Биологические науки/8. Физиология человека и животных
Каменченко Е.А., д.б.н., доц.
Поскотинова Л.В.
Институт физиологии природных адаптаций УрО РАН, г. Архангельск, Россия
Изменения пульсового кровенаполнения
сосудов головы по данным реоэнцефалограммы при кардиотренинге с биологической
обратной связью у подростков
Изучение эффективности процесса управления собственными параметрами вариабельности
сердечного ритма (heart rate variability biofeedback) является
актуальной проблемой физиологии [2, 3]. Снижение вагусной активности может быть
предиктором цереброваскулярных нарушений - синдрома вегетативной дистонии,
артериальной гипертензии, синдрома внезапной сердечной смерти. Важным
компонентом стратегии биоуправления параметрами вариабельности сердечного ритма
(ВСР) является изменение
характеристик дыхания, которые отражаются в виде респираторных колебаний тонуса
сосудов головы, внутричерепного давления, циркуляции ликвора, венозного оттока из
полости черепа [1]. Поэтому целью
исследования явилось определение характера изменения объемного пульсового кровенаполнения
головы по данным реоэнцефалограммы (РЭГ) у подростков в процессе кардиотренинга
с целью усиления вагусных влияний на ритм сердца.
Обследованы практически
здоровые подростки (возраст 16-17 лет, 41 человек) в г. Архангельске. Каждое исследование включало три этапа - фоновую запись ВСР (5 минут), тренинг
биоуправления с использованием биологической обратной связи (БОС-тренинг) с целью увеличения суммарной
мощности спектра ВСР (5 минут) и время
после БОС-тренинга (5 минут). Число сеансов было от 9 до 11. Показатели ВСР определяли
с помощью прибора «Варикард» (ООО «Рамена», г. Рязань). Для реализации принципа
БОС человеку регистрировали электрокардиограмму (II стандартное отведение). При этом человеку
предъявлялся на мониторе линейный график и число, отражающие динамику
показателя общей мощности спектра ВСР (дисперсии кардиоинтервала) в мс2.
Учитывали индекс напряжения (ИН, усл.ед.) и суммарную мощность спектра ВСР (ТР,
мс2). На первом и последнем сеансе БОС-тренинга регистрировали
совместно показатели РЭГ и ВСР. Показатель объемного пульсового кровенаполнения
сосудов по данным РЭГ определяли по амплитудно-частотному показателю (АЧП,
Ом/с), регистрированного с помощью электроэнцефалографа-анализатора «Энцефалан
131-03» (НПКФ «Медиком МТД», г. Таганрог) во фронто-мастоидальных и
окципито-мастоидальных отведениях слева и справа.
Практически во всех случаях (за
исключением 5 человек на первом сеансе и 4 человек на последнем сеансе)
БОС-тренинг был эффективен, т.е. показатель ТР повышался, а показатель ИН
снижался относительно фоновых значений. Изменения показателей РЭГ в ходе сеансов
БОС-тренинга у всех обследованных лиц были разнонаправленными. Учитывая
важность сохранения перфузионного давления во фронтальных отделах головного
мозга как наиболее значимых с позиции
когнитивной деятельности, решено распределить обследованных лиц на группы в
зависимости от изменения кровенаполнения сосудов во фронтальных отделах. Выявлены группа с повышением показателя АЧП во
фронтальных отделах головы более, чем на 10% в обоих полушариях, справа либо
слева (группа I), группа с понижением данного
показателя более, чем на 10% от фона в двух или хотя бы в одной гемисфере при
минимуме изменений в другой (группа II), а
также группа лиц с минимальными изменениями РЭГ (менее 10% от фоновых значений
как справа, так и слева – группа III). При первом
сеансе биоуправления группу I составили (13 человек, 31,7%), группу II - 21 человек (51,2 %) и группу III - 7 человек (17%). При последнем сеансе
БОС-тренинга соотношение типов реактивности кровенаполнения сосудов головы
изменилось. Так, доля лиц с понижением кровенаполнения во фронтальных отделах
(группа II) значимо снизилась с 51,2% до 24,4% (p<0,05) за счет увеличения доли лиц с повышением
кровенаполнения (группа I) и лиц с
минимальными изменениями показателя АЧП (группа III). Анализ показателей ВСР при БОС-тренинге показал,
что повышение суммарной мощности спектра ВСР происходило независимо от типа
реактивности сосудов головы. Однако, у лиц группы I на последнем сеансе БОС-тренинга происходило
максимальное среди всех групп повышение показателя ТР на фоне значимого
снижения ИН. У лиц группы II и III повышение показателя ТР было на фоне значительных
внутригрупповых колебаний индекса напряжения, что, возможно, отражало
выраженность компенсаторных механизмов симпатической активности у здоровых лиц
на фоне многократных сеансов повышения вагусной активности на ритм сердца. Таким
образом, достижение эффекта усиления вагусных влияний на ритм сердца в
результате БОС-тренинга происходило на фоне разных вариантов изменений пульсового
кровенаполнения сосудов головы. После курса сеансов кардиотренинга снизилась
доля лиц со снижением пульсового кровенаполнения сосудов головы и возросла доля
лиц с повышением кровенаполнения сосудов фронтальных отделов головы. При этом
именно на фоне повышения кровенаполнения сосудов во фронтальных отделах головы
происходит наиболее значимое повышение суммарной мощности спектра ВСР и снижение
симпатической активности.
Работа
поддержана грантом №12-У-4-1019 Президиума УрО РАН.
Литература:
1. Белякова Е.А. Физиологическая характеристика
респираторных колебаний тонуса кровеносных сосудов головы / Е.А. Белякова, А.Я.
Рыжов // Вестник Тверского государственного университета. 2009. № 14. С.71-80