Статистический анализ результатов синхронизации контуров регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы в физиологических пробах с дыханием переменной частоты

Аннотация

Цель — исследование особенностей взаимодействия контуров автономной регуляции сердечно-сосудистой системы.

Материалы и методы. Анализировались одновременные записи электрокардиограммы и фотоплетизмограммы 25 здоровых лиц, сделанные во время функциональной пробы с линейно меняющимся по частоте дыханием. С помощью предложенных ранее подходов изучалась синхронизация контуров регуляции. Проведен статистический анализ результатов.

Результаты. Показана возможность фазового и частотного захвата дыханием ритмов с частотой около 0.1 Гц. Рассчитаны интервалы захвата.

Заключение. Полученные результаты свидетельствуют в пользу гипотезы об автономности и функциональной независимости изучаемых контуров регуляции.

Список литературы

1. Ponomarenko  VI, Prokhorov MD, Karavaev AS, Kiselev AR, Gridnev VI, Bezruchko B.P. Synchronization of low-frequency oscillations in the cardiovascular system: Application to medical diagnostics and treatment. The European Physical Journal Special Topics. 2013;222(10):2687-2696. doi: 10.1140/epjst/e2013-02048-1.

2. Schafer C, Rosenblum MG, Abel HH, Kurths J. Synchronization in the human cardiorespiratory system. Physical Review E. 1999;60:857-870. doi: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevE.60.857.

3. Billman GE. Heart rate variability — a historical perspective. Frontiers in Physiology. 2011;2(86):1-13. doi: http://dx.doi.org/10.3389/fphys.2011.00086.

4. Synchronization: А Universal Concept in Nonlinear Sciences. Pikovsky A., Rosenblum M., Kurths J.: Cambridge University Press; 2001. doi:10.1017/cbo9780511755743.

5. Hramov AE, Koronovskii AA, Ponomarenko VI, Prokhorov MD. Detection of synchronization from univariate data using wavelet transform. Phys. Rev. E. 2007;75:056207. doi:http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevE.75.056207

6. Hramov AE, Koronovsky AA, Ponomarenko VI, Prokhorov MD. Detecting synchronization of self-sustained oscillators by external driving with varying frequency. Physical Review E. 2006;73:026208. doi:http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevE.73.026208.

7. Michael A. Cohen and J. Andrew Taylor. Short-term cardiovascular oscillations in man: measuring and modelling the physiologies. American Journal of Physiology. 2002;542:669. doi: 10.1113/jphysiol.2002.017483.

8. Rienzo MD, Parati G, Radaelli A, Castiglioni P. Baroreflex contribution to blood pressure and heart rate oscillations: time scales, time-variant characteristics and nonlinearities. Phil. Trans. R. Soc. A. 2009;367:1301–1318. doi: 10.1098/rsta.2008.0274.

9. Bernardi L, Radaelli A, Solda PL, Coats AJS, Reeder M, Calciati A, Garrard CS, Sleight P. Autonomic control of skin microvessels: assessment by power spectrum of photoplethysmographic waves. Clinical Science. 1996;90:345-355. doi: 10.1042/cs0900345.

10. Middleton PM, Tang CH, Chan GS, Bishop S, Savkin AV, Lovell NH. Peripheral photoplethysmography variability analysis of sepsis patients. Med. Biol. Eng. Comput. 2011; 49:337-47. doi: 10.1007/s11517-010-0713-z.

11. Parati G, Di Rienzo M, Castiglioni P et. al. Counterpoint: Cardiovascular variability is not an index of autonomic control of circulation. American Journal of Physiology. 2006;1016:676. doi: 10.1152/japplphysiol.00576.2006.

12. White L.B., Boashash B. Cross Spectral Analysis of  Nonstationary Processes. IEEE Transactions on Information Theory. 1990;36(4): 830-835. doi: 10.1109/18.53742.

13. Gabor D. Theory of communication. Part 1: The analysis of information. In Journal of the Institution of Electrical Engineers - Part III: Radio and Communication Engineering. 1946;93(26):429-441.

14. Chan K.-S., Tong H. Chaos: A Statistical Perspective. Springer Series in Statistics. Springer Science & Business Media. 2013;300. doi: 10.1007/978-1-4757-3464-5.

Для цитирования

Боровкова Е.И., Манафова Э.А., Зазуля А.А., Караваев А.С., Киселев А.Р. Статистический анализ результатов синхронизации контуров регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы в физиологических пробах с дыханием переменной частоты. Наука и инновации в медицине. 2016(1):36-40.

Заявка

Отправьте онлайн-заявку на публикацию

Оформить