova, M. B.; Doroginina, A. YU. Khronicheskaya tserebral'naya ishemiya: ot pravil'nogo diagnoza do adekvatnoy terapii [Chronic cerebral ischemia: from the correct diagnosis to adequate therapy]. Rosiyskiy meditsinskiy zhurnal 2015; 12, S. 694–698 (in Russian).
12. Maggioni, A. P.; Dahlstrom, U.; Filippatos, G.; Chioncel, O.; Crespo Leiro, M.; Drozdz, J.; Fruhwald, F.; Gullestad, L.; Logeart, D.; Fabbri, G.; Urso, R.; Metra, M.; Parissis, J.; Persson, H.; Ponikowski, P.; Rauchhaus, M.; Voors, A. A.; Wendelboe Nielsen, O.; Zannad, F.; Tavazzi, L. Heart Failure Association of the European Society of Cardiology (HFA). EURO оbservational Research Programme: regional differences and 1-year follow-up results of the Heart Failure Pilot Survey (ESC-HF Pilot). European Journal of Heart Failure 2013; 15, pp 808–817. https://doi.org/10.1093/eurjhf/hft050
13. Bogdanov, A. R.; Bogdanov, P. P.; Mazo, V. K.; Feofanova, T. B. Kognitivnyye narusheniya pri distsirkulyatornoy entsefalopatii i ozhirenii [Cognitive disorders in discirculatory encephalopathy and obesity]. Mezhdunarododnyy nauchno-issledovatel'skiy zhurnal 2015; 15(2), S. 46–51 (in Russian).
14. Vogels, R L.; Scheltens, P.; Schroeder-Tanka, J. M.; Weinstein, H. C. Cognitive impairment in heart failure: a systematic review of the literature. European Journal of Heart Failure 2007; 9, pp 440–449. https://doi.org/10.1016/j.ejheart.2006.11.001
15. Mohebbi, M.; Nguyen, V.; McNeil, J. J.; Woods, R. L.; Nelson, M. R.; Shah, R. C.; Storey, E.; Murray, A. M.; Reid, C. M.; Kirpach, B.; Wolfe, R.; Lockery, J. E.; Berk, M. Psychometric properties of a short form of the Center for Epidemiologic Studies Depression (CES-D-10) scale for screening depressive symptoms in healthy community dwelling older adults. General Hospital Psychiatry 2018; 51, pp 118–125. https://doi.org/10.1016/j.genhosppsych.2017.08.002
16. Tavazzi, L.; Senni, M.; Metra, M.; Gorini, M.; Cacciatore, G.; Chinaglia, A.; Di Lenarda, A.; Mortara, A.; Oliva, F.; Maggioni, A. P. Outcome Investigators. Multicenter prospective observational study on acute and chronic heart failure: the one-year follow-up results of IN-HF outcome registry. Circulation Heart Failure 2013; 6, pp 473–481. https://doi.org/10.1161/circheartfailure.112.000161
17. Ambrosy, A. P.; Fonarow, G. C.; Butler, J.; Chioncel, O.; Greene, S. J.; Vaduganathan, M.; Nodari, S.; Lam, C. S.; Sato, N.; Shah, A. N.; Gheorghiade, M. The global health and economic burden of hospitalizations for heart failure: lessons learned from hospitalized heart failure registries. Journal of the American College of Cardiology 2013; 63, pp 1123–1133. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2013.11.053
18. Voronkov, L. H.; Solonovych, A. S. Kohnityvna dysfunktsiya pry khronichniy sertseviy nedostatnosti: mekhanizmy, naslidky, mozhlyvosti korektsiyi [Cognitive dysfunction in chronic heart failure: mechanisms, consequences, possibilities of correction]. Sertseva nedostatnistʹ ta suputni zakhvoryuvannya 2017; 2, S. 39–46 (in Ukrainian).
19. Gaviria, M.; Pliskin, N.; Kney, A. Cognitive impairment in patients with advanced heart failure and its implication on decision-making capacity. Congest Heart Fail 2011; 17, pp 175–179. https://doi.org/10.1111/j.1751-7133.2011.00242.x
20. Hajduk, A. M. Cognitive impairment and self-care in heart failure. Clinical Epidemiology 2013; 5, pp 405–415.
21. Cook, T. D.; Greene, S. J.; Kalogeropoulos, A. P.; Fonarow, G. C.; Zea, R.; Swedberg, K.; Zannad, F.; Maggioni, A. P.; Konstam, M. A.; Gheorghiade, M.; Butler, J. Temporal Changes in Postdischarge Mortality Risk After Hospitalization for Heart Failure (from the EVEREST Trial), American Journal of Cardiology 2016; 117, 4, pp 611–616. https://doi.org/10.1016/j.amjcard.2015.11.050
22. Thayer, J. F.; Ahs, F.; Fredrickson, M.; Sollers III, J. J.; Wager, T. D. A meta-analysis of heart rate variability and neuroimaging studies: Implications for heart rate variability as a marker of stress and health. Neuroscience & Biobehavioral 2012; 36(2), pp 747–756. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2011.11.009
23. Makarenko M. V. Metod provedennya obstezhenʹ ta otsinky okremykh neyrodynamichnykh vlastyvostey vyshchoyi nervovoyi diyalʹnosti lyudyny [Method of conducting surveys and evaluation of individual neurodynamic properties of human higher nervous activity]. Fiziolohichnyy zhurnal 1999; 45(4), S. 125–131 (in Ukrainian).
24. Morenko, A. H. Osoblyvosti mozkovykh protsesiv pid chas vykonannya manualʹnykh rukhiv u vidpovidʹ na sensorni syhnaly osib z vysokoyu ta nyzʹkoyu alʹfa-chastotoyu [Features of brain processes during manual manipulation in response to sensory signals of persons with high and low alpha frequency]. Skhidnoyevropeysʹkyy natsionalʹnyy. un-t im. L. Ukrayinky: Lutsʹk 2014; S. 7–8, S. 151–182 (in Ukrainian).
25. Makarenko, M. V. Sensomotor reactivity and the success of flight training. Military medicine of Ukraine 2016; 16, pp 52–57.
26. Poruchinsʹka, T. F.; Shevchuk, T. YA.; Romanyuk, A. P.; Dmytrotsa, O. R. Osoblyvosti teta-aktyvnosti EEH mozku osib z riznoyu syloyu nervovykh protsesiv pry verbalʹniy ta neverbalʹniy aktyvnosti [Features of theta-activity of the EEG of the brain of persons with different strength of the nervous processes with verbal and nonverbal activity]. Biolohichni systemy 2016; 8(1), S. 138–142 (in Ukrainian).
27. Makarenko, M. V.; Lyzohub, V. S.; Halka, M. S.; Yukhymenko, L. I.; Khomenko, S. M. Metod otsinky psykhofiziolohichnoho stanu slukhovoho analizatora [Method of evaluation of the psychophysiological state of the auditory analyzer]. Patent na vynakhid 96496 IPC A 61B5 / 16, UA pub. 10.11.2011. Byul 21 (in Ukrainian).
28. Mironova, Ye. Ye. Sbornik psikhologicheskikh testov [Collection of psychological tests]. Zhenskiy institut ENVILA: Minsk 2005; S. 15–82 (in Russian).
29. Holinʹko, V.I.; Klochkov, V. H.; Cheberyachko, S. I. Analiz umov pratsi operatoriv [Analysis of working conditions of operators]. NHU: Donetsk 2010; S. 24–78 (in Ukrainian).
30. Makarenko, M. V.; Lizogub, V. S.; Yukhimenko, L. I. Reaktsii avtonomnoy nervnoy sistemy studentov s razlichnymi svoystvami vysshey nervnoy deyatel'nosti v situatsii ekzamenatsionnogo stressa [Reactions of the autonomous nervous system of students with various properties of higher nervous activity in the situation of exam stress]. Fiziologiya cheloveka 2006; 32(3), S. 136–138 (in Russian). https://doi.org/10.1134/s0362119706030182
31. Makarenko, M. V.; Lyzohub, V. S.; Yukhymenko, L. I.; Khomenko, S. M. Sertsevyy rytm u lyudey z riznymy rivnyamy obrobky slukhovoyi informatsiyi [Heart rate in people with different levels of hearing aids processing]. Fiziolohichnyy zhurnal 2011; 57(3), S. 33–39 (in Ukrainian).
32. Anonymous. Heart rate variability: standards of measurement, physiological interpretation and clinical use. Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology 1996; 1, 93(5), 1043–65. https://doi.org/10.1111/j.1542-474x.1996.tb00275.x
33. Bayevskiy P. M. Variabel'nost' serdechnogo ritma: teoreticheskiye aspekty i vozmozhnosti klinicheskogo primeneniya [Heart rate variability: theoretical aspects and possibilities of clinical application]. Ul'trazvukovaya i funktsional'naya diagnostika 2001; 3, S. 106–127 (in Russian).
34. Makarenko, N. V.; Lizogub, V. S.; Yukhimenko, L. I.; Khomenko, S. N. Tekhnologiya analiza individual'no-tipologicheskikh osobennostey vysshey nervnoy deyatel'nosti na baze kompleksa «Diagnost-2» [Technology of analysis of individual-typological features of higher nervous activity on the basis of the "Diagnost-2" complex]. Materialy XVÍ Mezhdunarodnoy Konferentsii po neyrokibernetike Rostov-na-Donu, Rossiya, sentyabr' 24–28, 2012; Kiroy V.N., Shaposhnikov G.D., Petrovskiy V.V., Butenko V.S., Podladchikova L.N., Samarin A.I., Sukhov A.G., Fedorenko G.M., Uzdenskiy A.B., Khrenkova V.V., Fokin V.F. Red.; NII SFU, 2012; S. 196–199 (in Russian).
35. Makarenko, N. V.; Lizogub, V. S.; Yukhymenko, L. I.; Khomenko, S. N. Regulyatsiya raboty serdtsa vo vremya slukhomotornoy deyatel'nosti operatorov mobil'noy svyazi s raznym urovnem funktsional'noy podvizhnosti nervnykh protsessov [Regulation of the heart during the auditory activity of mobile operators with different levels of functional mobility of the nervous processes]. Aktual'nyye problemy transportnoy meditsiny 2013; 2(32), S. 78–84 (in Russian).
36. Lizogub, V. S.; Makarenko, N. V.; Yukhymenko, L. I.; Khomenko, S. N.; Kozhemyako, T. V. Rol' svoystv osnovnykh nervnykh protsessov i psikhofiziologicheskikh funktsiy v obespechenii deyatel'nosti operatorov mobil'noy svyazi [The role of the properties of the basic nerve processes and psychophysiological functions in the provision of mobile communication operators]. Science and Education a New Dimencion: Natural and Technical Sciences 2013; I, 2(15), S. 7–13. (in Russian).
37. Yukhymenko, L. I.; Makarchuk, M. YU.; Khomenko, S. M. Zʺyasuvannya neyrodynamichnykh ta neyrovehetatyvnykh kryteriyiv uspishnosti pratsi operatoriv mobilʹnoho zvʺyazku [Clarification of neurodynamic and neurovergetative criteria of successful work of mobile communication operators]. Tezy Dopovidey VI Vseukrayinsʹkoyi Naukovo-praktychnoyi Konferentsiyi, Cherkasy, Ukrayina, Veresenʹ 20–22, 2017; CHNU: Cherkasy, 2017; 87 s (in Ukrainian).
38. Yukhymenko, L.; Khomenko, S. Structural organization of psychophysiological functions of human in conditions of real activity. Scientific journal Fundamentalis scientiam 2017; 10(10), pp 10–15.
39. Yukhymenko, L. Іndividual features of heart rhythm and electrical resistance of the skin in conditions of sensory-motor reaction in people with different level of functional mobility of nervous processes. Сolloquium-journal 2018; 2(13), pp 4–7.
40. Shyh-Yueh, Cheng. Mental Fatigue Measurement Using EEG, Hong-Te Hsu Risk Management Trends, Ed. By Giancarlo Nota 2011; pp 56–64.
41. Pavlenko, V. B. Neyrobiologicheskiye faktory psikhicheskoy individual'nosti i ikh elektrofiziologicheskiye korrelyaty. V kn.: Sistemnyye reaktsii v biopotentsialakh golovnogo mozga cheloveka i zhivotnykh (kollektivnaya monografiya) [Neurobiological factors of psychic individuality and their electrophysiological correlates. In the book: Systemic Reactions in the Biopotentials of the Human Brain and Animals (Collective Monograph)] 2001; Simferopol' s 276–336. http://pfl.crimea.edu/art_9.pdf (in Russian).
42. Klimesch, W.; Sauseng, P.; Hanslmayr, S. EEG alpha oscillations: the inhibition-timing hypothesis. Brain Research Rewiews 2007; 53, pp 63–88. https://doi.org/10.1016/j.brainresrev.2006.06.003
43. Tebenova, K. S. Izucheniye bioelektricheskoy aktivnosti mozga operatorov telefonnoy stantsii [The study of the bioelectric activity of the brain of telephone station operators]. Sovremennyye problemy nauki i obrazovaniya 2009; 4, S. 138–141 (in Russian).
44. Wrisswalter, J.; Collardeau, M.; Arcelin, R. Effects of the exercise on cognitive performance. J Sports Medicine 2002; 32, pp 555–566. https://doi.org/10.2165/00007256-200232090-00002

Завантаження

Опубліковано

2018-06-26

Як цитувати

Методичний підхід до вивчення міжсистемної взаємодії серцево-судинної системи та мозку людини. (2018). Нотатки сучасної біології, 4(377), 122-132. https://doi.org/10.29038/2617-4723-2018-377-122-132