Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Клиническая сомнология раннего детского возраста. Сон детей раннего возраста в норме и патологии. Учебное пособие
.pdf
Guilleminault C, Dement W. C. Sleep apnea syndromes and related sleep disorders
// Sleep disorders: diagnosis and treatment / Ed. R. L. Williams, I. Karacan. New
York: Willey, 1978. P. 9-28.
Haddad G. G. Control of bereathing in children// Breathing disorders of sleep/ Ed.
N. H. Edelman, T. V. Santiago. New York: Churchill Livingstone, 1986. P. 57-80.
Kelmanson I. A., Groswasser J., Franco P., Kahn A. Sighs during sleep in future
victims of sudden infant deaths // Sleep and Hypnosis. 2003. Vol. 5. P. 83-88.
Marcus C. L., Omlin K. J., Basinki J.et al. Normal polysomnographic values for
children and adolescents // Am. Rev. Respir. Dis. 1992. Vol. 146. P. 1235-1239.
Perez-Padilla R., West P., Kryger M. H. Sighs during sleep in adult humans // Sleep.
1983. Vol. 6. P. 234-243.
Sullivan C. E. Breathing in sleep// Physiology in Sleep/ Ed. J. Orem, CD. Barnes.
New York: Academic Press, 1981. P. 214-272.
Tabachnick E., Muller N. L., Bryan A. C., et al. Changes in ventilation and chest wall
mechanisms during sleep in normal adolescents // J. Appl. Physiol. 1981. Vol. 51.
P. 557-564.
51
Л Е К Ц И Я 5. Реакция пробуждения (arousal)
Цель лекции: дать информацию о реакции пробуждении, о формах
ее проявления и защитной роли, а также о существующих критериях
ее распознавания у детей и о тех факторах, которые влияют на выраженность этой реакции.
Реакция пробуждения и формы ее проявления. Данная
реакция является важным защитным механизмом против различных
угрожающих воздействий (Кельмансон И. А., 2005, 2006).
Реакция пробуждения (arousal) - это переход к более поверхностным стадиям сна или полное пробуждение.
Реакция arousal может приобретать форму как относительно
краткосрочных эпизодов повышения мышечного тонуса,
выявляющихся по данным электромиограммы, так и форму перехода
от одной стадии сна к другой или форму коротких периодов
десинхронизации ЭЭГ, а также форму полного пробуждения (Phillipson E. A., Sullivan C. E., 1978).
У здоровых взрослых, которые подвергались акустическому воздействию в целях провоцирования реакции arousal, она наиболее
часто проявлялась в форме повышения активности ЭМГ (24%); далее
в порядке убывания шли следующие формы ее проявления: движения
тела (19%), переход к более поверхностным стадиям сна (19%), возрастание частоты ЭЭГ (17%), появление на ЭЭГ альфа волн (13%)
и пробуждение (2%) (Badia P. et al., 1985). Кроме указанных форм
проявления реакция arousal сопровождается транзиторным повышением артериального давления, увеличением частоты сердечных сокращений и частоты дыхания, что свидетельствует об активации сим-
52
патической нервной системы. При этом выраженность этой активации
явно непропорциональна тому усилию, которое требуется для
перехода от состояния сна к бодрствованию, и данное обстоятельство
позволяет утверждать, что симпатическая активация, сопутствующая
реакции arousal, во многом направлена на мобилизацию организма перед лицом той вероятной угрозы, которая и привела к реакции
arousal (Homer R. L., 1996).
С точки зрения нейроанатомии, реакция arousal не сопряжена с функцией какого-то конкретного ядра головного мозга, однако можно отметить те его структуры, которые принимают участие
в формировании данной реакции, это: мост, задние отделы
гипоталамуса, субталамические отделы, базальные участки переднего
мозга (Jones B. E., 1989).
В ходе реализации реакции пробуждение активирующая
ретикулярная формация головного мозга получает коллатеральные
импульсы от висцеральных, соматических и иных сенсорных систем,
после чего передает импульсы в передний мозг, что и сопровождается
кортикальной активацией (Jones B. E., 1989).
Критерии распознавания реакции arousal. Разработан стандартизованный подход к идентификации реакции arousal у взрослых.
Согласно рекомендациям американской ассоциации по изучению
нарушений сна, реакция arousal может быть зафиксирована в ФМС
при внезапном изменении частоты ЭЭГ, включающем появление тета, альфа-волн, а также ЭЭГ- активности с частотой 1 б Гц и выше, отличной от сонных веретен; продолжительность этих изменений ЭЭГ
должна составлять не менее 3 секунд, а последующий непрерывный
сон должен составлять не менее 10 секунд. В ФБС реакция arousal
может быть зафиксирована при перечисленных выше изменениях, сопровождающихся повышением амплитуды ЭМГ (Association A.S.D.,
1992).
Повышения амплитуды ЭМГ как в ФБС, так и в ФМС, не
сопровождающиеся изменениями ЭЭГ, не рассматриваются как
arousal.
53
Критерии распознавания реакции arousal у детей первого года жизни отличаются от таковых, используемых у взрослых и детей старшего возраста. Группой экспертов, входящих в International Pediatric
Wake-up Club, было предложено различать прежде всего подкорковую
(субкортикальную) и корковую (кортикальную) формы реакции arousal (Кельмансон И. А., 2005, 2006; The scoring of arousals..., 2005).
Субкортикальная реакция. Констатируется в тех случаях, когда
форма ЭЭГ у ребенка не меняется, однако имеют место минимум два из
перечисленных ниже признаков, проявляющихся минимум в течение 3
секунд во время активного или спокойного сна ребенка:
а) В фазе спокойного сна (ФМС)
- наличие движений тела, определяемых при помощи сенсоров движений или выявляемых по имеющимся артефактам на соматических
каналах полисомнограммы (ЭКГ, ЭЭГ, респираторных параметров), а
также в ходе непосредственного наблюдения за ребенком; подобные
движения могут включать в себя и вздрагивания;
- изменения частоты сердечных сокращений (ЧСС) (по меньшей
мере, увеличение ЧСС на 10% по сравнению с исходной);
- изменения характера дыхания (частоты и/или амплитуды); эти
изменения могут включать в себя и единичные вздохи.
б) В фазе активного сна (ФБС)
- наличие движений тела, выявляемых при помощи сенсоров движения или по изменениям на соматических каналах ПСГ
(ЭКГ, ЭЭГ, респираторные характеристики) или выявляемые при
непосредственном наблюдении;
- изменения ЧСС (увеличение ЧСС, по меньшей мере, на 10% по
сравнению с исходной)
- увеличение амплитуды ЭМГ, зарегистрированной на подбородке,
если это увеличение не связано с появлением ранее отсутствовавших
сосательных движений.
Кортикальная реакция. Она констатируется на основе
вышеперечисленных критериев и появления внезапных изменений
частоты фоновой ЭЭГ (минимум на 1 Гц) продолжительностью минимум 3 секунды. Уменьшение амплитуды ЭЭГ может также помочь в
выявлении кортикальной реакции. Реакция arousal может закончить-
54
ся полным пробуждением ребенка, что констатируется при наличии
кортикальной реакции продолжительностью в 1 минуту и более,
заканчивающейся раскрытием глаз ребенка.
Реакция arousal может возникать спонтанно или вызываться
определенными стимулами, т. е. быть индуцированной.
Спонтанные реакции. Данные реакции возникают во время
сна без видимой причины. В ряде случаев они возникают в связи с
переходами от одной стадии сна к другой, часто сопровождаясь
движениями тела. В таких случаях реакции обозначаются как
“спонтанные, ассоциированные с изменениями стадий сна”. Как
в ФМС, так и в ФБС, спонтанные реакции arousal определяются с
интервалами 3-6 минут у детей первого года жизни и с интервалами
6-10 минут у детей старших возрастных групп. Более частые реакции,
наблюдаемые у детей первого года жизни, объясняют большую фрагментацию сна в этой возрастной группе (McNamara F. et al., 1996).
Индуцированные реакции. Их можно разделить на отдельные
категории в зависимости от предполагаемой причины их
возникновения:
1. Внутренние причины
- реакция arousal ассоциируется с респираторными факторами: апноэ
(центральным, смешанным, обструктивным), гипопноэ, гипоксией/
гиперкапнией, повышением усилий, связанных с обеспечением
дыхания (Rees К. et al., 1995), раздражением трахеи и бронхов
(Jeffery H. E. et al., 1999);
- реакция arousal связана с иными системными проявлениями, в частности с кардиальными (брадикардия, колебания артериального давления (Trelease R. B. et al., 1985), мышечными (движение конечностей
(Winkelman J. W., 1999), дигестивными (кислый гастроэзофагеальный
рефлюкс, достигающий проксимальных отделов пищевода (Kahn A. et
al., 1991), колика) изменениями, а также с изменениями
тела (Karacan I. et al., 1968).
2. Внешние причины
- реакция arousal возникает вслед за изменениями в окружении
ребенка (звуковыми, световыми, температурными, химическими,
тактильными); при этом световые изменения оказывают слабое влияние на возникновение реакции arousal у детей первого года жизни лишь у 47% обследованных возникают подкорковые реакции в ответ
температуры
55
на фотостимуляцию в фазе спокойного сна (Davidson Ward S. L. et al.,
1992a; Busby K. A. et al., 1994);
- реакция arousal может быть вызвана также вдуванием воздуха
в ноздри за счет раздражения тройничного нерва (Read P. A. et al.,
1998), путем вибротактильной стимуляции (Newman N. M. et al.,
1989), путем изменения положения тела ребенка (тилт-теста) и связанной с данным маневром стимуляцией барорецепторов (Galland B.
C. et al., 1998).
В целом у детей первого года жизни реакции arousal чаще наблюдаются в фазе активного сна/ФБС. Это касается как спонтанных, так и
индуцированных реакций. Порог реакции arousal снижается в течение
ночи: он обратно пропорционален суммарному времени сна ребенка
(Rosenthal L. et al., 1996; Franco P. et al., 2001).
Факторы, влияющие на выраженность реакции arousal у детей.
Реакции у детей сопровождаются специфическими поведенческими
стереотипами. Выделяют ч е т ы р е ведущих к о м п о н е н т а поведения
ребенка, сопутствующих реакции arousal
1. Вздохи, или усиленное дыхание (sighs)
2. Вздрагивания (startles)
3. Размашистые движения конечностей (thrashing)
4. Полное пробуждение с раскрытием глаз и плачем.
:
В ходе реакции arousal перечисленные поведенческие стереотипы проявляются у ребенка в такой последовательности: сначала
отмечаются глубокие вздохи и вздрагивания, затем резкие движения
конечностей и, наконец, ребенок пробуждается (Lijowska A. S.
et al., 1997). В то же время часто фиксируется и неполный набор
перечисленных поведенческих реакций.
Порог возникновения и частота реакции arousal зависит от многочисленных экзогенных и эндогенных факторов. Но прежде всего этот
феномен зависит от степени зрелости ребенка.
Установлено, что порог реакции в ответ на звуковые стимулы снижается с возрастом ребенка, и у детей раннего возраста порог реакции
выше, чем у взрослых, а у недоношенных новорожденных выше, чем
у доношенных (Kahn A. et al., 1986). В то же время следует обратить
56
внимание на существование своеобразного «критического периода»
на первом году жизни ребенка, который приходится на 2-4-й месяц,
когда реакция arousal имеет максимально высокий порог (Newman N. M.
et al., 1989).
Кроме того, на реакцию arousal у ребенка большое влияние оказывает
курение матери во время беременности. Показано, что вследствие
курения матери у детей первого года жизни снижается способность
отвечать реакцией arousal на возникновение обструктивных апноэ во
время сна (Tirosh E. et al., 1996), на звуковую стимуляцию (Franco P.
et al., 1996) и на искусственную гипоксию (Lewis K.W., Bosque E.M.,
1995). Реакция arousal у детей первого года жизни подавляется и при
употреблении матерью наркотических и седативных препаратов во
время беременности (Davidson Ward S. L. et al., 1992b).
На порог реакции arousal влияет также ряд факторов, связанных с
организацией сна ребенка. В частности, свое модифицирующее влия-
ние оказывает поза ребенка во время сна. Например, у новорожденных и детей первых 3 месяцев жизни, спящих на животе, по сравне-
нию с теми, кто спит на спине, достоверно уменьшается общее число
зарегистрированных реакций arousal (Kahn A. et al., 1993) и повышается порог этой реакции на звуковые стимулы (Franco P.
1998; Galland B. C. et al., 1998; Groswasser J. et al., 2001: Home R.S.C.
et al., 2001). Реакция arousal зависит и от температуры тела ребенка
и от температуры помещения, в котором он спит. Так, новорожденные, находящиеся в холодном помещении, имеют более прерывистый сон, повышенную частоту эпизодов активного сна и большую
двигательную активность во сне (Bach V. et al., 1994). При повышении температуры окружающего воздуха новорожденные дети имеют
более высокий порог реакции arousal по сравнению с тем, который
определяется у них при нормальной температуре, причем данная закономерность наиболее отчетливо выявляется к концу ночи (Franco
P. et al., 2001). Помимо этого, дети, голова которых закрыта одеялом
во время сна, имеют более высокий порог реакции arousal на звуковые стимулы, а ректальная температура в такой ситуации у них более
высокая (Franco P. et al., 2002). Интересно отметить и то, что снижению порога реакции arousal на звуковые стимулы способствует сон
ребенка с соской (Franco P. et al., 2000), а также грудное вскармливание (Elias M. E. et al., 1986), что совместный сон в одной постели с
родителями способствует более частым реакциям arousal у ребенка
(Mosko S. et al., 1995).
et al.,
57
Защитная роль реакции пробуждение. Формирование реакции
arousal в ответ на возникающие во время сна нарушения функции
дыхания имеет важное защитное значение. В то же время следствием
таких реакций является выраженная фрагментация и низкая
эффективность сна у детей, страдающих нарушениями дыхания во
время сна. В свою очередь это приводит к нарушению функциональных
характеристик в дневные часы, в том числе к повышенной сонливости.
К повышенной сонливости в дневное время приводят также стимулы,
влияющие лишь на транзиторное повышение артериального давления,
т. е. так называемые «автономные реакции arousal” (Martin S. E. et al.,
1997). Эта закономерность характерна как для взрослых пациентов,
так и для детей, хотя у последних повышенная дневная сонливость на
фоне ОА не столь сильно выражена (Davidson Ward S. L., Marcus C. L.,
1996). Отчасти данное обстоятельство связано с тем, что ОА у детей,
даже сопровождаясь гипоксемией, часто не приводят к кортикальной
реакции arousal. Есть данные, согласно которым ОА, наблюдаемые во
время сна у детей, в ФМС лишь в 39% заканчиваются формированием
реакции arousal; в ФБС – лишь в 38%. При этом ОА чаще, чем ЦА,
приводят к реакции arousal, а вероятность возникновения данной
реакции в ответ на нарушения дыхания во время сна повышается по
мере роста и развития ребенка (McNamara F. et al., 1996). У детей,
страдающих ОА во время сна, по сравнению с практически здоровыми детьми тех же возрастных групп доля ФБС в общей структуре сна
менее выражена. Однако общее количество реакций arousal, наблюдаемых на фоне ОА, существенно не отличается от количества, выявляемого у практически здоровых детей. Следовательно, на фоне ОА у
детей не отмечается столь выраженного нарушения архитектуры
сна, как это бывает у взрослых пациентов.
Фрагментированный сон и депривация сна могут в свою очередь
сопровождаться повышением порога реакции arousal и нарушением естественных защитных механизмов. Такое явление нередко
наблюдается у пациентов, страдающих ОА во время сна (Kimoff R. J.
et al., 1994). Примечательно, что у одного и того же пациента, страдающего ОА, по ходу сна выявляется возрастающая продолжительность
апноэ и увеличение усилий, затрачиваемых на преодоление
возникающих апноэ при вдохе (Charbonneau M. et al
факты позволяют предположить, что реакции arousal, возникающие
во время сна в ответ на повторные ОА, имеют тенденцию к угаса-
., 1994). Данные
58
нию. Трудно с уверенностью сказать, в какой мере реализация данного феномена связана с фрагментацией сна, привыканием к повторным
эпизодам гипоксии и генетической предрасположенностью к нарушению реакции arousal, однако можно предположить, что повышение
порога реакции arousal на фоне повторных эпизодов ОА может иметь
значение с точки зрения некоторого уменьшения фрагментации сна.
Реакции arousal, возникающие в ответ на гипоксию и гиперкапнию,
реализуются за счет участия центральных и периферических
хеморецепторов с передачей импульсов в активирующую
ретикулярную формацию.
Гиперкапния, наблюдаемая в ФМС, является мощным стимулом
arousal. У здоровых детей и взрослых пороговый уровень РаСО
2
при котором практически в 100% случаев индуцируется реакция
arousal, составляет 50-60 мм. рт. ст. (Van der Hal A. L. et al., 1985). По
сравнению с взрослыми, у детей в ФБС порог реакции arousal в ответ
на гиперкапнию несколько ниже.
Гипоксия у детей оказывается не столь мощным стимулом для
формирования реакции arousal, сколь гиперкапния. Более отчетливо
реакция arousal в ответ на гипоксию реализуется в ФМС. При прочих равных условиях дети, родившиеся недоношенными, в период
новорожденности имеют менее выраженную реакцию arousal в ответ
на гипоксию по сравнению с детьми, родившимися доношенными.
Важно также отметить, что сниженная чувствительность к гипоксии
наиболее отчетливо проявляется у детей в возрасте 1-6 месяцев. Так,
лишь у 40% детей этого возраста возникает реакция arousal в ФМС
как ответ на вдыхание в течение 3 минут смеси, содержащей 11-12%
кислорода (Davidson Ward S. L. et al., 1992a). Остается неясным, с чем
связано такое угнетение реакции arousal именно в данном возрасте.
Высказываются предположения о том, что в основе может лежать
активный процесс созревания коры головного мозга, наблюдаемый
именно в этот период. Он сопровождается некоторым угнетением
более «примитивных» функций ствола головного мозга, в частности
реакции arousal, в формировании которой принципиальную роль
играют стволовые структуры (Davidson Ward S. L. et
al., 1992a).
,
59
? Вопросы для самоконтроля
1. Что такое реакция пробуждения?
2. Что такое кортикальная и субкортикальная реакция пробуждения?
3. Что такое спонтанная и индуцированная реакция пробуждения?
4. Какие факторы влияют на выраженность реакции пробуждения у де-
тей?
5. В чем заключается защитная роль реакции пробуждения?
6. Какие критерии используются для распознавания реакции пробуждения у детей?
NB! ЛИТЕРАТУРА
Кельмансон И. А. Реакция пробуждения у детей раннего возраста // Рос. вест-
ник перинатол. педиатр. 2005. № 5. С. 47-51.
Кельмансон И. А Сон и дыхание детей раннего возраста. СПб.: Издательство
«ЭЛБИ-СПб.», 2006. 392 с.
Association A.S.D. EEG arousals: scoring rules and examples: a preliminary report
from the Sleep Disorders Atlas Task Force of the American Sleep Disorders Association // Sleep. 1992. Vol. 15. P. 174-184.
Bach V., Bourferrache В., Kremp O. et al. Regulation of sleep and body temperature
in response to exposure to cool and warm environments in neonates // Pediatrics. 1994. Vol. 93. P. 789-796.
Badia P., Harsh J., Balkin T. et al. Behavioral control of respiration in sleep and
sleepiness due to signal-induced sleep framentation // Psychophysiology. 1985.
Vol. 22. P. 517-524.
Busby K. A., Mercier L., Pivik R. T. Ontogenic variations in auditory arousal
threshold during sleep // Psychophysiology. 1994. Vol. 31. P. 182-188.
Charbonneau M., Marin J.M., Olha A.E. et al. Changes in obstructive sleep apnea
characteristics across the night // Chest. 1994. Vol. 106. P. 1695-1701.
Davidson Ward S. L., Bautista D. B., Keens T. G. Hypoxic arousal responses in
normal infants // Pediatrics. 1992а. Vol. 89. P. 860-864.
Davidson Ward S. L., Bautista D. B., Woo M. S. et al. Responses to hypoxia and
hypercapnia in infants of substance-abusing mothers // J. Pediatr. 1992b. Vol.
121. P. 704-709.
Davidson Ward S. L., Marcus C. L. Obstructive sleep apnea in infants and young
children // J. Clin. Neurophysiol. 1996. Vol. 13. P. 198-207.
Elias M. E., Nicolson N. A., Bora C. Sleep/wake patterns of breast-fed infants in the
rst 2 years of life // Pediatrics. 1986. Vol. 27. P. 322-329.
Franco P., Hainaut M., Pardou A. et al. Prenatal exposure to cigarette smoke
increases auditory arousal thresholds in infants // Pediatr. Pulmonol. 1996. Vol.
22. P. 426.
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]