Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Литературный обзор 9
1.1 Вариабельность сердечного ритма как показатель функционального состояния систем регуляции деятельности сердца 10
1.2 Эффекты влияния музыки на организм человека 16
1.3. Сопряженные эффекты транскраниальной электростимуляции 21
1.4. Эффекты влияния запахов на организм человека 25
Глава II. Материалы и методы исследования 28
Глава III. Результаты собственных исследований 38
3.1. Зависимость регуляции сердечного ритма при психоэмоциональном напряжении от кратковременного прослушивания классической музыки 38
3.1.1. Особенности фоновой ВСР по результатам коротких (5-минутных) фрагментов ЭКГ 38
3.1.2. Особенности ВСР по результатам долгосрочной (24-часовой) записи ЭКГ 40
3.1.3. Особенности ВСР при психоэмоциональном напряжении в зависимости от исходного состояния вегетативного гомеостаза 45
3.1.4. Изменение фоновой ВСР под влиянием кратковременного воздействия классической музыки 47
3.1.5. Особенности ВСР в условиях психоэмоционального напряжения по окончании кратковременной сенсорной стимуляции 51
3.2. Зависимость регуляции СР при психоэмоциональном напряжении от пролонгированного влияния классической музыки 55
3.2.1. Зависимость показателей арифметического счета от длительности музыкального воздействия 70
3.3. Особенности регуляции сердечного ритма в условиях психоэмоционального напряжения при активации обонятельной сенсорной системы запахами растительного происхождения 72
3.3.1. Зависимость регуляции СР при психоэмоциональном напряжении от кратковременной обонятельной стимуляции 72
3.3.2. Зависимость регуляции СР в условиях психоэмоционального напряжения от пролонгированной обонятельной стимуляции 78
3.3.3. Особенности изменения сенсорной обонятельной чувствительности при пролонгированном воздействии ароматических веществ 85
3.4. Влияние пролонгированной противоболевой транскраниальной электростимуляции на регуляцию СР при психоэмоциональном напряжении 87
3.4.1. Эффекты влияния долгосрочной ТЭС на регуляцию СР в условиях психоэмоционального напряжения при исходно преобладании парасимпатической активности 87
3.4.2. Эффекты влияния долгосрочной ТЭС на регуляцию СР в условиях психоэмоционального напряжения при исходно преобладании симпатической активности 92
Глава IV. Обсуждение результатов 100
Выводы 115
Библиографический список использованной литературы 116
- Вариабельность сердечного ритма как показатель функционального состояния систем регуляции деятельности сердца
- Сопряженные эффекты транскраниальной электростимуляции
- Изменение фоновой ВСР под влиянием кратковременного воздействия классической музыки
- Зависимость регуляции СР при психоэмоциональном напряжении от кратковременной обонятельной стимуляции
Введение к работе
Актуальность исследования
Эмоциональное напряжение и связанные с ним функциональные изменения сердечной деятельности представляют важное значение в общей проблеме адаптации организма человека к условиям среды.
Исследования последних лет активно демонстрируют возможность использования дополнительной сенсорной афферентации в обеспечении оптимального функционирования сердечно-сосудистой системы и организма в целом. Так, в ряде работ показано, что сенсорные воздействия способствуют оптимизации регуляции сердечного ритма (СР) (Guzzetta С.Е., 1989), усиливают координацию деятельности сердечно-сосудистой и дыхательной систем (Покровский В.М. и др., 2000), улучшают эмоциональное состояние (Economides S., 1986; Mockel M.et al., 1995; Авилов O.B., 2000; Jensen P.D., 2001) и психофизиологические функции (Фарбер Д.А., Дубровинская Н.В., 1991; Leng X.., Shaw G.L., 1991; Маляренко Т.Н. и др., 1996).
В рамках исследования эффектов сенсорных воздействий на организм человека представляется мало изученным роль сенсорной афферентации в регуляции сердца При психоэмоциональном напряжении (ПЭН). В частности, недостаточно освящен вопрос активации слуховой сенсорной системы с помощью музыки и системы обоняния растительными запахами (Фудин Н.А. и др., 1996; Авилов О.В., 2000); практически без внимания остается и такой способ воздействия как противоболевая транскраниальная электростимуляция (ТЭС). Также, до настоящего времени вне поля зрения исследователей находится изучение особенностей регуляции сердечной деятельности в условиях ПЭН при варьировании продолжительности сенсорных воздействий в пределах одной модальности.
Исследование эффектов специально подобранных сенсорных воздействий на деятельность сердца при ПЭН позволит найти дополнительные пути в
6 управлении аппаратом регуляции сердца и расширении его резервных возможностей.
Цели и задачи исследования
Цель настоящей работы состояла в изучении вариабельности сердечного ритма (ВСР) в условиях ПЭН в ответ на краткосрочные и пролонгированные сенсорные воздействия.
Исходя из поставленной цели, были определены следующие задачи ис-следования:
Выявление особенностей регуляции СР в условиях ПЭН при краткосрочном и пролонгированном воздействии классической музыки.
Изучение кратковременного влияния растительных запахов на механизмы вегетативной регуляции СР при ПЭН.
Исследование пролонгированной активации обонятельной сенсорной системы растительными запахами на регуляцию СР в условиях ПЭН.
4. Установление зависимости регуляции СР при ПЭН от пролонгирован-
ной противоболевой ТЭС.
Научная новизна результатов исследования
Впервые предпринято исследование различных по длительности и качественным характеристикам воздействий на регуляцию сердечной деятельности в условиях ПЭН.
Показано, что влияние классической музыки вызывает разнонаправленную динамику показателей ВСР при ПЭН, обусловленную длительностью сенсорного воздействия.
Выявлено, что изменения регуляции СР при ПЭН в последействии активации запахами обонятельной сенсорной системы во многом обусловлены фактором динамики исходного состояния вегетативного гомеостаза под влиянием обонятельных стимулов.
Установлена возможность направленной модуляции вегетативных влияний на СР в условиях ПЭН с помощью противоболевой ТЭС.
Основные положения, выносимые на защиту
Пролонгированное влияние классической музыки оказывает гомео-статическое действие на регуляцию СР в покое. Уравновешивание вегетативной активности обеспечивает оптимальное взаимодействие центральных и автономных механизмов ритма сердца при ПЭН.
Кратковременная и пролонгированная стимуляция обонятельной сенсорной системы растительными запахами вызывают усиление активности эрготропных, ослабление трофотропных влияний на СР при исходно превалировании парасимпатической активности , что приводит к снижению напряженности механизмов регуляции сердца в условиях ПЭН.
Пролонгированная противоболевая ТЭС способствует уменьшению вегетативных сдвигов в активности механизмов симпатической и парасимпатической регуляции СР при ПЭН.
Теоретическое и практическое значение работы
Теоретическая значимость работы заключается в расширении имеющихся представлений о закономерностях влияний сенсорных стимулов (акустических, обонятельных и противоболевой ТЭС) на регуляцию СР при ПЭН. Полученные данные о гомеостатическом эффекте сенсорных воздействий на СР могут служить основанием для использования описанной технологии с целью расширения функциональных резервов аппарата регуляции сердца.
Практическая значимость работы состоит в расширении спектра немедикаментозных методов оптимизации функций сердца в условиях ПЭН и конкретизации выбора модальности и продолжительности различных сенсорных воздействий. Результаты исследования применяются в учебном процессе института естествознания Тамбовского госуниверситета, средней общеобразовательной школе № 22 г. Тамбова, Чичеринской средней общеобразовательной школе Токаревского района Тамбовской области, а также в отделении аритмологии Тамбовской областной больницы.
Апробация работы
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам
"Ломоносов" (Москва, 2000), конференции "Новое в изучении пластичности мозга" (Москва, 2000), Второй межрегиональной научно-практической конференции "Здоровье ребенка и пути его защиты" (Липецк, 2000), симпозиуме с международным участием "Оптимизация функций сердца и мозга немедикаментозными методами" (Тамбов, 2000), конференции молодых ученых Северного Кавказа по физиологии и валеологии (Ростов-на-Дону, 2000, 2001), Международной научной конференции "Молодая наука - XXI веку" (Иваново, 2001), XVIII Съезде физиологического общества им. И.П.Павлова (Казань, 2001), Международном конгрессе студентов, молодых ученых и специалистов "Молодежь и наука - третье тысячелетие" (Москва, 2002), Всероссийской конференции «Современная образовательная среда» (Москва, 2002).
Публикации По теме диссертации имеется 16 публикаций, из них 3 статьи, 12 тезисов и 1 учебно-методическое пособие.
Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, обзора литературы (глава I), методов исследования (глава II), результатов исследования и их обсуждения (главы III, IV), выводов и списка литературы. Работа изложена на 143 страницах машинописного текста, содержит 32 рисунка и 13 таблиц. Библиография включает 128 отечественных и 160 зарубежных источников литературы.
Вариабельность сердечного ритма как показатель функционального состояния систем регуляции деятельности сердца
Сердечно-сосудистая система является неотъемлемым звеном целостной физиологической реакции в любом процессе организма (Меерсон Ф.З., 1981).
В.В.Париным и др. (1967), Р.М.Баевским и др. (1984) сформулирована концепция о сердечно-сосудистой системе как индикаторе адаптационных реакций организма. Состояние целостного организма как результат деятельности функциональной системы определяется оптимальностью управляющих воздействий, способностью управляющих механизмов обеспечивать уравновешивание организма со средой, его адаптацию к условиям среды. Адаптационно-приспособительная деятельность требует соответствующего, адекватного среде уровня функционирования организма. При этом активность управляющих систем, необходимая для его поддержания, определяется степенью напряжения ре-гуляторных механизмов, выступающей в качестве своеобразной «цены адаптации».
В.В.Париным и др. (1967), Р.М.Баевским (1999) для определения степени адаптации организма к случайно или постоянно действующим внешним и внутренним факторам предложена классификация функциональных состояний в зависимости от степени напряжения его регуляторных систем: Состояние удовлетворительной адаптации, сопровождающееся минимальным напряжением механизмов регуляции; отражает соответствие внешних и внутренних условий в поддержании гомеостаза. Состояние функционального напряжения, определяющееся повышенным напряжением регуляторных механизмов, мобилизацией резервов организма, повышением уровня функционирования его систем, в том числе активности симпато-адреналовой, гипофизарно-надпочечниковой систем. Состояние неудовлетворительной адаптации (перенапряжения), характеризующееся недостаточностью адаптационных механизмов и их неспособностью обеспечить оптимальную, адекватную реакцию организма на воздействие факторов внешней среды. Состояние срыва адаптации, сопровождающееся резким снижением функциональных возможностей организма, обусловленное нарушением, истощением регуляторных механизмов. Обеспечение поддержания сердечно-сосудистого гомеостаза при адаптации организма к изменениям условий внешней среды во многом определяется действием вегетативной нервной системы (Jalife J., Michaels D.C., 1994). Активность влияния ее регуляторных звеньев на функцию синусового узла вызывает изменение временной периодики кардиоритма и способствует формированию его вариабельности (Appel M.L. et al., 1989; Task Force..., 1996). В.В.Парин, Р.М.Баевский (1968) рассматривают колебания синусового ритма как отражение нейрорефлекторных и гуморальных механизмов на регуляцию СР. Р.М.Баевским (1968) предложена модель регуляции ритма сердца, при котором система управления синусовым узлом со сложными нейрогуморальными и гормональными связями, представляется в виде двух взаимосвязанных контуров (центрального и автономного) с каналами прямой и обратной связи: ? Синусовый узел, блуждающие нервы и их ядра в продолговатом . мозгу являются рабочими органами управляемого (автономного) контура регуляции, индикатором активности которого служит дыхательная синусовая аритмия. ? Центральный контур управления сердечным ритмом, состоит из трех уровней: Подкорковые нервные центры, обеспечивающие уравновешивание параметров внутри отдельных систем, внутрисистемный, в том числе вегетативный, гомеостаз (уровень В). Высшие вегетативные центры, осуществляющие уравновешивание различных систем организма между собой, межсистемный гомеостаз, в том числе управление гипоталамо-гипофизарной системой, обеспечивающие гормонально-вегетативный гомеостаз (уровень Б). Центральная нервная система, включая корковые механизмы регуляции, координирующая функциональную деятельность систем организма в соответствии с изменениями условий внешней среды, обеспечивающая адаптационную деятельность организма (уровень А). Оптимальное сочетание принципов централизации и автономности управления в организме обеспечивает максимальную адаптивность целостной системы при ее взаимодействии с факторами внешней среды (Баевский P.M., 1979). Для качественной оценки ВСР наиболее частое применение находят методы статистического анализа ритмограммы (Рябыкина Г.В., Соболев А.В., 1998), вариационная пульсометрия (Баевский P.M. и др., 1984). Однако наиболее информативным является метод анализа скрытой периодичности или «волновой структуры» СР - спектральный анализ. С его помощью можно выявить и количественно охарактеризовать периодические изменения частоты. СР, используя специальные математические методы (быстрое преобразование Фурье, реже - аутогрессионный анализ) (Pieper S.J., Hammill S.C., 1985; Malik М., Camm A.J., 1990; Cerutti S. et al., 1995; Tygesen H. et al., 1995). При этом последовательность сердечных сокращений преобразуется в спектр мощности колебаний длительности кардиоинтервалов, представляющих собой последовательность частот (в Гц), характеризующих ВСР, каждой из которых соответствует определенная плотность (амплитуда) колебаний. Исследование ВСР может осуществляться по результатам коротких фрагментов записи (2-5 минут) (Task Force..., 1996). Однако, по мнению многих исследователей (Ewing D.J. et al., 1984; Farrell T.G. et al., 1991; Malik lyl., 1997), наиболее информативной представляется 24- часовая (суточная) запись электрокардиограммы (ЭКГ). Впервые метод предложен Холтером в 1961 году и по его имени получил название холтеровского мониторирования. Длительная регистрация позволяет учитывать циркадные колебания биологических ритмов человека, выявлять функциональные резервы сердца при адаптации к повседневно предъявляемым нагрузкам (Макаров Л.М., 1998, 2000). В современных исследованиях для анализа СР наиболее часто используется следующий диапазон частот мощности (Task Force ..., 1996): Высокие частоты (High Frequency - HF - 0,15 - 0,4 Гц). Данному спектральному компоненту соответствуют дыхательные волны (ДВ). Как пола гают, мощность в этом диапазоне частот в основном опосредуется колебаниями тонуса парасимпатического отдела вегетативной нервной системы преимуще ственно при дыхании (Pfeifer М.А. et al, 1982; Баевский P.M. и др., 1984; Saul J.P. et al., 1989; Randall D.C. et al., 1991; Tougas G. et al., 1997).
Сопряженные эффекты транскраниальной электростимуляции
В последние годы широкое распространение в реабилитационной практике получает ТЭС, проводимая в основном с целью обеспечения анальгезии (Лебедев В.П. и др., 1983; Павлов В.А. и др., 1989; Пузин М.Н. и др., 1989).
Анальгетический эффект ТЭС обусловлен активацией токами низкой частоты опиоидных механизмов антиноцицептивной системы ряда структур мозгового ствола - ядер гипоталамуса, моста, среднего мозга, продолговатого мозга (Лебедев В.П. и др., 1997; Lebedev V.P. et al., 1988). Центральная стимуляция вызывает возбуждение нейронов, сопровождающееся высвобождением опиоидных нейропептидов, преимущественно бета-эндорфина, энкефалинов (Калюжный Л.В., Голанов Е.В., 1980; Айрапетов Л.Н. и др., 1985; Lovacky S. et al., 1990; Лебедев В.П. и др., 1991, 1997). М.И.Кузиным и др. (1984), Л.Н.Айрапетовым и др. (1985) выявлено, что во время и после ТЭС происходит накопление бета-эндорфина в среднем мозге, спинномозговой жидкости, крови, задних рогах спинного мозга.
Реализация опиатной анальгезии при активации ТЭС пептидергических механизмов осуществляется на сегментарном и надсегментарном уровнях центральной нервной системы. Нисходящие из центральной нервной системы проекции пептидергических волокон активируют сегментарный воротный механизм управления афферентного болевого потока. Согласно "воротной теории", выдвинутой R.Melzack и R.D.Wall (1965), нейроны желатинозной субстанции задних рогов спинного мозга играют роль тормозных интернейронов на сегментарном уровне, медиатором которых служат опиатоподобные вещества. Выделяемые интернейронами опиоиды, являются антагонистами вещества Р -сенсорного медиатора А6- и С проводящих болевые импульсы волокон, тормозят его выделение, блокируя проведение импульсов с высокопороговых проводников на нейроны ретикулярной формации и супраспинальных структур (Gray В., Dostrovsky J.O., 1985; Janss A.J., Gebhart G.F., 1988). Результаты исследований W.Willis (1985), свидетельствуют об угнетении под влиянием стимуляции активности спиноталамических нейронов спинного мозга.
На супрасегментарном уровне активация импульсными токами эндогенных опиатных механизмов вызывает снижение афферентного потока от ноци-цепторов в стволовые структуры головного мозга, блокируя проведение восходящих импульсных потоков от ноцицепторов на уровне релейных ядер продолговатого мозга и таламуса, угнетая активность соматосенсорной зоны коры головного мозга (Зайцев А.А., Игнатов Ю.Д., 1990). R.Melzack, S.G.Dennis (1978) показано, что блокирование болевых импульсов обусловлено тормозным влиянием ретикулярной формации ствола мозга на все уровни афферентной информации.
Наряду с опиоидергической системой, ТЭС способна изменять активность нейроэндокринных дофаминергической и адренергической систем (Лебедев В.П. и др., 1991). Согласно данным Y.Kotani et al. (1981), В.П.Лебедева (1987), при стимуляции в вентральной системе латеральных ядер среднего мозга происходит активация серотонинергических механизмов.
Система эндогенных нейропептидов, активируемая ТЭС, наряду с аналь-гетическим действием, обладает широким спектром физиологических эффектов. Показано, что опиоидные пептиды оказывают модулирующее действие на функционирование эмоциогенных структур мозга (Вартанян Г.А. и др., 1980; Шандурина А.Н., 1990; Гомазков О.А., 1995), способны вызывать антидепрессивный эффект (Sher L., 1998; Baamonde A. et al., 1992), модулировать настроение (Бахирев В.Д., 1989; Sher L., 1996). Полагают, что как регуляторы эмоциональных реакций нейропептиды реализуют свое действие через структуры лим-бической системы (Федоров Б.М., 1991).
Эндогенные опиоиды участвуют регуляции кожной рецепции (Енин Л.Д. и др., 1990), иммунорегуляции (Гриненко А.С., 1986; Зозуля А.А., Пшеничкин С.Ф., 1990), обеспечивают поддержание структурного гомеостаза (Смагин В.Г. и др., 1984; Ильинский О.Б. и др., 1988), оказывают позитивное влияние на реологические свойства крови (Coppola L. et al., 1994). Показано, что опиоидные пептиды стволовых структур мозга способны регулировать деятельность сердечно-сосудистой (Petty М.А. et al., 1982; Mastrianni J.A. et al., 1989; May C.N. et al., 1991; Feldman P.D. et al., 1996), дыхательной (Tsunoda K. et al., 1993) систем. Многие кардиоваскулярные эффекты опиоидных пептидов осуществляются посредством взаимодействия с вегетативной нервной системой (Laubie М., Schmitt Н., 1981; Holaday J.M., 1983; Musha Т. et al., 1989; Осадчий О.Е. и др., 1994; Pokrovsky V.M., Osadchiy O.E., 1995; Михайлова С.Д. и др., 1997) и обусловлены изменением выброса ней-ротрансмиттеров из терминалей эфферентных нейронов (Ledda F., Mantelli L., 1982). В работах A.Pfeiffer et al. (1982), J.L.Caffrey (1984) выявлено, что агони-сты некоторых опиатных рецепторов, действуя непосредственно на адренерги-ческие терминали, иннервирующие сердце и сосуды, вызывают снижение выделения из них адреналина и норадреналина. Предполагают о существовании в миокарде функционального антагонизма между опиоидными нейропептидами и катехоламинами на постсинаптическом уровне (Лишманов Ю.Б. и др., 1997). Согласно данным C.Ventura et al. (1991), R.Zimlichman et al. (1996), влияние опиоидов на сердце опосредовано опиоидными рецепторами кардиомиоцитов каппа-, дельта-, мю- типов. Опиоидные нейропептиды способны вызывать изменение активности симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы. В работе Ю.Б.Лишманова и др. (1997) показано, что активация центральных мю- и дельта- опиатных рецепторов вызывает возникновение брадикардии, обусловленное повышением тонуса блуждающего нерва. Результаты исследования G.Kunos, R.Mosqueda-Garcia (1988) также свидетельствуют об участии опиоидных нейропептидов в усилении парасимпатических влияний к миокарду. Вместе с тем, по мнению N.D.Giles, G.E.Sander (1985), G.E.Sander et al. (1985), повышение уровня энкефалинов, наоборот, способствует увеличению ЧСС вследствие повышения тонуса симпатических нервов. В исследовании Т.Н.Маляренко (2000) показано, что центральная стимуляция пептидергической системы при исходном преобладании симпатических влияний в регуляции ритма сердца, вызывает усиление парасимпатических модуляций, способствуя достижению сбалансированного состояния вегетативных влияний на СР, повышению экономичности деятельности сердца.
Некоторые исследования указывают на вовлечение эндогенной опиоид-ной системы в реализацию антиаритмического эффекта адаптации, повышении электрической стабильности сердца (Лишманов Ю.Б. и др., 1997), улучшении сократимости миокарда (Меерсон Ф.З. и др., 1985).
Эндогенные нейропептиды участвуют в регуляции гемодинамики (Howe P.R., 1985; Фан А.Б., Кацнельсон Я.С., 1988; Акимов Г.А. и др., 1991; Дмитри-енко А.И. и др., 2001). Согласно результатам исследования В.П.Лебедева и др. (1991), влияние опиоидов вызывает ослабление как стимулирующих, так и тормозных рефлекторных влияний на вазомоторные бульбо-спинальные нейроны вентролатеральной области продолговатого мозга, способствуя выявлению собственной ритмической активности нейронов. Опиоиды оказывают гипотензивное, отрицательное хроно- и иноторпное действие (Rosen C.L. et al., 1989; Sun S.Y. et al., 1996; Unal C.B. et al., 1997).
Изменение фоновой ВСР под влиянием кратковременного воздействия классической музыки
Динамика ВСР под влиянием ПЭН в группах с исходно разным состоянием симпатико-парасимпатического взаимодействия перед акустическим сенсорным воздействием заключалась в следующем (см. табл. 1).
Во всех группах исследуемых стрессорное воздействие способствовало перестройке волновой структуры СР в направлении увеличения VLF, что свидетельствует об усилении активности симпато-адреналовой системы, надсег-ментарных эрготропных структур. Одновременно, у исследуемых с исходно повышенной активностью парасимпатических влияний на СР ПЭН вызывало достоверное снижение HF полосы спектра (в среднем на 44,42 %, р 0,001) и некоторое усиление его LF компонента, что обусловило увеличение величины соотношения LF/HF (более чем на 100 %, р 0,001). Данные изменения в соотношениях спектральных мощностей колебаний HF и LF указывают на реци-прокный характер взаимоотношений симпатических и парасимпатических влияний на СР и свидетельствуют о смещении вегетативного баланса в направлении снижения активности механизмов парасимпатической регуляции, усиления симпатических модуляций на СР. Во II группе ПЭН также сопровождалось снижением мощности HF (р 0,001), но с меньшей степенью выраженности изменений, что в результате также способствовало повышению соотношения LF/HF (в среднем на 37,31 %, 0,001 р 0,01). Во всех группах исследуемых ПЭН вызывало достоверное (0,001 р 0,01) повышение ИЦ. В большей степени его увеличение наблюдалось у исследуемых с исходно повышенной активностью парасимпатической регуляции в результате более интенсивного подавления мощности волн HF диапазона и увеличения мощности в полосе VLF сердечного спектра. Анализ временных характеристик СР показал, что в I группе ПЭН сопровождалось достоверно большим (р 0,001), по сравнению с группой И, снижением суммарной ВСР, оцениваемой по показателю SDNN (в среднем на 38,89 % и 20,42 % соответственно), уменьшением ее дыхательного компонента (RMSSD), укорочением RR и увеличением ЧСС. Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о более значительном усилении напряжения регуляторных механизмов, повышении централизации управления СР по отношению к исходному состоянию у исследуемых с отношением LF/HF.
На рис. 4, II отображено изменение ВСР исследуемой Е.Н. с исходно повышенной активностью парасимпатических влияний на СР в условиях ПЭН. На ритмограмме отмечается некоторое снижение амплитуды и регулярности колебаний дыхательных волн (HF), появление числа периодически повторяющихся вазомоторных колебаний (LF), что в спектре ритма сердца нашло отражение в значительном подавлении мощности волн HF диапазона и увеличении LF компонента. Облако распределения кардиоинтервалов на скатерограм-ме уплотняется и смещается по биссектрисе влево в направлении меньшей длительности RR.
При исходно повышенной активности механизмов симпатической регуляции (см. рис. 5, II) ПЭН способствует подавлению HF компонента спектра и сдвигу спектральной плотности мощности в диапазон LF и VLF. На ритмограмме наблюдается снижение количества дыхательных волн, увеличение числа волн с периодом колебаний более 25 с, что свидетельствует об ослаблении парасимпатической регуляции, усилении активности симпатических влияний на СР. Средняя длительность RR интервалов уменьшается, вследствие чего площадь поля Лоренца приобретает вид еще более уплотненного облака точек по сравнению с исходным состоянием, значительно удлиняясь по биссектрисе влево.
Анализ динамики временных и частотных параметров ВСР в состоянии относительного покоя по окончании кратковременного воздействия классической музыки позволил выявить следующие изменения в механизмах регуляции СР (табл. 3).
У исследуемых с исходно преобладанием парасимпатических влияний однократное прослушивание классической музыки вызывало изменение фоновой регуляции в направлении усиления активности надсегментарных эрготроп-ных влияний, снижения парасимпатических модуляций на СР (рис. 7).
Как следует из рис. 7, по окончании сеанса воздействия происходит достоверное (0,01 р 0,05) увеличение VLF, снижение HP компонента спектра.
Анализ временных характеристик СР демонстрирует значительное снижение ВСР (SDNN, р 0,001), величины ее компонента - дыхательной аритмии, тестируемой по показателю RMSSD (р 0,001). В целом по группе однократное прослушивание музыки способствовало повышению централизации регуляции СР, что нашло подтверждение в увеличении показателя LF/HF, ИЦ (0,01 р 0,05). Результирующей изменений явилось некоторое укорочение RR, учащение ЧСС.
Рис. 8, I демонстрирует индивидуальную ВСР в состоянии спокойного бодрствования исследуемой Е.Н. с исходно повышенной активностью парасимпатической регуляции по окончании воздействия классической музыки. На ритмограмме отмечается уменьшение числа колебаний дыхательных волн, что в спектре СР проявилось значительным подавлением спектральной мощности в диапазоне HF частот. Наблюдается сдвиг волновой мощности в полосу VLF волн. Как и до прослушивания музыки выявляется пик на частоте 0,02 Гц, что соответствует периоду колебаний очень медленных волн (примерно 50 с). Однако, по окончании прослушивания музыки его энергетическая мощность значительно возрастает, что свидетельствует об усилении активности над-сегментарных эрготропных структур в регуляции СР. В сравнении до сенсорной стимуляции наблюдается небольшое уплотнение облака Лоренца.
Зависимость регуляции СР при психоэмоциональном напряжении от кратковременной обонятельной стимуляции
Подтверждением полученных результатов служит графическое отображение ВСР исследуемой П.С. в условиях ПЭН по окончании 10 сеансов прослушивания классической музыки (см. рис. 14, Н). Динамика спектрального состава заключается в увеличении VLF области спектра, но в меньшей степени, чем до пролонгированной сенсорной стимуляции; одновременно менее значимо проявляется подавление мощности HF. Облако распределения RR интервалов практически не претерпевает изменение своей формы, что характеризует относительную стабильность вариативности СР в условиях ПЭН по отношению к исходному уровню.
У девушек II группы пролонгированное влияние классической музыки способствовало снижению фоновой симпатической регуляции, о чем свидетельствует статистически значимое снижение соотношение LF/HF в среднем на 30,50 % (см. рис. 13, б). Тенденцией к увеличению отмечалось изменение волновой мощности HF диапазона. По окончании долгосрочного прослушивания музыки вегетативный гомеостаз характеризовался практически сбалансированным состоянием симпатико-парасимпатического взаимодействия. Направленность изменений временных параметров СР в фоне по окончании долгосрочного акустического сенсорного воздействия носило согласованный характер изменениям спектральных характеристик ВСР: происходило некоторое увеличение вклада дыхательного компонента в общую ВСР (RMSSD), снижение ЧСС. Графическим отображением фоновой ВСР, подтверждающим среднегруппо-вую динамику по окончании долговременной сенсорной стимуляции, является индивидуальный пример исследуемой 3.0. (рис. 16,1). В спектре СР наблюдается снижение интенсивности LF колебаний, усиление HF, о чем свидетельствует появление дополнительных волновых пиков высокочастотных колебаний. На скатерограмме облако Лоренца становится более рассеянным, что характеризует увеличение RR, повышение ВСР.
Особенности ВСР в условиях ПЭН по окончании долгосрочного прослушивания музыки в группе исследуемых с повышенной активностью симпатических влияний на СР были следующие (см. рис. 15). Как следует из рисунка, исходно значительно возраставшая в условиях ПЭН в спектре мощность VLF составляющей, по окончании сеансов классической музыки у большинства исследуемых практически не претерпевала изменений. Динамика спектральных компонентов LF- и HF -частотных диапазонов являлась статистически недостоверной: отмечалась тенденция к меньшему подавлению HF, некоторому усилению LF. ПЭН вызывало достоверное более выраженное увеличение (в Д, %), по сравнению до сенсорной стимуляции, отношения LF/HF (с 0,98 у.е. до 1,44 у.е., 0,001 р 0,01), однако, следует заметить, что при этом его прирост не превышал величины фонового значения перед прослушиванием музыки (LF/HF = 1,58 у.е.). Полученные особенности изменения вегетативного гомеостаза свидетельствуют о меньшей напряженности регуляторных механизмов СР. Анализ временных параметров СР демонстрирует тенденцию меньшего снижения ВСР (SDNN, RMSSD) относительно изменений при ПЭН до сенсорной стимуляции. Результирующей изменений явилось достоверно меньшее снижение RR и увеличение ЧСС (0,01 р 0,05).
Нарис. 16, IIпоказаны индивидуальные изменения ВСР исследуемой П.О. в условиях ПЭН по окончании пролонгированного музыкального воздействия. Динамика спектрального состава СР проявляется в меньшем снижении интенсивности HF колебательной составляющей; мощность VLF и LF компонентов спектра практически не претерпевает изменения. Относительной стабильностью характеризуется площадь поля Лоренца на скатерограмме.
Таким образом, пролонгированная активация слуховой сенсорной системы в фоне способствует достижению сбалансированного состояния симпатико-вагусных взаимоотношений у исследуемых с повышенной активностью симпатической регуляции, а в случае исходно повышенной активности парасимпатической регуляции - приближению баланса вегетативных влияний на СР. Полученные в фоне гомеостатические реакции аппарата регуляции сердца способствовали меньшему увеличению напряженности регуляторних механизмов при ПЭН. Позитивность изменений в системе регуляции СР под влиянием пролонгированной классической музыки подчеркивают результаты изучения динамики характеристик ВСР контрольной группы, приведенные ниже.
Анализ динамики характеристик ВСР у исследуемых, составивших контрольную группу, также проводился с учетом исходного преобладания тонуса парасимпатического (I группа, 7 человек) и симпатического (II группа, 6 человек) отдела вегетативной нервной системы (табл. 7). Отмечались достоверные межгрупповые отличия особенностей регулирования СР как в фоне, так и при ПЭН. Через 10 дней динамика фоновых показателей ВСР и при ПЭН во II группе не являлась статистически достоверной в связи индивидуальной вариабельностью направленности изменений регуляции. Вместе с тем, обращает внимание тенденция сохранения повышенной централизации управления СР. В I группе на протяжении исследования сохранялась относительная стабильность фоновой активности парасимпатических влияний на СР, что в итоге предопределило сходную динамику показателей ВСР в условиях ПЭН при первой регистрации СР.
Результаты исследований показателей выполнения арифметического счета в условиях ПЭН в зависимости от продолжительности музыкального воздействия представлены в таблице 8. При кратковременной сенсорной стимуляции статистически значимых изменений КП как у девушек исходно повышенной активностью симпатической влияний на СР, так и у исследуемых с превалированием парасимпатической регуляции не выявлено. При пролонгированном воздействии классической музыки в обеих группах происходило повышение КП, которое было вызвано преимущественно увеличением правильно решенных математических заданий: число ошибок (п) достоверно снижалось более чем на 40 % и 30 % соответственно (рис. 17,6).
