GENDER FEATURES OF THE DYNAMICS OF SYSTEMIC MECHANISMS OF BLOOD PRESSURE REGULATION IN THE CONDITIONS OF COGNITIVE LOAD IN STUDENTS

ГЕНДЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ДИНАМИКИ СИСТЕМНЫХ МЕХАНИЗМОВ РЕГУЛЯЦИИ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ В УСЛОВИЯХ КОГНИТИВНОЙ НАГРУЗКИ У СТУДЕНТОВ

Тепанова Е.И., Квасова А. К.

Россия, г. Новосибирск

ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздрава России

tepanova2002@mail.ru. 8 923 119 50 36

Арчибасова Е.А. доцент кафедры нормальной физиологии и основ безопасности жизнедеятельности, к.м.н., доцент

GENDER FEATURES OF THE DYNAMICS OF SYSTEMIC MECHANISMS OF BLOOD PRESSURE REGULATION IN THE CONDITIONS OF COGNITIVE LOAD IN STUDENTS

Cognitive load contributes to the activation of various cortical and subcortical structures of the CNS. The phenomenon of hysteresis loop shows gender features of the mechanisms of blood pressure regulation reflect the imbalance between the sympathetic and parasympathetic parts of the ANS, which in the future may become the basis for the development of psychosomatic processes.

Keywords: cognitive load, hysteresis loop, psychosomatic diseases

Ключевые слова: когнитивная нагрузка, петля гистерезиса, психосоматические заболевания

Психологические факторы могут оказывать доминирующее влияние на развитие и течение различных заболеваний. Выявление связей между характером психологического воздействия и поражением определенных систем организма является основой психосоматического направления в медицине. В нашем исследовании мы оценивали динамику показателей артериального давления у студентов при когнитивной нагрузке. Согласно теории австралийского психофизиолога Джона Свеллера [1], когнитивная нагрузка – общий объем умственных усилий, используемых рабочей памятью. В ряде исследований [2], было показано, что когнитивные процессы жестко связаны с динамикой вегетативной регуляции кардиоритма посредствам общей нейрофизиологической основы. В качестве когнитивной нагрузки применялся тест Амтхауэра. Включение памяти на основе математических задач стимулирует область мозга, называемую дорсолатеральная префронтальная кора головного мозга [3]. Таким образом, понимание системных механизмов регуляции физиологических процессов в условиях когнитивной нагрузки у студентов определили цели и задачи настоящего исследования.

Цель исследования. Выявить гендерные особенности динамики системных механизмов регуляции артериального давления в условиях когнитивной нагрузки у студентов.

Материалы и методы. В исследовании приняли участие 35 человек,все участники в возрасте 18 – 19 лет, студенты медицинского университета, в качестве нагрузки применялся тест Амтхауэра (устнй счет). Исследование проводилось с использованием аппаратно-программного комплекса фирмы "Нейрософт". В ходе исследования регистрировалось артериальное давление (АД) в мм.рт.ст. (систолическое и диастолическое), осуществлялось 4 замера - АД-1 – до проведения исследования, АД-2 – вовремя исследования, АД-3 - сразу после проведения исследования, АД-4 – через 5 минут после проведения исследования. Полученные результаты обрабатывались с использованием пакета прикладных программ: Exel-7.0, Statistika-7,0, и Advanced Grapher.

Результаты и обсуждение. На первом этапе нашего исследованиямы оценили показатели систолического (СД) и диастолического давлений (ДД) в общей группе исследуемых в 4-х измерениях (табл.1), и проследили динамику зависимости этих показателей относительно друг друга с применением явления гистерезиса (рис. 1).

Таблица 1

Значения систолического и диастолического давления (мм.рт.ст.)

в четырех точках измерения в общей группе исследуемых, в группах юношей и девушек, M±m

Примечание: СД – систолическое давление, ДД – диастолическое давление

Как видно из представленных данных значения СД и ДД в общей группе достигают максимума в точке 2, во время нагрузки, что свидетельствует о ведущей роли симпатического звена вегетативной нервной системы (ВНС) в регуляции АД. Также точка 2 является точкой «перегиба», отражающая фазовый переход изменения одной программы регуляции на другую (парасимпатическую). В точке 3 показатели СД-3 и ДД-3 снижаются и достигают исходных значений, однако, активность парасимпатического звена ВНС продолжает оказывать ведущее влияние в регуляции АД, и в точке 4, показатели СД и ДД становятся ниже исходного уровня. Траектория петли гистерезиса в общей группе исследуемых не отражает процесса восстановления механизмов регуляции АД после выполненной нагрузки. При этом показатели СД-1,СД-2, СД-3 достоверно выше показателя СД-4 (р<0,05), показатели ДД-1,ДД-2 достоверно выше показателя ДД-4 (р<0,05).

Рис.1 Зависимости между СД и ДД Рис.2 Зависимости между СД и ДД

в общей группе исследования в группах юношей и девушек

На втором этапе нашего исследованиямы оценили показатели СД и ДД в группах юношей и девушек в четырех измерениях (табл.1), и динамику зависимости этих показателей относительно друг друга с применением явления гистерезиса (рис. 2). В группе юношей значения СД и ДД достигают максимума в точке 2, что свидетельствует о ведущей роли симпатического звена ВНС в регуляции АД. Это точка «перегиба», отражает фазовый переход к доминирующему влиянию парасимпатического отдела. Однако, этот переход не однозначен, в точке 3 уровень СД сохраняется на уровне СД-2, а значение ДД-3 снижается и практически достигает уровня ДД-1 – восстанавливается. В точке 4 наблюдается значительное снижение СД, относительно исходного уровня, а ДД-4 не меняется. Траектория петли гистерезиса в группе юношей показывает нелинейный процесс восстановления механизмов регуляции АД, после нагрузки – ДД восстанавливается, СД – снижается. При этом СД-2, СД-3 достоверно выше СД-4 (р<0,05), значения ДД достоверных отличий не имеют. В группе девушек СД достоверно ниже СД в группе юношей во всех 4-х точках (р<0,05). ДД-1 у девушек и юношей практически одинаково, ДД-2, ДД-3, ДД-4 достоверно ниже такового у юношей (р<0,05). Траектория петли гистерезиса в группе девушек точки «перегиба» не имеет, изменения СД в 4-х точках – недостоверны. Во время, по окончанию и после исследования наблюдается достоверное снижение ДД (р<0,05). Траектория петли гистерезиса в группе девушек не отражает процесса восстановления механизмов регуляции АД после когнитивного нагрузки. В регуляции АД преобладает парасимпатическое влияние, которое, по нашему мнению, имеет инерционный характер.

Заключение. Полученные результаты исследования свидетельствуют о том, что когнитивная нагрузка способствуют активации различных корковых и подкорковых структур ЦНС. Выявленные гендерные особенности [4] механизмов регуляции АД, отражают дисбаланс между симпатическим и парасимпатическим отделами ВНС, что в перспективе, может стать базисом для развития психосоматических процессов.

Список литературы:

1. Sweller J. Cognitive load theory, learning difficulty, and instructional design / J. Sweller // Learning and instruction. – 1994. – Vol. 4, №. 4. – P. 295–312.

2. Human cingulate cortex and autonomic control: converging neuroimaging and clinical evidence/ H.D. Critchley, C.J. Mathias, O. Joseph [et al.] // Brain. – 2003. – Vol. 126, № 10. – P. 2139–2152.

3. Natural speech reveals the semantic maps that tile human cerebral cortex / A.G. Huth, W.A. Heer, T.L. Griffiths [et.al] // Nature. – 2016. – Vol. 532. – P. 453–458. – DOI 10.1038/nature17637

4. Куликов, В.Ю. Гендерные особенности спектральной мощности альфа ритма и вариабельности ритма сердца при когнитивной нагрузке у здоровых студентов / В. Ю. Куликов, Л.К. Антропова, Е.А. Арчибасова // Сибирский медицинский вестник. – 2020. – № 3. – С. 55–67.