УДК 612.741.1:612.621.9:612.017
ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРОМИОГРАММЫ ЖЕНЩИН В РАЗНЫЕ ФАЗЫ МЕНСТРУАЛЬНОГО ЦИКЛА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СЕЗОНА И ТИПА ВЕГЕТАТИВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ © 2014 г. А. Ю. Мейгал, Н. В. Воронова, Л. Е. Елаева, Г. И. Кузьмина
ФГБОУВПО Петрозаводский государственный университет Поступила в редакцию 09.10.2012 г.
Цель работы заключалась в количественной характеристике нейромышечного статуса (НМС) у женщин (п = 23, 19.9 ± 1.4 лет) в течение четырех фаз менструального цикла (МЦ), ранняя и поздняя фолликулиновая, овуляция, лютеиновая), в весенний и осенне-зимний сезон года, в зависимости от типа регуляции вегетативной нервеной системы (ВНС). Оценка НМС осуществлялась с помощью линейных и нелинейных параметров интерференционной электромиограммы (иЭМГ) двуглавой мышцы плеча и активности двигательных единиц (ДЕ) трехглавой мышцы плеча. Установлено, что статистически значимые отличия НМС (уменьшение всех нелинейных параметров, то есть упрощение временной структуры сигнала иЭМГ, увеличение частоты импульсации (ДЕ) характерны для фазы овуляции МЦ в сочетании с весенним сезоном года. Также, наибольшее влияние на НМС наблюдалось у испытуемых с ваготоническим типом регуляции ВНС.
Ключевые слова: менструальный цикл, электромиография, нейромышечный статус, нелинейные параметры, двигательные единицы, климато-географические условия.
Б01: 10.7868/80131164614010111
Скелетные мышцы чрезвычайно адаптивны к длительно действующим факторам окружающей среды (например, температура, условия оксиге-нации, микрогравитация) и физическим состояниям (например, иммобилизация, старение, тренировка, атрофия) [1]. Менструальный цикл (МЦ) и связанное с ним циклическое изменение уровня половых гормонов являются особым состоянием женского организма, которое влияет и на другие функции, в том числе на состояние скелетных мышц, вегетативный статус, терморегуляцию. Существует устойчивый интерес к функционированию скелетных мышц женщины в разные фазы МЦ. Считается, что фаза МЦ может повлиять на достижение оптимальной спортивной формы к соревнованиям, на силу, выносливость, риск получения травмы, утомляемость, координацию движений, метаболизм [2—4]. Циклическое изменение соотношения эстрогенов, прогестерона, тестостерона и гонадотропных гормонов влияет на состояние ЦНС [5] и, в свою очередь, отражается на мотивационной и эмоциональной сфере женщины [6, 7].
Прогестерон и эстрогены вызывают в целом противоположные эффекты на возбудимость нервной ткани. Эстрогены повышают возбудимость ЦНС, а прогестерон — понижает ее, что может быть связано с влиянием половых гормонов и
их производных в мозгу (нейростероидов) на текущее соотношение ГАМК-, глутамат-, дофамин-и серотонинергических механизмов [5, 8]. Существуют половые различия и в мышечном сокращении. В нескольких работах показано, что женщины более устойчивы к утомлению [9, 10]. Механизм этих различий становится понятным из экспериментальных работ на животных, в которых показано, что устранение действия эстрогенов (овариоэктомия) приводит к трансформации промежуточных мышечных волокон (IIA) в более быструю форму (IIB) [11]. Аналогично, у самцов крыс кастрация приводит к увеличению пропорции мышечных волокон типа IIA (промежуточных), а андрогенизация — к увеличению пропорции быстрых мышечных волокон типа IIB [12]. Вместе с тем, данные о действии меняющихся концентраций половых гормонов, т.е. фазы МЦ, на состояние двигательной сферы и достижение оптимальной спортивной формы пока противоречивы.
В большинстве работ по влиянию МЦ на какие-либо функции организма женщин исследуются в основном фолликулиновая и лютеиновая фазы, поскольку они четко различаются по многим характеристикам [13]. В некоторых исследованиях изучаются также ранняя или поздняя фол-ликулиновая, ранняя или поздняя лютеиновая
фазы, а также период менструации, предменструальный период, фаза овуляции. Обычно в исследовании рассматриваются не более 2—3 разных фаз МЦ и полученные результаты трудно сопоставить. В этой связи, нам представлялось интересным исследовать 4 фазы МЦ, которые наиболее четко различаются по уровню половых гормонов: раннюю (низкий уровень всех половых гормонов) и позднюю фолликулиновую (нарастающий уровень эстрогенов, низкий уровень прогестерона), овуляторную (высокий уровень тестостерона) и лютеиновую (высокий уровень прогестерона и эстрогенов) фазы.
Существенную роль в жизни человека играет и сезонность (годовой цикл). В течение годового цикла модифицируются многие функции организма [14, 15], в том числе и репродуктивные функции женщины. В этой связи, нам представлялось принципиально важным оценить нервно-мышечный статус женщины не только во время разных фаз МЦ, но и во время двух разных сезонов — осенью и весной, причем с учетом категоризации типа вегетативной регуляции (вагото-ния/нормотония/симпатотония) [16].
Интерференционная электромиограмма (иЭМГ) и параметры активности двигательных единиц (ДЕ) позволяют оценивать нейромышечный статус (НМС) (моторные стратегии) человека [17, 18] и поэтому часто применяются в исследованиях двигательной системы. Применение таких новых нелинейных параметров биологического сигнала для оценки НМС, как корреляционная размерность и энтропия, показало большую по сравнению с линейными параметрами их ценность при диагностике, например, паркинсонизма [19, 20], а также при сравнении иЭМГ у мужчин и женщин [21]. В недавней работе [22] было показано, что фаза МЦ не влияет на линейные параметры поверхностной ЭМГ, за исключением скорости проведения по нерву и степени снижения частоты иЭМГ во время утомления. Данных о динамике нелинейных параметров иЭМГ во время МЦ в литературе нет. Также отсутствуют данные об активности ДЕ во время разных фаз МЦ.
В этой связи, цель настоящей работы — изучить влияние факторов сезона (осень—зима и весна), типа вегетативной регуляции и фазы МЦ на нейромышечный статус женщины на основе накожной электромиографии с помощью традиционных линейных и новых нелинейных параметров иЭМГ, а также активности ДЕ.
МЕТОДИКА
Была исследована динамика параметров иЭМГ и ДЕ в течение года во время двух сезонов — осенне-зимнего (октябрь—январь) и весеннего (март—май) — у женщин во время четырех фаз
менструального цикла, в зависимости от типа регуляции вегетативной нервной системы. Исследование проведено в течение 2009—2011 гг.
Всего в исследовании участвовали 29 здоровых женщин в возрасте от 18 до 24 лет (средний возраст 19.9 ± 1.4 лет), некурящих и не использовавших гормональную контрацепцию, на основании их письменного информированного согласия и разрешения Этического комитета при Минздравсоц-развития Республики Карелия. В процессе исследования 3 испытуемых по разным обстоятельствам отозвали свое участие, у одной испытуемой был ановуляторный цикл, у двух испытуемых — нерегулярный цикл. Таким образом, результаты исследования базируются на данных 23 испытуемых.
Анализировали 4 фазы МЦ: 1) ранняя фоллику-линовая (/1, в среднем исследована на 7-й день МЦ); 2) поздняя фолликулиновая (F2, в среднем — 13-й день МЦ); 3) фаза овуляции (OV, 16-й день МЦ); 4) лютеиновая (LUT, 24-й день МЦ), что практически совпадает с днями исследования в других работах [23]. Средняя длительность МЦ в течение всего периода исследований составила 28.84 ± 0.32 дней (в осенне-зимний период — 28.62 ± 0.71, в весенний - 29.16 ± 0.82 дней, p > > 0.05). Момент овуляции верифицировался данными измерения базальной температуры тела. Все испытуемые вели дневник базальной температуры.
В тот же день и время у испытуемых исследовались вегетативные параметры при помощи веге-тотестера на основе метода кардиоинтерваломет-рии (ВНС-Спектр, ООО "Нейрософт", г. Иваново, Россия). На основании полученных данных при исследовании кардиоритма по Р.М. Баевско-му [16] все женщины были разделены на 3 группы: нормотоники, ваготоники, симпатотоники.
Все исследования всегда проводились в первой половине дня, с 10 до 12 часов во избежание влияния суточных колебаний гормонов, например, глюкокортикоидов.
При определении фазы МЦ и дня овуляции нами использован метод измерения базальной температуры (БТ) тела и построения графика БТ Каждая испытуемая проводила измерения и строила график БТ самостоятельно, после подробной инструкции. Измерение проводилось ректально в течение 30 секунд электронным термометром (DT-520, A&D Company Ltd., Tokyo, Japan), который выдавался индивидуально на все время исследования. Инфракрасный термометр не применялся, так как считается неточным из-за особенностей соприкосновения измеряющего носика и кожи над мышцей ануса. Длительность непрерывного сна перед измерением БТ составляла не менее 6 часов. Градусник располагался в непосредственной близости от постели, чтобы к нему не пришлось тянуться или вставать. Измерение
БТ проводилось ежедневно, без перерывов на менструацию, болезнь, праздники и т.д. в течение не менее 3 менструальных циклов до начала исследования и в течение всего периода исследования. Время измерения было одним и тем же (разница по времени не должна была превышать 30 минут). Утром, проснувшись, не вставая с постели, не садясь, не делая резких движений, испытуемая осторожно вводила узкую часть термометра в задний проход.
Поверхностную иЭМГ регистрировали с двуглавой мышцы плеча (m. biceps br.) доминантной стороны (обычно справа, 91.3%), в позе стоя, плечо было опущено вниз вдоль туловища, предплечье удерживалось в положении локтевого сгибания (90°, параллельно полу). Запись иЭМГ делали при нагрузках 0 (без нагрузки), 1, 2 и 3 кг. Использовали электромиограф Нейро-МВП-8 (ООО "Нейрософт", г. Иваново, Россия). Отводящие электроды укрепляли лейкопластырем над основной массой мышцы. Кожу предварительно обрабатывали абразивной пастой и 70%-ным этанолом, на электрод наносили электродный гель (Viasis Health Care, Surray, UK). Полоса пропускания ЭМГ составила 20—1000 Гц. Регистрировали отрезки ЭМГ длительностью 1 с. Аппарат Нейро-МВП-8 позволяет получать такие линейные параметры как средняя амплитуда (А, мкВ) и средняя частота (MNF, Гц) иЭМГ. Нами также применена программа FRACTAN 4.4 © для харак
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.