Введение к работе
Сердечно-дыхательный синхронизм (СДС) является методом, позволяющим не только оценить функциональное состояние организма, но и анализировать динамику восстановления его регуляторно-адаптационных возможностей. Об этом свидетельствуют ранее проведенные исследования по оценке психоэмоционального статуса человека при стрессе, вызванном экзаменами (Потягайло Е. Г., Харитонова Е. В., 2000), при прохождении летным составом медкомиссии (Похотько А. Г. и др. 2000) или постановке диагноза онкозаболевания (Аркадьева Т. В., Селян Н. А., 2003, Селиванова Т. И., 2002, Острижная Н. Г., 2002). Метод сердечно-дыхательного синхронизма применяется в лечебно-профилактических учреждениях для оценки тяжести состояния пациентов и эффективности их лечения.
Метод основан на тесной функциональной взаимосвязи центральных механизмов регуляции ритмов дыхания и сердца и возможности произвольного управления ритмом дыхания. В основе создания метода синхронизации сердечного и дыхательного ритмов стояла задача выявления формирования ритма сердца в точном соответствии с частотой сигналов, возникших в центральной нервной системе и поступающих к сердцу по блуждающим нервам (Покровский В. М., 2006). В ходе волевого управления дыханием у человека активируются моторная зона коры, мозжечок, таламус, хвостатое ядро, бледное ядро и продолговатый мозг. Последнее свидетельствует о непосредственном участии дыхательного центра в произвольном управлении дыханием (McKay L. С, Evans К. С, Frackowiak R. S. J., Corfield D. R., 2003). Вышележащие уровни управления, которые включают структуры, расположенные в коре больших полушарий и других супрабульбар-ных отделах ЦНС, воздействуют через дыхательный центр непосредственно на спинномозговые центры (мотонейроны дыхательных мышц), осуществляя произвольное управление дыханием (Сафонов В. А. и др., 2000). Гипотетическая схема реализации сердечно-дыхательного синхронизма представлена многоуровневой системой афферентных и эфферентных структур центральной нервной системы от момента восприятия сигнала раздражителя, задающего частоту произвольного дыхания, до реализации сформированной реакции эфферентами
вегетативной нервной системы. Конечным результатом восприятия раздражителя является организация эффекторного управляющего сигнала (Вартанян И. А., 1999). Взаимодействие сенсорных систем осуществляется на спинальном, ретикулярном, таламическом и корковом уровнях. В результате образования множественных связей нейроны ассоциативных областей коры приобретают способность отвечать на сложные комбинации сигналов разной модальности (Островский М. А., Шевелев И. А., 2003) .В целостных реакциях организма сенсорные, моторные, соматические и висцеральные компоненты тесно связаны между собой. Высшие отделы головного мозга могут регулировать работу иннерви-рованных автономной нервной системой органов, а также координировать их деятельность (Ноздрачев А. Д., 2003).
Это обуславливает использование пробы сердечно-дыхательного синхронизма в качестве метода интегративной оценки состояния регу-ляторно-адаптационных возможностей организма.
Сердечно-дыхательный синхронизм развивается при высокочастотном дыхании в такт стимулятору. Инициирующим моментом в формировании сердечно-дыхательного синхронизма является восприятие сигнала, задающего частоту произвольного дыхания. Используемый в ранее проведенных исследованиях полиграф медицинского назначения М 3038-4 для одновременной регистрации электрокардиограммы, пневмограммы и отметок вспышек встроенного фотостимулятора, задающего частоту произвольного дыхания, производил хорошо слышимые щелчки писчика, регистрирующего сигналы фотостимулятора, аналогичные метроному, т. е. вспышки фотостимулятора сопровождались синхронным звуковым раздражителем, и на уровне мозговых структур происходило взаимодействие светового и звукового сигналов. Исследования по дифференцированию влияния светового и звукового раздражителей ранее не проводились. Дальнейшее развитие и успешное применение метода связаны с необходимостью совершенствования устройств и характеристик раздражителей, задающих частоту произвольного дыхания для определения параметров сердечно-дыхательного синхронизма.
Актуальность исследований обусловлена совершенствованием методики сердечно-дыхательного синхронизма и оптимизацией оценки состояния регуляторно-адаптивных возможностей организма.
Цель работы - выявить оптимальный вид раздражителя, задающего частоту произвольного дыхания, для формирования сердечно-дыхательного синхронизма.
Задачи исследования
Оценить изолированное влияние светового раздражителя, задающего частоту произвольного дыхания, на развитие сердечно-дыхательного синхронизма.
Оценить изолированное влияние звукового раздражителя, задающего частоту произвольного дыхания, на развитие сердечно-дыхательного синхронизма.
Оценить параметры сердечно-дыхательного синхронизма при использовании светового и звукового раздражителей одновременно.
Выявить влияние вида раздражителя в зависимости от типа высшей нервной деятельности на формирование сердечно-дыхательного синхронизма.
Выявить влияние вида раздражителя в оценке функционального состояния женского организма в разные фазы менструального цикла.
Дать сравнительную характеристику устройств для определения сердечно-дыхательного синхронизма с целью рекомендации к практическому использованию.
Научная новизна
В работе впервые показана роль вида раздражителя, задающего частоту произвольного дыхания, при формировании сердечно-дыхательного синхронизма.
Впервые выполнено сравнение устройств, используемых для пробы сердечно-дыхательного синхронизма, и даны рекомендации по применению каждого из них в зависимости от задач, поставленных исследованием.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что в работе установлена однонаправленная динамика параметров сердечно-дыхательного синхронизма при использовании светового, звукового и комбинированного раздражителей, задающих частоту произвольного дыхания, в зависимости от функционального состояния и типа личности испытуемых.
Практическая значимость исследования состоит в том, что установлен оптимальный раздражитель, задающий частоту произвольного дыхания, а также выявлены преимущества и недостатки имеющихся устройств для определения параметров сердечно-дыхательного синхронизма. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ, из них 3 - в ведущих рецензируемых научных журналах, включенных в перечень ВАК.
Структура и объем работы
Диссертация представлена на 142 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследования, результатов исследования, обсуждения полученных результатов, выводов, списка литературы. Список литературы включает 175 источников, из них 123 отечественных и 52 зарубежных. Работа содержит 9 таблиц, 35 рисунков.
