Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

РОЛЬ БАРОРЕЦЕПТОРОВ В РАЗВИТИИ ФЕНОМЕНА СЕРДЕЧНО-ДЫХАТЕЛЬНОГО СИНХРОНИЗМА У ЧЕЛОВЕКА

Мирцхулава Н.Г. 1
1 ГБОУ ВПО «Кубанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
При высокочастотном дыхании в такт индифферентному раздражителю в определенном частотном диапазоне у человека развивается сердечно-дыхательный синхронизм. Он состоит в том, что на каждое дыхание сердце совершает одно сокращение. Изменение частоты дыхания приводит к синхронному изменению частоты сердечных сокращений. В настоящем исследовании установлено, что увеличение глубины дыхания у здорового человека расширяет диапазон сердечно-дыхательной синхронизации При углублении дыхания у здоровых людей нижняя граница диапазона синхронизации уменьшалась на 7,0%. Это приводило к увеличению диапазона синхронизации на 68,3%. Данный факт позволяет предположить наличие в механизме синхронизации звена обратной связи, где начальным звеном является возбуждение, при проведении пробы сердечно-дыхательного синхронизма, барорецепторов сосудов. Это объясняет отсутствие изменений величины диапазона синхронизации при углублении дыхания у пациентов с гипертонической болезнью II стадии, у которых снижена чувствительность барорецепторов.
сердечно-дыхательный синхронизм
глубина дыхания
барорецепторы
1. Покровский В.М. Сердечно-дыхательный синхронизм у человека / В.М. Покровский, В.Г. Абушкевич, И.И. Борисова, Е.Г. Потягайло, А.Г. Похотько, С.М. Хакон, Е.В. Харитонова // Физиология человека. – 2002. - Т. 28. № 6. - С. 116-119.
2. Покровский В.М. Сердечно-дыхательный синхронизм: выявление у человека, зависимость от свойств нервной системы и функциональных состояний организма / В.М. Покровский, В.Г. Абушкевич, Е.Г. Потягайло, А.Г. Похотько // Успехи физиологич. наук. – 2003. - Т. 34. - № 3. - С. 68-77.
3. Покровский В.М. Проба сердечно-дыхательного синхронизма – метод оценки регуляторно-адаптивного статуса в клинике / В.М. Покровский, В.Г. Абушкевич // Кубан. науч. мед. вестн. – 2005. - № 7-8 (80-81). - С. 98-103.
4. Покровский В.М., Пономарев В.В., Артюшков В.В., Фомина Е.В., Гриценко С.Ф., Полищук С.В. Система для определения сердечно-дыхательного синхронизма у человека // Патент № 86860 от 20 сентября 2009 года.
5. Покровский В.М. Сердечно-дыхательный синхронизм в оценке регуляторно-адаптивного статуса организма. – Краснодар, – 2010. – 243 с.

Для определения регуляторно-адаптивных возможностей человеческого организма применяют пробу сердечно-дыхательного синхронизма [3]. Она заключается в том, что при дыхании человека в такт индифферентному раздражителю с частотой, на 5 - 20% превышающей исходный ритм сердцебиений развивается феномен сердечно-дыхательного синхронизма. В ответ на каждое дыхание сердце совершает одно сокращение. Изменение частоты приводит к синхронному изменению частоты сердечных сокращений. Феномен сердечно-дыхательного синхронизма наблюдается в определенном частотном диапазоне [1, 2].

Установлено, что регуляторно-адаптивные возможности организма тем выше, чем больше диапазон сердечно-дыхательной синхронизации и меньше длительность ее развития. Проба сердечно-дыхательного синхронизма является интегративной, позволяющей объективно и количественно оценивать функциональное состоянин нервной системы и организма в целом [5].

В то же время не ясен механизм возникновения сердечно-дыхательного синхронизма. Предполагаемая гипотетическая схема возникновения сердечно-дыхательного синхронизма рассматривает участие каскада процессов в центральной нервной системе. Это восприятие зрительного (звукового) сигнала, переработка и оценка частотной характеристики сигнала, формирование задачи произвольного управления частотой дыхания, воспроизведение частоты сигнала в виде произвольного управления частотой дыхания, включение межцентральных взаимодействий дыхательного и сердечного центров, синхронизация ритмов дыхательного и сердечного центров, передача сигналов в форме залпов импульсов по блуждающим нервам, взаимодействие сигналов с собственными ритмогенными структурами сердца, воспроизведение сердцем заданной произвольным дыханием частоты - развитие сердечно-дыхательного синхронизма (В.М. Покровский с соавт., 2003). Однако в ней не приведена обратная связь. Вместе с тем, в реализации рефлекторных реакций принимает участие обратная положительная или отрицательная связь. Можно предположить наличие в механизме синхронизации звена обратной связи: возбуждение, при проведении пробы сердечно-дыхательного синхронизма, барорецепторов сосудов - генерация потенциалов - распространение потенциалов к ядрам блуждающих нервов, а от них - к пейсмекеру сино-атриального узла - влияние на процесс усвоения сердцем высокочастотного дыхательного ритма.

Таким образом, актуальным является выяснение роли обратной связи, обусловленной раздражением барорецепторов сосудов при проведении пробы сердечно-дыхательного синхронизма:

Цель работы - установить роль обратной связи в возникновении сердечно-дыхательной синхронизации для выяснения механизмов этого феномена.

Материалы и методы исследования

Наблюдения были выполнены на 60 (28 мужчин и 32 женщины) здоровых людях: студентах, интернах, ординаторах, врачах, обучаемых на факультете повышения квалификации, 20 (10 мужчин и 10 женщин) пациентах с гипертонической болезнью II стадии на базе Краевой клинической больницы №2 города Краснодара. Возраст испытуемых 20 - 45 лет. Пациентам проводили пробу сердечно-дыхательного синхронизма при высокочастотном поверхностном и углубленном дыхании. Измеряли артериальное давление, регистрировали спирограмму при помощи микропроцессорного портативного спирографа «СМП-21/01 - Р-Д» и компьютера и определяли параметры внешнего дыхания.

Пробу сердечно-дыхательного синхронизма проводили на установке «ВНС-Микро» по созданной компьютерной программе «Система для определения сердечно-дыхательного синхронизма у человека» [4]. Определяли исходные частоту дыхания и частоту сердечных сокращений. При проведении пробы: минимальную и максимальную границы диапазона сердечно-дыхательного синхронизма, диапазон синхронизации, длительность развития синхронизации на минимальной границе диапазона. Рассчитывали индекс регуляторно-адаптивного статуса и регуляторно-адаптивные возможности [5].

Статистический анализ результатов исследования был проведен с использованием программ: «STATISTIKA 6,0 for Windows» Вычисляли М - среднюю арифметическую, m - стандартную ошибку средней арифметической, P - показатель достоверности различий. За достоверные различия в сравнении средних величин в парных сравнениях брали t-критерий Стьюдента при р<0,05.

Полученные результаты и их обсуждение

При проведении пробы феномен сердечно-дыхательного синхронизма был получен у всех наблюдаемых лиц (таблица 1).

Однако, у здоровых лиц диапазон синхронизации был больше, чем у больных. Так, у пациентов с гипертонической болезнью II стадии (ГБ II) диапазон синхронизации был меньше такового у здоровых на 28,0%.

Таблица 1

Параметры сердечно-дыхательного синхронизма у здоровых людей и больных с гипертонической болезнью II стадии (M+ m)

Параметры

Здоровые

Больные

с гипертонической

болезнью II стадии

1

2

Количество человек

60

20

Исходная частота сердечных сокращений в минуту

78,3+0,7

83,6+0,4

P<0,001

Максимальное АД в мм.рт.ст.

 

120,0+5,8

155,0+5,8

P<0,001

Минимальное АД в мм.рт.ст.

80,0+2,3

95,0+3,7

P<0,001

Исходная частота дыхания в минуту

17,2+0,3

19,4+0,2

P<0,001

Дыхательный объем в литрах

0,56+0,8

0,52+0,6

P>0,05

Индекс Тиффно в %

83,7+0,6

78,5+0,4

P<0,001

Минимальная граница диапазона синхронизации в кардиореспираторных циклах в минуту

81,0+0,3

85,5+0,8

P<0,001

Дыхательный объем в литрах

0,43+0,03

0,40+0,02

P>0,05

Максимальная граница диапазона синхронизации в кардиореспираторных циклах в минуту

89,2+0,4

91,4+0,5

P>0,05

Диапазон синхронизации в кадиореспираторных циклах в минуту

8,2+0,3

5,9+0,1

P<0,001

Длительность развития синхронизации на минимальной границе диапазона в кардиоциклах

16,2+0,4

24,0+0,5

P<0,001

Индекс регуляторно-адаптивного статуса

49,4+0,5

24,5+0,3

P<0,001

Регуляторно-адаптивные возможности организма

Удовлетво

рительные

Низкие

У пациентов с гипертонической болезнью II стадии диапазон синхронизации был меньше из-за большей минимальной границы диапазона синхронизации. По отношению к таковой у здоровых лиц она была больше на 5,6%.

Длительность развития синхронизации на минимальной границе диапазона синхронизации у пациентов с гипертонической болезнью II стадии была больше, чем у здоровых лиц на 48,1%.

Соответственно индекс регуляторно-адаптивного статуса у пациентов с пациентов с гипертонической болезнью II стадии меньше, чем у здоровых на 50,4%.

Согласно значениям индекса регуляторно-адаптивного статуса регуляторно-адаптивные возможности здоровых людей расцениваются как удовлетворительные, а у пациентов с гипертонической болезнью II стадии как низкие.

Существует и другое отличие получения феномена сердечно-дыхательного синхронизма у здоровых лиц и у пациентов с ГБ II стадии. Оно состоит в том, что у здоровых лиц при углублении дыхания происходит увеличение диапазона сердечно-дыхательного синхронизма за счет уменьшения минимальной границы диапазона синхронизации ( таблица 2).

При углублении дыхания у здоровых людей нижняя граница диапазона синхронизации уменьшалась на 7,0%. Это приводило к увеличению диапазона синхронизации на 68,3%. При этом индекс регуляторно-адаптивного статуса увеличивался на 66,4%. Это приводило к более точной оценке регуляторно-адаптивных возможностей. Они определялись не как «удовлетворительные», а как «хорошие».

У пациентов с гипертонической болезнью II стадии такого не происходило.

Заключение

Получен факт, что сердечно-дыхательная синхронизация возникает при определенной глубине дыхания: при поверхностном дыхании в такт сигналу синхронизации нет, а при углублении, с той же частотой, - есть.

Данный факт позволяет предположить наличие в механизме синхронизации звена обратной связи, где начальным звеном является возбуждение, при проведении пробы сердечно-дыхательного синхронизма, барорецепторов сосудов. Это объясняет отсутствие изменений величины диапазона синхронизации при углублении дыхания у пациентов с гипертонической болезнью II стадии. Как известно на более поздних стадиях гипертонической болезни имеет место утолщение стенок аорты и сонных артерий, уменьшение их эластичности, что приводят к уменьшению чувствительности барорецепторов и, следовательно, к снижению депрессорных реакций на повышение артериального давления.

Таким образом, полученный факт увеличения диапазона синхронизации при углубленном дыхании раздражением барорецепторов сосудов свидетельствует об участии в развитии сердечно-дыхательного синхронизма обратной связи.

Рецензенты:

Каде А.Х., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой общей и клинической патофизиологии Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Кубанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Краснодар;

Сапсай Е.В., д.м.н., профессор, профессор кафедры биологии с курсом медицинской генетики Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Кубанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Краснодар.


Библиографическая ссылка

Мирцхулава Н.Г. РОЛЬ БАРОРЕЦЕПТОРОВ В РАЗВИТИИ ФЕНОМЕНА СЕРДЕЧНО-ДЫХАТЕЛЬНОГО СИНХРОНИЗМА У ЧЕЛОВЕКА // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 6. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=23439 (дата обращения: 27.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074