Сетевое издание "Медицина и образование в Сибири"
 
 
  

 
№ 4 - 2014 г.
14.00.00 медицинские науки

УДК 612.172.2:612.216.3

ОСОБЕННОСТИ РЕГУЛЯЦИИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА В УСЛОВИЯХ УПРАВЛЯЕМОГО ДЫХАНИЯ

А. Я. Родный1, Л. О. Дегтярева1, И. А. Беломестнова1, О. В. Сорокин1,2, С. Н. Зинатулин3

1ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздрава России (г. Новосибирск)
2Компания «Биоквант» (г. Новосибирск)
3ООО Фирма «Динамика» (г. Новосибирск)

В процессе физиологической адаптации кардиореспираторное сопряжение играет одну из ведущих ролей. Характер этого сопряжения напрямую зависит от нагрузки как на аппарат вентиляции, так на сердечно-сосудистую систему. Мы изучали вариабельность ритма сердца при изменении паттерна дыхания у здоровых подростков в условиях обычного дыхания и при нагрузке, создаваемой дыхательным тренажером Фролова (обе пробы проводились с частотой 6 дыханий/мин, 3 сек — вдох, 7 сек — выдох). Нами было обнаружено, что ТДИ влияет на парасимпатику, воздействуя на механорецепторы гладких мышц дыхательных путей. В механизм кардиореспираторного сопряжения вовлекаются центральные эрготропные структуры.

Ключевые слова: кардиоинтервалография, подростки, кардиореспираторное сопряжение.


Актуальность. В современной функциональной диагностике есть различные методы оценки состояния дыхания, к примеру, проба Вальсальвы (после фоновой пробы обследуемый в горизонтальном положении делает вдох и в течение 15–20 сек выдыхает воздух через узкое отверстие в мундштуке, поддерживая внутрилёгочное давление на уровне 40 мм рт. ст. по данным манометра). Эта проба отражает сохранность афферентного, центрального и эфферентного звеньев барорефлекса [3]. Наша задача заключалась в разработке нового подхода оценки реагирования экстракардиальных систем с помощью тренажера Фролова.

Таким образом, цель нашего исследования — выявление особенностей реагирования экстракардиальных систем регуляции ритма сердца в условиях глубокого управляемого дыхания.

Материалы и методы. В исследовании приняли участие 25 студентов НГМУ (18–21). Критериями отбора стали следующие характеристики: ЧСС не менее 75 уд/мин; студенты без вредных привычек; исключались спортсмены (так как физические нагрузки уже приводят к появлению адаптационных возможностей организма). С испытуемыми мы работали по следующей методике:

  • 1 этап: проводилась запись кардиоинтервалографии (КИГ) [1] с помощью АПК КардиоБОС компании Биоквант (г. Новосибирск) в течение 5 мин (фон);
  • 2 этап (проба 1): управляемое спокойное диафрагмальное дыхание (без аппарата ИТИ) с помощью программы Breathing Timer — вдох 3 сек, выдох 7 сек (в течение 10 мин), после чего проводилась запись КИГ в течение 5 мин;
  • 3 этап (проба 2): управляемое спокойное диафрагмальное дыхание с гидравлическим сопротивлением на вдохе с применением дыхательного тренажера ИТИ (компания «Динамика», г. Новосибирск) и программы Breathing Timer — вдох через нос 3 сек, выдох через рот в дыхательный аппарат 7 сек (в течение 10 мин), после чего снималась запись КИГ-параметров сердечного ритма в течение 5 мин.

Полученные результаты обрабатывались непараметрическим методом с помощью программы «STATISTICA 8.0» (в статье приведены значения медианы и интерквантильного размаха с уровнем значимости p < 0,05).

Результаты и их обсуждения. Приведём оценку показателей, полученных в ходе дыхательных проб (см. табл.).

Характеристика параметров кардиоинтервалограммы

Параметры Фон Проба 1 Проба 2
RRNN 760,2 (717,6–838,5) 804,3 (761,2–848,5);+5,8 %
VR 0,242 (0,172–0,318) 0,274 (0,224–0,35);+13,2 % 0,270 (0,232–0,334);+11,57 %
IN 110,8 (50,3–219) 82,3 (57,8–143,4);–25,7 %; 79,6 (46,2–104,7);–28,16 %
TP 2344,3
(1089,1–3805,2)
3151 (4967,9–1840,6);+34,4 % 2955,4 (2467,4–5573,1);+26,07 %
VLF 639,8 (356,9–2036) 1316,3(29,5–64,3);+105,7%
LF 922,3
(313,1–1134,8)
1073,6 (623,7–1724,3);+16,7 % 1259,6 (791,7–1816,2);+36,5 %
HFnu 42,8 (32,8–54,6) 33,6 (27,6–46,2);–21,0 %
LFnu 57,2 (45,4–67,2) 66,4 (53,8–72,4);+16,0 %
HF% 27,5 (6,5–134,4) 14,7 (9,7–17,7);–46,5 %

Примечание: RRNN — среднее значение длительности сердечного цикла; VR — вариационный размах (разница между максимальным и минимальным значениями RR); IN — индекс напряжения; TP — общая мощность спектра нейрогуморальных регуляций; VLF — абсолютное значение мощности спектра в очень низкочастотном диапазоне; LF — абсолютное значение мощности спектра в низкочастотном диапазоне; HFnu — нормализованное значение мощности в высокочастотном диапазоне; LFnu — нормализованное значение мощности в низкочастотном диапазоне; HF% — относительное значение мощности в высокочастотном диапазоне

Наблюдается увеличение вариационного размаха (VR1 на 13,2 %; VR2 на 11,57 %) (рис. 1) и увеличение общей мощности спектра (TP1 на 34,4 %; TP2 на 26,07 %) (рис. 2), что свидетельствует об увеличении активности парасимпатической нервной системы и повышении уровня адаптационных возможностей организма при стрессовой нагрузке.

Рис. 1. Динамика изменения вариационного размаха (VR) при проведении дыхательных проб: VR1 — величина вариационного размаха до проведения дыхательной пробы; VR2 — величина вариационного размаха после проведения дыхательной пробы 1; VR3 — величина вариационного размаха после проведения пробы 2

Рис. 2. Динамика изменения общей мощности спектра (TP) при проведении дыхательных проб: TP1 — величина мощности спектра до проведения дыхательной пробы; TP2 — величина мощности спектра после проведения дыхательной пробы 1; TP3 — величина мощности спектра после проведения дыхательной пробы 2

Одновременно с этим происходит снижение индекса напряжения (IN1 на 25,7 %; IN2 на 28,16 %), что говорит о снижении активности стресс-реализующих систем. При этом отмечается увеличение показателя мощности спектра в низкочастотном диапазоне (LF1 на 16,7 %; LF2 на 36,5 %) (рис. 3) и снижение показателя в высокочастотном диапазоне (HF), что свидетельствует о вовлечении симпатического и парасимпатического отделов в механизмы регуляции сердечным ритмом.

Рис. 3. Динамика изменения значений мощности спектра в низкочастотном диапазоне (LF): LF1 — величина мощности спектра до проведения дыхательной пробы; LF2 — величина мощности спектра после проведения дыхательной пробы 1; LF3 — величина мощности спектра после проведения дыхательной пробы 2

У исследуемой группы студентов во второй пробе (глубокое дыхание на тренажёре) наблюдается увеличение мощности спектра в очень низкочастотном диапазоне (VLF2 на 105,7 %), что свидетельствует о вовлечении центральных эрготропных структур надсегментарного контура управления сердечным ритмом в процессе синхронизации кардиореспираторной системы (рис. 4).

Рис. 4. Динамика изменения мощности спектра в очень низкочастотном диапазоне (VLF): VLF1 — величина мощности спектра до проведения дыхательной пробы; VLF3 — величина мощности спектра после проведения дыхательной пробы 2

Вывод. Глубокое управляемое диафрагмальное дыхание с тренажёром ИТИ, в отличие от дыхания без тренажёра, приводит к более глубоким перестройкам в регуляции ритма сердца, проявляющееся в вовлечении центральных эрготропных структур в механизмы кардиореспираторной синхронизации.

Список литературы

  1. Баевский Р. М. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем : методические рекомбинации / Р. М. Баевский, Г. Г. Иванов, Л. В. Чирейкин // Вестн. аритмологии. — 2001. — № 24. — С. 65–87.
  2. Горст В. Р. Формирование ритма сердца и адаптационные возможности организма при различных функциональных состояниях : автореф. дис. / В. Р. Горст. — 2009.
  3. Исакова О. С. Особенности дисперсии длительности сердечного цикла в ходе дыхательной пробы / О. С. Исакова, А. С. Исакова, О. В. Сорокин // Материалы ежегодной конкурс-конф. студентов и молодых ученых «Авиценна-2013». — Новосибирск : Сибмедиздат НГМУ, 2013. — Т. 2. — С. 274.
  4. Зинатулин С. Н. Лечебно-оздоровительное дыхание на тренажере Фролова в медицинской практике / С. Н. Зинатулин // Теория и практика оздоровительного дыхания. Научный Центр клинической и экспериментальной медицины СО РАМН. — Новосибирск, 2001. — С. 66–85.
  5. Особенности регуляции сердечного ритма в условиях глубокого управляемого дыхания / А. Я. Родный, Л. О. Дегтярева, И. А. Беломестнова [и др.] // Материалы ежегодной конкурс-конф. студентов и молодых ученых «Авиценна-2014». — Новосибирск : Сибмедиздат НГМУ, 2014. — Т. 2. — С. 369.
  6. Факторный анализ параметров вегетативной регуляции сердечного ритма у детей / О. В. Сорокин, Е. В. Маркова, С. В. Труфакин [и др.] // Бюл. СО РАМН. — 2004. — № 1. — С. 32–39.

 

Учредитель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Новосибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО НГМУ Минздрава России)

Государственная лицензия ФГБОУ ВО НГМУ Минздрава России
на образовательную деятельность:
серия ААА № 001052 (регистрационный № 1029) от 29 марта 2011 года,
выдана Федеральной службой по надзору в сфере образования и науки бессрочно

Свидетельство о государственной аккредитации ФГБОУ ВО НГМУ Минздрава России:
серия 90А01 № 0000997 (регистрационный № 935) от 31 марта 2014 года
выдано Федеральной службой по надзору в сфере образования и науки
на срок по 31 марта 2020 года

Адрес редакции: 630091, г. Новосибирск, Красный проспект, д. 52
тел./факс: (383) 229-10-82, адрес электронной почты: mos@ngmu.ru

Выпуск сетевого издания «Медицина и образование в Сибири» (ISSN 1995-0020)
прекращен в связи с перерегистрацией в печатное издание «Journal of Siberian Medical Sciences» (ISSN 2542-1174). Периодичность выпуска — 4 раза в год.

Архивы выпусков «Медицина и образование в Сибири» доступны на сайте с 2006 по 2016 годы, а также размещены в БД РИНЦ (Российский индекс научного цитирования) на сайте elibrary.ru.

Средство массовой информации зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) —
Свидетельство о регистрации СМИ: ПИ № ФС77-72398 от 28.02.2018.

© ФГБОУ ВО НГМУ Минздрава России, 2020



22.05.2017
Сетевое издание «Медицина и образование в Сибири» преобразовано в печатное издание «Journal of Siberian Medical Sciences». Дата перерегистрации: 18.05.2017. Свидетельство о СМИ: ПИ № ФС 77-69793.
Подробнее >>

03.04.2017
С 2017 года Издательско-полиграфическим центром НГМУ осуществляется выпуск печатного издания «Сибирский медицинский вестник».
Подробнее >>

08.02.2016
Уважаемые авторы! Открыт прием статей во 2-й номер 2016 года (выход номера — середина мая 2016 г.).
Подробнее >>

11.01.2016
Уважаемые авторы! Продолжается прием статей в 1-й номер 2016 года (выход номера — конец февраля 2016 г.).
Подробнее >>

28.12.2015
Уважаемые авторы! Сетевое издание входило в Перечень ВАК до 30 ноября 2015 г. Работа по включению издания в новый Перечень ВАК продолжается.
Информация о формировании Перечня ВАК
Подробнее >>

Архив новостей


Rambler's Top100