Локальные сосудистые и голосовые компоненты ответов на дермографическое раздражение у здоровых испытуемых

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

УДК 612.79 + 612.883

03.00.13 - ФИЗИОЛОГИЯ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

ЛОКАЛЬНЫЕ СОСУДИСТЫЕ И ГОЛОСОВЫЕ КОМПОНЕНТЫ ОТВЕТОВ НА ДЕРМОГРАФИЧЕСКОЕ РАЗДРАЖЕНИЕ У ЗДОРОВЫХ ИСПЫТУЕМЫХ

Донцов Роман Геннадьевич

Москва - 2009



Работа выполнена в Научно-исследовательском институте нормальной физиологии им. П.К. Анохина РАМН

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор Урываев Юрий Викторович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Будылина Софья Михайловна

доктор биологических наук Русалова Маргарита Николаевна

Ведущая организация:

ГОУ ВПО Российский государственный медицинский университет имени Н.И. Пирогова Минздравсоцразвития РФ

Защита состоится «25» февраля 2009 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 002.044.01 при Институте высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН по адресу: 117485 г. Москва, ул. Бутлерова, д. 5а.

Факс: 8(495)338-85-00; E-mail: admin@ihna.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН.

Автореферат разослан «23» января 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук, профессор В.В. Раевский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования

В литературе описаны механизмы регуляции микроциркуляции кожи разного уровня организации: локальные аксонрефлексы (Brain S.D., Crossman D.C., Buckley T.L., Williams T.J., 1989; Schlereth T., Brosda N., Birklein F., 2005), местная регуляция за счет паракринной секреции (Aoki K., Stephens D.P., Zhao K. et al., 2006), регуляторные влияния вегетативной нервной системы (Roddie I.C., 2003; Donadio V., Nolano M., Provitera V. et al., 2006) и центральной нервной системы (Martinez R.M., Saponaro A., Dragagna G. et al., 1992), известна регуляторная роль гормонов желез внутренней секреции (Bartelink M.L., Wollersheim A., Theeuwes A. et al., 1990; Clifton V.L., Crompton R., Read M.A. et al., 2005).

Описанные механизмы регуляции микроциркуляции кожи были выявлены и изучены при исследовании сосудистых реакций кожи на общие и локальные температурные воздействия (Roddie I.C., 2003), на воздействия биологически активных веществ (Сидоров В.В., Ронкин М.А., Максименко И.М. и др., 2003; Andersson S.E., Edvinsson M.L., Alving K., Edvinsson L., 2005).

Сосудистые реакции кожи, возникающие в ответ на локальные механические раздражения кожи, изучены значительно меньше. В частности, сосудистые реакции кожи на штриховое раздражение, применяемое в медицине в виде метода дермографии для изучения реактивности сосудов кожи, не исследованы в стандартизированных условиях. В литературе отсутствует однозначная информация о закономерностях протекания таких сосудистых реакций (Ярош А.А., 1985; Петровский Б.В., 1989; Roche Lexikon Medizin, 2005). Механизм сосудистых реакций на штриховые раздражения кожи также не ясен: по сложившемуся мнению (Глазачев О.С., 1995; Folkow B., Neil E., 1971) их механизм представлен аксонрефлексом и регуляция является исключительно локальной, ряд авторов (Феденко Е.С., 2000; Львов А.Н., 2004; Dengrove E., 1947; Gupta A., Gupta K., Ellis C.N., Voorhees J.J., 1990; Martinez R.M., Saponaro A., Dragagna G. et al., 1992) отмечает участие в регуляции сосудистых реакций кожи на штриховые раздражения центральной нервной системы, однако проведенные наблюдения выполнены на больных, у здоровых испытуемых такое влияние остается неизученным.

Метод дермографии состоит в штриховом механическом раздражении кожи и оценке вызванных раздражением изменений цвета кожи, которые называют дермографическими реакциями или дермографизмом (Петровский Б.В., 1989; Roche Lexikon Medizin, 2005). На основе оценки параметров дермографизма - задержки появления изменений цвета кожи после нанесения штрихового раздражения, интенсивности изменений цвета кожи и длительности восстановления исходного цвета кожи судят о характерной для испытуемого реактивности сосудов кожи. Реактивностью сосудов кожи называют способность механизмов регуляции кровотока кожи отвечать изменениями тонуса сосудов на штриховое раздражение кожи. Реактивность сосудов кожи у конкретного испытуемого оценивают как более высокую или более низкую по сравнению с другими обследованными испытуемыми или ранее выявленной реактивностью у него же (Адо А.Д., 1970, Анохин П.К., 1975, Гусев Е.И., Гречко В.Е., Бурд Г.С., 1988).

Дермографические реакции изучены, в основном, у больных - как особенности дермографизма, характерные для определенных заболеваний (Бондаренко У.С., Ширеторова Д.С., Фрейдков В.И., 1997; Винникова М.А., 1999; Смулевич А., Дробижев М., Иванов С., 2004; Pasricha J.S., Inder D.P., 1985; Hornstein O.P., Keller J., Boissevain F., 1992; Steinhoff M., Steinhoff A., Homey B. et al., 2006). Дермографические реакции у здоровых испытуемых изучены в значительно меньшей степени.

Описанные в литературе индивидуальные особенности дермографических реакций у здоровых испытуемых объясняются, главным образом, влиянием преобладающего тонуса вегетативной нервной системы (Гельтищева Е.А. 1981; Ярош А.А., 1985; Петровский Б.В., 1989). У здоровых испытуемых не изученными остаются зависимости дермографических реакций от таких значимых для медицинской диагностики факторов состояния испытуемых как степень пигментации кожи, пол, функциональное состояние центральной нервной системы (Феденко Е.С., 2000; Broby-Johansen U., Karlsmark T., Petersen L.J., Serup J., 1990; Martinez R.M. et al., 1992; Suh D.H., Kwon T.E., Kim S.D. et al., 2001; Eid A.H., Maiti K., Mitra S. et al., 2007).

Помимо исследования реактивности сосудов кожи, дермографию используют для изучения чувствительной функции кожи (Хомская Е.Д., 2004; Hildenhagen O., Schiffter R., 1976; Boivie J., Leijon G., Johansson I., 1989), изучая голосовые ответы испытуемых, характеризующие субъективные ощущения, вызванные штриховым раздражением кожи. При этом, влияние сосудистых реакций, вызванных штриховым раздражением, на субъективные ощущения испытуемых не оценивают, хотя известно, что субъективные ощущения, исходящие от кожи могут быть обусловлены сосудистыми реакциями кожи, что показали Shepherd R.F.J. и Shepherd J.T. (1963) при холодовом воздействии на кожу.

Несмотря на использование в медицине, метод дермографии до сих пор является нестандартизированным. Большинством исследователей сила штриховых раздражений оценивается субъективно, что делает результаты их наблюдений несопоставимыми. Описанные в литературе специализированные стимуляторы для дермографии - дермографометры сконструированы таким образом, что оказываются применимы лишь для наблюдений у больных или не обеспечивают достаточной точности измерений (Гельтищева Е.А., 1981; Ярош А.А., 1985; Петровский Б.В., 1989; Садовникова Г.В., 2004; Pasricha J.S., Inder D.P., 1985).

Изучение эффектов стандартизированного штрихового раздражения кожи позволит прояснить закономерности регуляции сосудистых реакций кожи на механические раздражения и усовершенствовать дермографическую диагностику, в связи с чем предлагаемая работа актуальна в теоретическом и практическом плане.

Цель исследования

Исследовать кожные сосудистые и голосовые компоненты ответов на стандартизированные штриховые раздражения кожи у здоровых испытуемых. дермографический кожа штриховой раздражение

Задачи исследования

Дать количественную оценку дермографических реакций кожи на стандартизированные штриховые раздражения разной силы.

Исследовать особенности дермографических реакций кожи на штриховые раздражения в зависимости от степени пигментации кожи, половой принадлежности и функционального состояния центральной нервной системы испытуемых.

Сопоставить параметры дермографических реакций кожи с голосовыми характеристиками субъективных ощущений испытуемых при штриховом раздражении кожи.

Научная новизна

Впервые в стандартизированных условиях параметризована реактивность сосудов кожи на штриховое раздражение кожи. Обнаружены не описанные в литературе индивидуальные пороги дермографических реакций. Описана зависимость дермографических реакций кожи от силы штриховых раздражений.

Выявлена взаимосвязь функционального состояния центральной нервной системы и дермографических реакций у здоровых испытуемых.

Выявлена зависимость голосовых ответов испытуемых от типа дермографической реакции.

Параметризованы особенности дермографических реакций, связанные со степенью пигментации кожи, полом, функциональным состоянием центральной нервной системы испытуемых.

Практическая значимость

Разработан дермографометр для выполнения штрихового раздражения кожи, обеспечивающий дозирование и измерение прилагаемого при раздражении усилия в широком диапазоне.

Обнаружен и исследован новый параметр дермографических реакций - порог, позволяющий количественно оценить реактивность сосудов кожи.

Измерены параметры «нормальной» реактивности сосудов кожи - характерные для здоровых испытуемых, которые могут являться эталоном для диагностирования методом дермографии изменений реактивности сосудов кожи у больных.

Обнаружена зависимость субъективных ощущений испытуемых от дермографических реакций, что может быть использовано в медицине в диагностических целях.

Основные положения, выносимые на защиту

Стандартизированное штриховое раздражение позволяет количественно оценить реактивность сосудов кожи.

Дермографические реакции кожи зависят от степени пигментации кожи, половой принадлежности и функционального состояния центральной нервной системы испытуемых.

Голосовые ответы испытуемых зависят от протекающих на коже дермографических реакций.

Регуляция дермографических реакций происходит с участием центральной нервной системы.

Апробация работы

Материалы диссертации обсуждались на ежегодной научной конференции молодых ученых Института ВНД и НФ РАН (Москва, октябрь 2001 г.), итоговых сессиях НИИ нормальной физиологии им. П.К. Анохина РАМН (Москва, январь 2004, 2005, 2007, 2008 г.), Х научной конференции молодых ученых Института ВНД и НФ РАН (Москва, октябрь 2006 г.), XX съезде физиологического общества им. И.П. Павлова (Москва, июнь 2007 г.), объединенном заседании кафедры нормальной физиологии Московской медицинской академии им. И.М. Сеченова и отдела социальной физиологии ГУ НИИ нормальной физиологии им. П.К. Анохина РАМН (март 2008 г.).

Публикации

Материалы диссертации представлены в 6 публикациях (из них 2 в рецензируемых журналах и 1 патент на изобретение), список которых приведен в конце автореферата.

Структура и объем работы

Диссертация включает: введение, обзор литературы, описание организации и методов исследования, изложение собственных результатов, обсуждение результатов, выводы, список литературы, приложение.

Работа изложена на 121 странице, основной текст (без приложения) иллюстрирован 23 рисунками и 18 таблицами. Список литературы содержит 189 источников, из них - 43 отечественных и 146 зарубежных.

ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проведено на 84 добровольцах с отсутствием жалоб на состояние здоровья и видимой патологией кожи, 40 мужчинах и 44 женщинах. Возраст испытуемых на момент обследования составлял 18-35 лет. Испытуемые были разделены на три группы в соответствии с визуально оцененным фототипом кожи (Fitzpatrik T., 1988): 41 испытуемый со светлой кожей, 35 испытуемых со светло-коричневой кожей, 8 испытуемых с умеренно-пигментированной кожей.

Наблюдение проведено в изолированной комнате в 11-13 часов дня, с обязательным соблюдением современных этических норм (Юдин Б.Г., Тищенко П.Д., 2005). Освещение было искусственным, осуществлялось лампой накаливания мощностью 60 Вт. Лампа была расположена на расстоянии 1 м от поверхности кожи, под прямым углом к ней.

Методика стандартизированного штрихового раздражения кожи. Штриховые раздражения (протяженность штриха (50 ± 3) мм) наносили на кожу верхней части внутренней поверхности предплечья левой руки. Силу раздражений дозировали в граммах при помощи оригинального дермографометра (Урываев Ю.В., Донцов Р.Г., Мальцев А.В., 2008). Раздражения наносили с возрастающей силой - последующее на 10 г сильнее предыдущего. Интервал между раздражениями составлял 300 с (в соответствии с рекомендациями Ярош А.А. (1985).

Разработанный нами дермографометр имеет большую эффективность в сравнении с отечественными аналогами - дермографометрами Гельтищевой Е.А. (1981) и Садовниковой Г.В. (2004). Для получения отчетливого дермографизма при использовании нашего дермографометра, требовалась сила раздражения в среднем равная 50 г (не более 80 г), а при использовании аналогов - в среднем равная 200 г (до 1000 г у дермографометра Садовниковой Г.В.). В отличии от зарубежных аналогов (Pasricha J.S., Inder D.P., 1985; Lawlor F., Black A.K., Ward A.M. et al., 1989; Termklinchan V., Kulthanan K., Bunyaratavej S., 2006), обеспечивающих 2-4 градации силы раздражения, наш дермографометр имеет 7 градаций (от 20 до 80 г), что позволило нам в большей степени индивидуализировать силу раздражения. Контактирующая с кожей насадка дермографометра имела округлую форму, диаметр 2 мм, полированную поверхность.

Метод визуально-экспертной оценки дермографизма. После нанесения штрихового раздражения визуально (рассматривая поверхность кожи с расстояния 0,5 м под прямым углом) оценивали изменения цвета кожи, определяя качественно побледнение, покраснение или отсутствие изменений. Измеряли временные параметры изменений цвета кожи: латенцию - от нанесения раздражения до появления дермографической реакции, с точностью до 1 с, продолжительность восстановления исходного цвета кожи - от момента возникновения реакции до возвращения цвета кожи к исходному, с точностью до 10 с. Интенсивность дермографизма оценивали в баллах: 1 - малая интенсивность, 2 - средняя интенсивность, 3 - большая интенсивность.

Метод компьютерной колориметрической оценки дермографизма. Метод был использован для объективизации оценки интенсивности дермографизма и состоял из цветной цифровой фотосъемки поверхности кожи и последующей оценки цвета фотоснимков на компьютере.

Условия фотосъемки (расположение испытуемого, камеры и осветителя, настройки камеры, параметры осветителя) были стандартизированы. Фотосъемка начиналась в момент нанесения штриха, проводилась автоматически с частотой один кадр в 10 секунд в течении 300 с.

Оценку цвета фотоснимков проводили при помощи графического редактора GIMP 2.4.0 (© 2001-2008 The GIMP Team, Copyright © 2007, 2008 Free Software Foundation, Inc.). В каждом фотоснимке оценивали цвет области изображения, соответствующей зоне кожи, в которой был нанесен штрих, на расстоянии 5 мм от начальной точки штриха. Количественно цвет характеризовали показателем «цветовой тон» цветовой системы «HSB», представляющей цвет как комбинацию цветового тона (H), насыщенности (S) и яркости (B).

Экспериментальные серии. В первой серии наблюдений исследованы дермографические реакции при штриховых раздражениях разной силы. Глаза испытуемых закрывали непрозрачной повязкой. У 50 испытуемых дермографизм оценивали визуально (24 со светлой кожей, 20 со светло-коричневой, 6 с умеренно-пигментированной; 25 мужчин, 25 женщин). У 12 испытуемых (3 со светлой кожей, 8 со светло-коричневой, 1 с умеренно-пигментированной, 5 мужчин, 7 женщин) проведена сравнительная оценка интенсивности дермографизма визуальным и колориметрическим методами.

Задачей второй серии наблюдений было изучение центрально-периферических отношений в регуляции кровотока кожи.

Во второй серии наблюдений приняли участие 20 испытуемых из числа ранее обследованных в первой серии наблюдений.

У 10 испытуемых (опытная группа: 4 со светлой кожей, 5 со светло-коричневой, 1 с умеренно-пигментированной; 5 мужчин, 5 женщин), дермография была проведена сначала при закрытых непрозрачной повязкой глазах, а затем при открытых. У других 10 испытуемых (контрольная группа: 5 со светлой кожей, 4 со светло-коричневой, 1 с умеренно-пигментированной; 5 мужчин, 5 женщин) дермография была проведена также дважды, но оба раза при закрытых непрозрачной повязкой глазах.

В третьей серии наблюдений изучено соотношение параметров дермографических реакций кожи и голосовых ответов испытуемых, вызванных штриховыми раздражениями при закрытых непрозрачной повязкой глазах.

На первой группе испытуемых (20 человек: 9 со светлой кожей, 9 со светло-коричневой, 2 с умеренно-пигментированной; 8 мужчин, 12 женщин) были исследованы ощущения, вызванные нанесением трех штриховых раздражений, с увеличением силы каждого последующего раздражения. Дермографические реакции кожи оценивали визуально. Перед каждым раздражением испытуемые получали инструкцию оценить ощущения, вызванные раздражением, как «приятные», «нейтральные» или «неприятные» и произнести свою оценку вслух.

На второй группе испытуемых общим числом 15 человек (8 со светлой кожей, 6 со светло-коричневой, 1 с умеренно-пигментированной; 6 мужчин, 9 женщин) были исследованы особенности ощущений, сопровождающих дермографические реакции. Штриховое раздражение было нанесено однократно, всем испытуемым с одинаковой силой (50 г).

Перед нанесением раздражения испытуемые получили инструкцию описывать вслух ощущения, которые продолжаются после окончания раздражения, до команды «стоп», которая подавалась через 300 с после нанесения раздражения. Голосовые ответы испытуемых были записаны фонографически. Продолжительность субъективных ощущений была определена по моменту окончания последнего голосового сообщения об ощущениях.

Дермографические реакции были оценены у 5 испытуемых визуально, у 10 испытуемых колориметрически (данные колориметрии, полученные на этих испытуемых также использованы в первой серии наблюдений).

Инструкции испытуемым третьей серии наблюдений подавались через наушники в виде предварительно записанных фонограмм. Запуск воспроизведения инструкций, записи фонограммы и фоторегистрации цвета кожи производили одновременно. Регистрировали время нанесения на кожу штриховых раздражений.

Обработка экспериментальных данных. Для обработки экспериментальных данных применяли описательные методы, арифметические операции, построение графиков, рассчитывали минимальное, максимальное, среднее значение, стандартное отклонение. Количественные результаты экспериментов приведены как среднее значение ? стандартное отклонение. Для статистического сравнения групп применяли непараметрический критерий Mann-Whitney (Mann H.B., Whitney D.R., 1947, Сидоренко Е.В., 2002). Результаты статистического анализа считали значимыми при p<0,05. Для оценки статистических взаимосвязей рядов экспериментальных данных использовали коэффициент ранговой корреляции Спирмена (r) (Гланц С., 1999). Тесноту статистической взаимосвязи считали значительной при |r|?0,70, умеренной при 0,70?|r|?0,40, слабой при |r|?0,40.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Дермографические реакции на стандартизированные штриховые раздражения

В литературе описано два типа дермографических реакций, наблюдающихся у здоровых испытуемых - белая полоса по линии штриха (белый дермографизм), являющийся следствием вазоспазма сосудов кожи и красная полоса (красный дермографизм), появляющийся в результате вазодилатации сосудов кожи. (Ярош А.А., 1985; Петровский Б.В., 1989; Roche Lexikon Medizin, 2005). По данным литературы, белый дермографизм возникает в ответ на слабое штриховое раздражение кожи тупым предметом, красный дермографизм - на сильное раздражение острым предметом (Ярош А.А., 1985; Петровский Б.В., 1989).

В первой серии наблюдений, благодаря дозированию силы штриховых раздражений, нами было обнаружено, что дермографические реакции появлялись лишь при раздражении определенной силы. Раздражения с меньшей силой или не приводили к дермографическим реакциям или вызывали отдельные точечные изменения цвета кожи, не объединявшиеся в единую полосу по линии штриха. Сила штрихового раздражения, достаточная для того, чтобы вызвать дермографизм, рассматривается нами как порог дермографизма. В литературе понятие порога дермографизма отсутствует.

В наших наблюдениях раздражение пороговой силы у 92 % испытуемых вызвало белый дермографизм, у 8 % испытуемых - красный дермографизм. Более сильное, надпороговое раздражение, у 80 % испытуемых, имевших при пороговом раздражении белый дермографизм, вызвало вначале появление по линии штриха белой полосы, которая затем сменилась красной полосой, у 20 % испытуемых, как и при пороговом раздражении появилась только белая полоса. У 90 % испытуемых, имевших при пороговом раздражении красный дермографизм, надпороговое раздражение вызвало появление по линии штриха красной полосы, а затем - появление вокруг нее побледнения кожи. У 10 % испытуемых, как и при пороговом раздражении, после надпорогового раздражения возникла красная полоса по линии штриха без последующего побледнения. Таким образом, у большинства испытуемых при пороговом раздражении дермографические реакции имели одну фазу изменений цвета кожи, а при надпороговом раздражении - две фазы (рис. 1, стр. 13).

Величина порога дермографизма у обследованных нами испытуемых в среднем составила (50 ± 10) г, минимальная - 20 г, максимальная - 70 г. На рис. 2 (стр. 13) столбцами показано количество испытуемых, имевших разную величину порога дермографизма.

Измеренные нами при пороговых штриховых раздражениях временные параметры дермографических реакций у здоровых испытуемых составили в среднем: продолжительность латенции дермографизма (17 ± 4) с, длительность восстановления исходного цвета кожи (170 ± 60) с.

Нами обнаружена взаимосвязь временных параметров дермографизма и величины порога дермографизма. Коэффициент корреляции Спирмена между величиной порога и продолжительностью латенции дермографизма составил 0,55 (взаимосвязь умеренной тесноты), коэффициент корреляции Спирмена между величиной порога дермографизма и продолжительностью восстановления исходного цвета кожи составил 0,45 (взаимосвязь умеренной тесноты). Таким образом, у испытуемых, имевших более низкий порог дермографизма, латенция изменений цвета кожи была короче и восстановление исходного цвета кожи занимало меньшее время, чем у испытуемых, имевших более высокий порог дермографизма.

При надпороговых раздражениях латенция первой фазы дермографизма и продолжительность восстановления исходного цвета кожи у испытуемых соответствовали таковым при пороговых раздражениях. Вторая фаза дермографизма наступала в среднем через (3 ± 2) с после появления первой фазы дермографизма.

Для оценки интенсивности дермографизма в литературе предлагается метод лазерной доплеровской флоуметрии (Klemp P., Staberg B., 1982; Hornstein O.P., Boissevain F., Wittmann H., 1991). Однако для проведения измерений данным методом необходим контакт датчика прибора с кожей, что по данным Obeid A.N., Barnett N.J., Dougherty G., Ward G. (1990) оказывает влияние на протекание измеряемых сосудистых реакций. В этой связи, метод лазерной допплеровской флоуметрии непригоден для решения задач нашего исследования.

Для количественной оценки интенсивности дермографизма нами был использован метод компьютерной колориметрии, позволяющий измерять цвет кожи дистанционно. Принципиальная схема компьютерной колориметрии цвета кожи описана в работах Mattsson U., Cassuto J., Jontell M. et al. (1999), Harville M., Baker H., Bhatti N., Sьsstrunk S. (2005), Coelho S.G., Miller S.A., Zmudzka B.Z., Beer J.Z. (2006). Колориметрическая оценка дермографизма выполнена нами впервые.

В клинической практике основным методом оценки дермографизма является визуально-экспертный, поэтому мы также оценивали дермографические реакции визуально, выражая результат оценки в баллах.

12 испытуемым было нанесено штриховое раздражение с силой 50 г. У 3 испытуемых раздражение вызвало однофазный белый дермографизм, у 9 испытуемых - двухфазный дермографизм. При визуальной оценке интенсивности дермографизма (табл. 1, столбец 3 (стр. 15) у 3 испытуемых выявлена его малая интенсивность (1 балл), у 5 испытуемых - средняя (2 балла), у 4 испытуемых - высокая (3 балла).

Результат колориметрии дермографизма представляет собой график зависимости величины цветового тона кожи от времени, за период времени 300 с после нанесения штрихового раздражения. Пример колориметрического графика

представлен на рис. 3 (для испытуемого АС). Отложенные по оси ординат значения цветового тона кожи соответствуют красно-желтой области шкалы цветового тона. Возрастание значения цветового тона в следующий момент времени относительно предыдущего соответствует побледнению кожи, а уменьшение - покраснению кожи.

Динамика цветового тона кожи в области дермографизма, как показано на рис. 3, состояла в колебаниях величины цветового тона. Для того, чтобы охарактеризовать динамику цветового тона кожи за период наблюдения, нами было рассчитано стандартное отклонение значений цветового тона от среднего значения цветового тона кожи.

Значения стандартного отклонения цветового тона кожи, рассчитанные для всех испытуемых представлены в табл. 1 (столбец 4).

Таблица 1 - Визуальная и колориметрическая характеристика интенсивности изменений цвета кожи при дермографизме

Испытуемый	Тип реакции	Балл при визуальной оценке	Стандартное отклонение значений цветового тона, град.
ЮР	Двухфазная	1	1,8
ЮФ	Двухфазная	1	2,6
ДР	Двухфазная	1	3,3
ИЛ	Двухфазная	2	2,9
АС	Двухфазная	2	3,5
РО	Однофазная	2	3,9
ЮТ	Двухфазная	2	4,3
ИЖ	Двухфазная	2	4,6
ДВ	Двухфазная	3	3,9
МВ	Однофазная	3	4,4
ЕГ	Двухфазная	3	4,4
ОД	Двухфазная	3	4,6

Сопоставление результатов визуальной и колориметрической оценок дермографизма у испытуемых путем оценки тесноты корреляционной связи между интенсивностью дермографизма в баллах и стандартным отклонением величины цветового тона кожи показало значительную взаимосвязь (коэффициент корреляции Спирмена составил 0,77). Таким образом, нами показано, что метод колориметрии пригоден для оценки интенсивности дермографизма.

Реактивность сосудов кожи: групповые и индивидуальные данные

Приведенные в литературе и измеренные нами значения параметров дермографических реакций у здоровых испытуемых имеют заметный разброс. В литературе индивидуальные особенности параметров дермографических реакций у здоровых испытуемых в основном объяснены зависимостью реактивности сосудов кожи на штриховое раздражение от преобладающего тонуса вегетативной нервной системы (Ярош А.А., 1985; Петровский Б.В., 1989; Глазачев О.С., 1995). До сих пор не были параметризованы различия реактивности сосудов кожи на штриховое раздражение, обусловленные разной степенью пигментации кожи и половой принадлежностью испытуемых, хотя еще Mьller L.R. (1913) - один из первых исследователей, использовавших метод дермографии для оценки реактивности сосудов кожи, отмечал присутствие таких различий.

Нами проанализированы, измеренные у испытуемых первой серии наблюдений, параметры дермографических реакций в зависимости от степени пигментации кожи и пола испытуемых.

Обнаружено, что красный дермографизм при пороговом раздражении имел место только у испытуемых с умеренно-пигментированной и светло-коричневой кожей (испытуемые ТН, БЖ, БА, АД), а однофазный белый дермографизм при надпороговом раздражении - только у испытуемых со светлой кожей (испытуемые БД, СА, БН, БЕ).

Порог дермографизма, длительность латенции дермографизма, продолжительность восстановления исходного цвета кожи в среднем составили: у испытуемых с умеренно-пигментированной кожей - (40 ± 10) г, (14 ± 3) с, (140 ± 40) с, у испытуемых со светло-коричневой кожей - (50 ± 10) г, (15 ± 4) с, (150 ± 50) с, у испытуемых со светлой кожей - (60 ± 10) г, (18 ± 5) с, (200 ± 70) с. На рис. 4 столбцами показана величина порога (рис. 4А), длительность латенции (рис. 4Б), продолжительность восстановления исходного цвета кожи (рис. 4В) у испытуемых с разной степенью пигментации кожи.



Различия параметров дермографизма у испытуемых с разной степенью пигментации кожи были достоверны при р<0,05, за исключением различий продолжительности латенции и длительности восстановления исходного цвета кожи между испытуемыми с умеренно-пигментированной и светло-коричневой кожей.

Таким образом, нами выявлена повышенная реактивность сосудов кожи на штриховое раздражение у испытуемых с более пигментированной кожей, по сравнению с реактивностью сосудов кожи у испытуемых с менее пигментированной кожей, что выражается в меньшей величине порога дермографизма, более короткой латенции и менее длительном восстановлении исходного цвета кожи у испытуемых с умеренно-пигментированной и светло-коричневой кожей, по сравнению с испытуемыми со светлой кожей.

При сопоставлении параметров дермографизма у мужчин и женщин, обнаружено, что особенно низкие значения порога дермографизма (20 г и 30 г) характерны только для женщин, а высокий порог дермографизма, равный 70 г, более распространен среди мужчин (рис. 5, стр. 18). Вместе с тем, статистически значимых половых различий параметров дермографизма (при р<0,05) нами найдено не было.



В рамках второй серии наблюдений нами было изучено влияние функционального состояния центральной нервной системы на реактивность сосудов кожи на штриховое раздражение у здоровых испытуемых.

Судаков К.В., Каменская В.М., Титаева М.А. и др. (1980) описали в качестве фактора, влияющего на функциональное состояние центральной нервной системы, изменение количества воспринимаемой зрительной сигнализации при закрывании и открывании глаз. Нами было исследовано влияние функционального состояния центральной нервной системы (в зависимости от количества воспринимаемой зрительной сигнализации) на реактивность сосудов кожи на штриховое раздражение у испытуемых.

У 10 испытуемых (опытная группа) нами были измерены пороги дермографизма вначале при закрытых глазах, а через 300 с при открытых глазах. Команду открыть глаза испытуемым давали непосредственно перед нанесением штрихового раздражения. У 10 испытуемых контрольной группы порог был измерен дважды с интервалом 300 с, оба раза при закрытых глазах.

Было обнаружено, что у 8 из 10 испытуемых опытной группы при первом измерении, при закрытых глазах, порог дермографизма был на 10 г ниже, чем при втором измерении, при открытых глазах. У двух испытуемых пороги дермографизма при закрытых и при открытых глазах были одинаковы (рис. 6, стр. 19). У всех испытуемых контрольной группы при втором измерении был выявлен на 10 г более низкий порог, чем при первом измерении.

Таким образом, нами выявлено, что реактивность сосудов кожи на штриховое раздражение у здоровых испытуемых выше при закрытых глазах, чем при открытых и тем самым показана зависимость реактивности сосудов кожи на штриховое раздражение от функционального состояния центральной нервной системы.

Голосовое выражение субъективных ощущений при дермографии

Известно, что штриховое раздражение кожи сопровождается субъективными ощущениями (Хомская Е.Д., 2004; Hildenhagen O., Schiffter R., 1976; Boivie J., Leijon G., Johansson I., 1989). Но эти ощущения исследовались в отрыве от дермографических реакций и расценивались как ощущения, обусловленные тактильной чувствительностью. Вместе с тем известно, что субъективные ощущения испытуемых могут быть обусловлены протеканием сосудистых реакций кожи, в частности, при венозном застое в коже (Cacciatori V., Dellera A., Bellavere F. et al., 1997; Padberg F.T. Jr., Maniker A.H., Carmel G. et al., 1999; Arseculeratne M., Cherry G., 2003), при холодовом воздействии на кожу (Shepherd R.F.J. и Shepherd J.T., 1963, цит. по Bannister R., 1992). Klemp P. и Staberg B. (1982) полагали, что отчетливый дермографизм появляется, если штриховое раздражение вызывает неприятные ощущения. Взаимосвязь субъективных ощущений с протеканием дермографических реакций в настоящее время остается не изученной.

В третьей серии наблюдений нами были исследованы субъективные ощущения, появлявшиеся у испытуемых в момент нанесения штрихового раздражения и продолжавшиеся после окончания раздражения.

У первой группы испытуемых, включавшей 20 человек, была изучена эмоциональная оценка субъективных ощущений, появлявшихся в момент нанесения штриховых раздражений разной силы. Каждому испытуемому были нанесены три раздражения - подпороговое, пороговое и надпороговое.

Ощущения при подпороговых раздражениях, которые не привели к дермографическим реакциям, 10 испытуемых оценили как приятные, 9 испытуемых как нейтральные. Ощущения при пороговых раздражениях, вызвавших однофазный дермографизм, 4 испытуемых оценили как приятные, 10 испытуемых - как нейтральные, 4 испытуемых - как неприятные. Ощущения при надпороговых раздражениях, вызвавших двухфазный дермографизм, 3 испытуемых оценили как приятные, 6 испытуемых - как нейтральные и 8 испытуемых - как неприятные (рис. 7А, стр. 21).

Таким образом, увеличение силы штрихового раздражения по отношению к индивидуальной величине порога дермографизма сопровождалось сокращением числа испытуемых, сообщавших о приятных ощущениях и увеличением числа испытуемых, имевших неприятные ощущения. Указанная закономерность оценки субъективных ощущений в зависимости от силы штрихового раздражения имела место у испытуемых с разной величиной порога дермографизма (рис. 7Б, стр. 21).

Полученные нами данные указывают на то, что эмоциональная оценка испытуемыми субъективных ощущений при штриховом раздражении кожи находилась в зависимости от типа дермографической реакции, вызванной раздражением, но не от абсолютной силы раздражения.

У второй группы испытуемых, состоявшей из 15 человек, были исследованы субъективные ощущения, возникшие в момент нанесения штрихового раздражения и ощущения, продолжившиеся после его окончания, в зависимости от типа и интенсивности дермографизма. Каждому испытуемому было нанесено одно штриховое раздражение с силой 50 г.

У 5 испытуемых раздражение вызвало однофазный белый дермографизм, у 10 испытуемых - двухфазный дермографизм.

У четырех испытуемых, имевших однофазный белый дермографизм, субъективные ощущения прекратились в момент окончания раздражения, у одного испытуемого (ЕС) ощущения продолжались еще 10 с. У 8 испытуемых с двухфазным дермографизмом субъективные ощущения продолжались после окончания раздражения, у 2 испытуемых закончились вместе с окончанием раздражения. В среднем у испытуемых с двухфазным дермографизмом ощущения продолжались 132 с, минимальная продолжительность ощущений составила 20 с, максимальная - 300 с. Данные по каждому испытуемому приведены в табл. 2.

Таблица 2 - Продолжительность субъективных ощущений и тип дермографической реакции у испытуемых после штрихового раздражения

Испытуемый	Продолжительность ощущений, с	Тип дермографической реакции
НН	0	Однофазная
МВ	0	Однофазная
ВМ	0	Однофазная
ВП	0	Однофазная
ЮР	0	Двухфазная
ИЛ	0	Двухфазная
ЕС	10	Однофазная
ДР	20	Двухфазная
ЮТ	42	Двухфазная
ЮФ	50	Двухфазная
ЕГ	162	Двухфазная
ИЖ	219	Двухфазная
ОД	241	Двухфазная
АС	300	Двухфазная
ДВ	285	Двухфазная

Таким образом, субъективные ощущения, продолжавшиеся после окончания раздражения, чаще наблюдались и имели большую продолжительность у испытуемых с двухфазным дермографизмом, чем у испытуемых с однофазным дермографизмом.

Продолжительность субъективных ощущений у испытуемых с двухфазным дермографизмом была нами проанализирована в зависимости от интенсивности дермографизма, измеренной колориметрически. В табл. 3 (стр. 23) приведены значения стандартного отклонения цветового тона кожи по линии штриха за период наблюдения и продолжительность субъективных ощущений у испытуемых. Была обнаружена корреляционная взаимосвязь между продолжительностью субъективных ощущений и интенсивностью дермографизма. Коэффициент корреляции Спирмена для данной взаимосвязи составил 0,57 (умеренная теснота взаимосвязи).

Таким образом, нами обнаружено, что для испытуемых, имевших дермографизм большей интенсивности, характерна большая продолжительность субъективных ощущений, чем для испытуемых с меньшей интенсивностью дермографизма.

Таблица 3 - Значение колориметрической характеристики интенсивности дермографизма и продолжительность субъективных ощущений у испытуемых после раздражения

Испытуемый	Стандартное отклонение значений цветового тона кожи по линии штриха, град.	Продолжительность ощущений, с
ЮР	1,8	0
ЮФ	2,6	50
ИЛ	2,9	0
ДР	3,3	20
АС	3,5	300
ДВ	3,9	285
ЮТ	4,3	42
ЕГ	4,4	162
ОД	4,6	241
ИЖ	4,6	219

Испытуемые, принявшие участие в третьей серии наблюдений, получили инструкции, ставящие задачу сконцентрировать внимание на ощущениях, исходящих от области кожи, в которой было нанесено штриховое раздражение. Обследованные в первой серии наблюдений испытуемые не получали такой инструкции. Из литературы известно, что концентрация внимания представляет собой особое состояние центральной нервной системы (Леонтьев А.Н., 1976). Чтобы оценить влияние функционального состояния центральной нервной системы в виде повышенного внимания на протекание дермографизма, нами были сопоставлены временные параметры дермографизма у испытуемых третьей серии наблюдений и у испытуемых первой серии наблюдений.

У испытуемых третьей серии наблюдений (общим числом 35 человек) латенция дермографизма в среднем составила (11 2) с, длительность восстановления исходного цвета кожи - (350 40) с, у испытуемых первой серии наблюдений (общим числом 50 человек) продолжительность латенции составила (17 5) с, а длительность восстановления исходного цвета кожи - (160 30) с. Таким образом, у испытуемых третьей серии наблюдений дермографические реакции после штрихового раздражения имели меньшую латенцию, чем у испытуемых первой серии наблюдений (рис. 8А, стр. 24), а восстановление исходного цвета кожи у испытуемых третьей серии наблюдений занимало большее время, чем у испытуемых первой серии наблюдений (рис. 8Б). Различие средней продолжительности латенции и средней длительности восстановления исходного цвета кожи у испытуемых третьей серии наблюдений и у испытуемых первой серии наблюдений было достоверным при (p<0,05).

Таким образом, нами обнаружено влияние функционального состояния центральной нервной системы в виде повышенного внимания на протекание дермографических реакций: большей степени концентрации внимания, с одной стороны, соответствовала повышенная реактивность сосудов кожи (более короткая латенция), а с другой - более продолжительное восстановление исходного цвета кожи.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

В результате проведенных нами исследований получены данные, изменяющие сложившееся представление о закономерностях дермографических реакций. Установлено, что дермографизм появляется лишь при определенной силе раздражения, которая рассматривается нами как порог дермографизма. Порог дермографизма индивидуален. При этом, порог зависит от степени пигментации кожи, пола, функционального состояния центральной нервной системы испытуемых. Выявлено, что увеличение силы штрихового раздражения вызывает не изменение белого дермографизма на красный, как указано в литературе (Ярош А.А., 1985; Петровский Б.В., 1989; Roche Lexikon Medizin, 2005), а появление второй фазы дермографической реакции.

При стандартизированном штриховом раздражении нами изучены особенности реактивности сосудов кожи, зависящие от степени пигментации кожи, различия реактивности сосудов кожи при определенных вариантах функционального состояния центральной нервной системы, половые различия реактивности сосудов кожи у здоровых испытуемых. Таким образом, нами впервые в стандартизированных условиях измерены параметры «нормальной» реактивности сосудов кожи на штриховое раздражение, которые могут быть использованы в медицине как эталонные для диагностирования изменений реактивности сосудов кожи у больных.

Нами выявлены ранее не изученные у здоровых испытуемых взаимосвязи реактивности сосудов кожи на штриховое раздражение кожи и функционального состояния центральной нервной системы испытуемых. Обнаружено, что порог дермографизма зависит от количества воспринимаемой испытуемым зрительной сигнализации, а продолжительность латенции дермографизма и длительность восстановления исходного цвета кожи зависят от степени сосредоточения внимания испытуемых на ощущениях от стимулированной области кожи. В свою очередь, протекание дермографических реакций сопровождается субъективными ощущениями, которые соответствуют типу дермографизма, что свидетельствует о том, что изменения кровотока кожи, вызванные штриховым раздражением, воспринимаются испытуемыми.

Считают, что механизм дермографической реакции представлен аксонрефлексом (Глазачев О.С., 1995; Folkow B., Neil E., 1971). При этом, описываемая в связи с дермографизмом модель аксонрефлекса, не подразумевает участие в его регуляции центральной нервной системы. Обнаруженную нами взаимосвязь дермографических реакций и функционального состояния центральной нервной системы возможно объяснить исходя из современного представления об аксонрефлексе, как о реакции, осуществляющейся за счет антидромного высвобождения вазоактивных нейропептидов окончаниями чувствительных нервных С-волокон кожи, происходящего в ответ на механическое раздражение кожи. При этом состав и количество высвобождаемых нейропептидов зависят от функционального состояния центральной нервной системы, сложившегося в связи с афферентной импульсацией, поступившей от тех же волокон (Mano T., Iwase S., Toma S., 2006; Yaprak M., 2008). Выявленные нами зависимости реактивности сосудов кожи на штриховое раздражение от степени пигментации кожи, пола, функционального состояния центральной нервной системы испытуемых и описанная в литературе зависимость реактивности сосудов кожи от преобладающего тонуса вегетативной нервной системы, по нашему мнению, указывают на формирование при нанесении штрихового раздражения центрально-периферической интеграции механизмов регуляции тонуса сосудов кожи разного уровня организации, которая направлена на оптимизацию достижения приспособительного результата - восстановление локального метаболизма кожи.



ВЫВОДЫ

1) Применение сконструированного нами дермографометра обеспечивает стандартизацию силы штрихового раздражения кожи и параметризацию реактивности сосудов кожи на штриховое раздражение кожи.

2) Обнаружен и исследован новый параметр реактивности сосудов кожи - порог появления дермографизма. Тип дермографических реакций кожи соответствует силе штриховых раздражений: пороговые раздражения вызывают однофазные реакции, надпороговые раздражения - двухфазные реакции.

3) Параметризованы различия реактивности сосудов кожи, связанные со степенью пигментации кожи. У испытуемых с более пигментированной кожей (умеренно-пигментированная, светло-коричневая) реактивность сосудов кожи выше, чем у испытуемых со светлой кожей.

4) Реактивность сосудов кожи к штриховому раздражению зависит от функционального состояния центральной нервной системы испытуемых.

5) Словесная оценка субъективных ощущений, вызванных у испытуемых штриховым раздражением кожи, зависит от силы раздражения: подпороговые раздражения вызывают приятные или нейтральные ощущения, пороговые раздражения - нейтральные или неприятные ощущения, надпороговые раздражения более часто, чем пороговые, неприятные ощущения.

6) Продолжительность субъективных ощущений после окончания штрихового раздражения зависит от типа и интенсивности дермографической реакции: субъективные ощущения при двухфазных дермографических реакциях имеют большую продолжительность, чем при однофазных и продолжаются дольше при более интенсивных дермографических реакциях.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Донцов Р.Г., Шафеев Т.А., Алещенко С.А., Кривоус А.Ю. Сосудистые реакции кожи, объективные и субъективные показатели // Тезисы докладов ежегодной научной конференции молодых ученых Института ВНД и НФ РАН, 10-11 октября 2001 г. М., 2001. - С. 7-8.

2. Донцов Р.Г., Урываев Ю.В. Дермография у здоровых: зависимость типов реакций кожных сосудов от силы раздражения // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. - 2006. - Т. 92. - № 2. - С. 232-237.

3. Донцов Р.Г. Семантические ответы и сосудистые реакции кожи на дермографическое раздражение у здоровых // Материалы Х научной конференции молодых ученых Института ВНД и НФ РАН, Москва, 11-12 октября 2006 г. - М., 2006. - С. 28.

4. Урываев Ю.В., Донцов Р.Г., Самохвалова Е.Н. Отражение характера сосудистых реакций кожи (дермографизма) в словесном выражении ощущений у здоровых людей // Физиология человека. - 2007. - Т. 33. - № 3. - С. 1-5.

5. Донцов Р.Г., Урываев Ю.В. Гуморальный компонент сосудистых реакций при дермографии // Материалы XX съезда физиологического общества им. И.П. Павлова, Москва, 4-8 июня 2007 г. - М., 2007. - С. 454.

6. Урываев Ю.В., Донцов Р.Г., Мальцев А.В. Пат. № 2331359 Российская Федерация, МПК A 61 B 5/03 (2006.01). Устройство исследования реактивности сосудов кожи человека и количественной оценки дермографизма / Урываев Ю.В., Донцов Р.Г., Мальцев А.В.; заявители и патентообладатели Урываев Ю.В., Донцов Р.Г., Мальцев А.В. - № 2007108456/14; заявл. 07.03.2007, опубл. 20.08.2008.

Размещено на Allbest.ru

...