Благодаря развитию технических возможностей и многолетнему совместному труду ученых Санкт-Петербургского института ядерной физики и других научно-исследовательских учреждений России и Украины под руководством Л.А. Носкина появилась возможность одновременного полифункционального исследования организма человека с помощью прибора спироартериокардиоритмографа (САКР), который в экспрессном режиме регистрации одновременно исследует параметры функционирования сердечно-сосудистой и дыхательной систем.
Графическое изображение результатов исследования представлено на рис.1.
На основании данных исследования мы получаем целый ряд показателей, свидетельствующих о взаимодействии ЧСС и АД в различные фазы дыхательного цикла, а именно: время возрастания ЧСС на вдохе - TmaxHR, прирост ЧСС на вдохе - HRmax, время снижения АДс на вдохе - TminAD, прирост снижения АДс на вдохе - AD min, которые в соотношении с другими параметрами свидетельствуют о взаимосвязи между составляющими кардиореспираторной системы в механизмах обеспечения гемодинамики.
Рисунок 1. Графическое изображение изменений АДс (синяя кривая) и
ЧСС (красная кривая) в динамике дыхательного цикла.
Нами проведено обследование 35 высококвалифицированных спортсменов мужского пола в возрасте 18-32 года в динамике годичного тренировочного цикла (всего 680 регистраций). Все исследования проводились в положении сидя утром после сна перед приемом пищи. Длительность исследования составляла 2 минуты.
В сообщении мы остановимся на влиянии частоты спонтанного дыхания на показатели изменения АДс на вдохе.
Среди параметров паттерна спонтанного дыхания, которые исследовались параллельно, мы обратили внимание на показатель соотношения длительности вдоха и выдоха (Тins/Texp), который в основном характеризует бронхиальную проходимость и у большинства популяции находится в пределах 0,66-0,85, у спортсменов - 0,59-0,75. На рисунке 2 представлен график зависимости данного показателя от частоты дыхания.
Рисунок 2. Зависимость Тins/Texp (по оси ординат) от частоты дыхания (по оси абсцисс).
Как видно из графика у высококвалицированных спортсменов существует выраженная зависимость Тins/Texp от частоты дыхания, которая свидетельствует о значительном дисбалансе паттерна дыхания при его урежении. Основной вклад в такой дисбаланс вносит удлинение фазы выдоха. Сопоставляя полученные данные с нормативными следует отметить, что даже при ЧД 24 1/мин, средние показатели соотношения Тins/Texp, их не превышают. В то же время показатели нижней границы норматива соотносятся с ЧД 10 1/мин.
Рисунок 3. Зависимость времени уменьшения АДс на вдохе (TminAD) от ЧД.
Как видно на рис.3 на каждом вдохе происходит уменьшение АДс, а время его уменьшения имеет полиноминальную зависимость от ЧД. Причем на участке от 10 до 22 дыханий в минуту эта зависимость почти прямо пропорциональна. Обращает на себя внимание тот факт, что при ЧД менее 10 в минуту знак зависимости изменяется на противоположный, что, на наш взгляд, необходимо рассматривать как механизм компенсации связанный со значительным удлинением выдоха при данной частоте. Следует отметить, что аналогичная зависимость отмечается при ЧД более 22 в минуту, однако в данном случае она не зависит от Тins/Texp. Более детальную информацию для понимания механизма обеспечения гемодинамики мы получили при рассмотрении абсолютных значений отрицательного прироста АДс (Рис.4).
Рисунок 4. Зависимость абсолютного снижения АДс (AD min)на вдохе от ЧД.
Как видно на рис.4 такая же полиноминальная зависимость характеризуется изменением знака при снижении ЧД менее 10 в мин и более 22 в мин. Причем связано оно с уменьшением времени снижения АДс при вдохе в первом случае и удлинением во втором (рис.3).
Таким образом, в данном исследовании показано, что параметры функции внешнего дыхания - ЧД и Тins/Texp во многом обеспечивают уровень поддержания АДс, что имеет важное значение в прогнозировании, коррекции и лечении артериальных гипертензий различного генеза. У высококвалифицированных спортсменов отмечены некоторые особенности обеспечения гемодинамики, связанные с циклом дыхания и ее частотой, что можно использовать для повышения уровня спортивного мастерства.