Физиологические механизмы функционирования и реактивности кардиореспираторной системы у студентов

• Автор: Карпенко, Юрий Дмитриевич
• Шифр специальности: 03.03.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Чебоксары
• Количество страниц: 372 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В КАРДИОРЕСПИРА-

ТОРНОЙ СИСТЕМЕ

ГЛАВА 4. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ КАРДИОРЕСПИРАТОР-

НОЙ СИСТЕМЫ И ТРЕВОЖНОСТЬ

ГЛАВА 5. ЗНАЧЕНИЕ ИСХОДНОГО УРОВНЯ ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ В УСЛОВИЯХ

СТРЕССА РЕАЛЬНОЙ ЖИЗНИ

ГЛАВА 6. ВЕГЕТАТИВНЫЙ БАЛАНС В СОСТОЯНИИ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ПОКОЯ И ПРИ СТРЕССЕ РЕАЛЬНОЙ ЖИЗНИ
ГЛАВА 7. ВЛИЯНИЕ ШУМА НА ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ
СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ
ГЛАВА 8. ВЛИЯНИЕ АНТРОПОМЕТРИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И ПОЛА НА ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ 197 ГЛАВА 9. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ В СОСТОЯНИИ ПОКОЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КУРСА
ОБУЧЕНИЯ В ВУЗЕ
ГЛАВА 10. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВЯЗИ ВНУТРИ СЕРДЕЧНОСОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ
ГЛАВА 11. ПРИМЕНЕНИЕ ЛОГИСТИЧЕСКОЙ РЕГРЕССИИ ДЛЯ ОПИСАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
В современной физиологии человека все большее значение приобретает изучение сложных сигналов, которые формируются в результате взаимодействия как между отдельными элементами одной функциональной системы, так и между различными функциональными системами (Н.А. Агаджанян, 1997; М. Brennan et al., 2002; В.А. Машин, 2007). Такое взаимодействие создает сложный паттерн временных колебаний сигнала; этот паттерн отображает как процессы, лежащие в основе физиологических функций отдельного органа или системы органов, так и обеспечивающие целостность организма, формирование спланированной и эффективной адаптационной реакции на воздействие внешних стимулов (О.С. Гла-зачев, К.В. Судаков, 1999; R.W. de Boer et al., 1985; S.С. Malpas, 2002). К числу таких сигналов относится ритм сердца. Колебания ритма сердца, выраженные в виде изменения продолжительности интервалов RR, наблюдаются не только при изменениях функционального состояния организма (при смене положения тела, при переходе из состояния бодрствования в состояние сна и обратно, при воздействии биологически активных веществ и лекарственных препаратов, при физической нагрузке и сильных эмоциях), но и в состоянии полного покоя (P.M. Баевский и соавторы, 2002; А.Р. Галеев и соавторы, 2002; М. Malik et al., 2004). Эти изменения получили название вариабельности ритма сердца (ВСР); впервые проявления этой вариабельности были отмечены Майером (С. Julien, 2006). По мере развития математических методов анализа данного сигнала и исследования влияния изменения положения тела, холи-ноблокаторов и адреноблокаторов на получаемые в результате такого анализа показатели вариабельности сердечного ритма, а также в результате исследования клинического и диагностического значения особенностей колебания продолжительности кардиоинтервалов стало ясно, что данный физиологический феномен отражает функциональное состояние парасимпатического отдела ВНС (D.L.Eckberg, 2009). Общая концепция вегетативной регуляции, разработанная S.W.Porges (2007), позволяет расширенно интерпретировать важнейшую составляющую ВСР - дыхательную синусовую аритмию (РСА) не просто как проявление активности парасимпатического отдела ВНС, но и как индивидуальную типологическую особенность, которая является проявлением взаимодействия между ростральными и стволовьми структурами головного мозга, а также психологической реактивности. Данное толкование респираторной синусовой аритмии нашло свое подтверждение в работах ряда авторов (S.D.Kreibig, 2010). Этими авторами была выявлена выраженная предикторная функция дыхательной синусовой аритмии в состоянии покоя для выраженности психологической реакции; в то же время, не были проведены исследования значимости РСА для реактивной тревожности при стрессе реальной жизни. Также недостаточно изучен вопрос о влиянии раз-

личных социальных факторов и пола на уровень дыхательной аритмии как в состоянии покоя, так и при стрессе реальной жизни.
Измерение синусовой аритмии при во всех её проявлениях всё еще остаётся важной задачей физиологии человека, несмотря па то, что с момента публикации пионерский работ по вариабельности сердечного ритма прошло более полувека (G.E. Billman, 2011). Это связано с тем, что ВСР является результатом взаимодействия нескольких осцилляторов, наиболее важными из которых являются дыхание и барорефлекс (G.G. Bernston, 1997). Важный вклад в сложный характер колебаний кардиоинтервалов вносят и механизмы обратной связи, а так же разный временной лаг функционирования симпатического и парасимпатического отделов ВНС (С.В. Божокин, 2012; D.L. Eckberg, 2003). Одним из направлений совершенствования анализа ВСР является изучение графика Пуанкаре, точки которого отражают быстрое изменение продолжительности кардиоинтервалов RRn - RRn+1. Изучается ширина облака, длина облака, площадь облака, распределение точек относительно центра (М. Brennan, 2001). В последнее время к этому списку добавилось изучение распределения точек относительно линии идентичности, т.е. исследование асимметрии облака Пуанкаре с применением различных мер асимметрии, из которых наибольшее распространение получил коэффициент Гузика (J. Pis-korski, P. Guzik, 2007). Асимметрия, как устойчивый физиологический феномен, определен по результатам исследования значительной выборки; в то же время, метод вычисления данного показателя подвергся значительному усовершенствованию, что определяет необходимость проведения исследования, направленного на изучение физиологической сущности асимметрии и делает актуальным изучение коэффициента Гузика, вычисленного посредством разных методов определения внутренней структуры облака при анализе кардиоритмо-грамм, записанных при различных функциональных состояниях. Здесь необходимо отметить, что в настоящее время в литературе недостаточно представлены данные о влиянии эмоционального состояния на асимметрию облака на графике Пуанкаре. График Пуанкаре является отражением изменения продолжительности интервалов RR, что позволяет изучить колебания кардиоинтервалов с различными волновыми характеристиками посредством изучения внутренней динамики координат точек, составляющих облако. С.К Karmakar и соавторы (2011) разработали оригинальный метод анализа внутренней динамики посредством вычисления взвешенной суммы внутренней площади треугольников, образованных выборкой точек с различным лагом (комплексной корреляционной меры - ККМ). Эксперименты с применением атропина и атенолола показали, что данная мера чувствительна к изменению тонуса симпатического и парасимпатического отдела ВНС, но отсутствуют данные о влиянии эмоционального состояния данный показатель, а также о связи между респираторной синусовой аритмией и ККМ.

яко, происходит затухание условной тревожности (М.Е. Bouton, 2002). Важную роль в этом процессе играет взаимодействие между миндалевидным комплексом и корой, которое обеспечивает затухание условной тревожности и участвует в ассоциативных процессах (А. Mathews, В. Mackintosh, 1998; M.R. Milad, 2006). Углубленное изучение этого вопроса стало возможным благодаря использованию томографии, основанной на ядерном магнитном резонансе: данная методика позволяет изучать у людей механизмы, лежащие в основе условной тревоги, регуляции внимания при тревожности и интерпретации стимула.
Благодаря методам нейровизуализации удалось получить сведения об анатомическом и функциональном субстрате условной тревоги. Результаты этих исследований подтверждают выводы, сделанные по итогам экспериментальных исследований. В ходе формирования условной тревожности происходит повышение активности миндалевидного комплекса (K.S. LaBar, E.A.Phelps, 2005; С. Buchel et al., 1999; M.R. Milad et ah, 2007); при этом магнитуда ответной реакции амигдалы на условный стимул выше на ранней стадии формирования условной тревожности и коррелирует с выраженностью физиологической меры возбуждения - электрической проводимостью кожи (Е.А. Phelps, et ah, 2004). Кроме того, угасание условной тревоги сопровождается повышением активности, индуцированной условным стимулом, в префронтальной коре конечного мозга (R. Kalisch et ah, 2006); была выявлена выраженная связь между активностью данного участка коры и активностью амигдалы в эту фазу (M.R. Milad et ah, 2007).
В то же время, для ЯМР-томографии характерно наличие ряда ограничений. Во-первых, пространственное разрешение данного метода недостаточно велико для того, чтобы сделать определённые выводы об активности конкретного ядра миндалевидного комплекса. Во-вторых, позитивная связь между областями мозга может отражать как возбуждающее, так и ингибирующее влияние, а также остаётся сомнительным направление проекции (S.J. Bishop, 2007). На основе ранее полученных данных можно предположить, что изменение активности в префронтальной коре и миндалевидном комплексе отражает активирующее влияние проекционного пути, идущего от данного участка коры к амигдале, на ГАМК-эргические нейроны базолатеральиого ядра миндалевидного комплекса (M.R. Milad et ah, 2007). Клинические данные, полученные в ходе исследования взрослых людей, страдающих от посттрав-матического синдрома, показали, что в период формирования условной тревоги повышается активность амигдалы, в период угасания этого феномена - активность фронтальной коры (J.D. Bremner et ah, 2005). Это является подтверждением предположения о том, что тревожность является нарушением баланса между активностью коры и миндалевидного комплекса.
Также большой интерес представляют результаты ненровизуализации процессов, происходящих в головном мозге при смещении селективного внимания на стимул, несущий