Вопрос№60. Феномен сердечно-дыхатнельного синхронизма у человека и животных. Роль блуждающего нерва в его реализации.

Дыхательный центр тесно взаимосвязан с сердечнососудистым центром. Эта связь иллюстрируется ритмичным замедлением сердечной деятельности в конце выдоха, перед началом вдоха — феномен физиологической дыхательной аритмии. Эта взаимосвязь проявляется и в таком явлении как сердечно-дыхательный синхронизм. Оно состоит в том, что сердце в ответ на каждое дыхание производит одно сокращение.

С целью изменения частоты посылки «пачек» импульсов из сердечного центра продолговатого мозга у людей можно воспользоваться такой моделью. Человеку предлагают дышать чаще, чем сокращается его сердце. Для этого он следит за миганием лампочки фотостимулятора и на каждую вспышку света производит одно дыхание. Фотостимулятор устанавливается с частотой, превышающей исходную частоту сердцебиений. За счет иррадиации возбуждения с дыхательных на сердечные нейроны в продолговатом мозге в сердечных эфферентных нейронах блуждающего нерва формируются «пачки» импульсов в новом, общем для дыхательных и сердечных центров, ритме. При этом синхронизация ритмов дыхания и сердцебиения достигается за счет «залпов» импульсов, приходящих к сердцу по блуждающим нервам. В опытах на собаках феномен синхронизации дыхательных и сердечных ритмов наблюдается при резком учащении дыхания во время перегревания. Как только ритм учащающегося дыхания станет равным частоте сердцебиений, оба ритма синхронизируются и учащаются или урежаются в определенном диапазоне синхронно. Если при этом нарушить проведение сигналов по блуждающим нервам посредством их перерезки или холодовой блокады, то синхронизация ритмов исчезнет. Следовательно, и в этой модели сердце сокращается под влиянием «залпов» импульсов, приходящих к нему по блуждающим нервам.

Вопрос№61. Сердечно-дыхательный синхронизм у человека и его значение для клиники.

Значение для клиники

Метод серд-дых синхронизма может использоваться как метод для оценки регуляторно-адаптивного статуса организма человека. Установлено, что ведущими параметрами СерДыхСинх для этого являются диапазон синхронизации сердечных и дых ритмов, длительность развития синхронизации на минимальной границе диапазона. Увеличение диапазона и укорочение длительности развития синхронизации являются показателями улучшения регуляторно-адаптивного состояния организма, а уменьшение диапазона и увеличение длительности – показатели снижения регул-адапт состояния. При психоэмоциональном, болевом стрессе и ряде заболеваний рег-адапт статус снижается. При выходе из стресса и выздоровлении повышается. Возможность количественной оценки этого процесса открывает широкие возможности для использования метода.

Еще одно применения СДС – дифференциальная диагностика происхождения аритмий сердца. При функциональных аритмиях во время синхронизации серд и дых ритмов аритмия устраняется, а при органических – синхронизм не развивается и аритмия сохраняется.

Вопрос№ 62. Концепция центрального генеза ритма сердца.

(Лимбическая система-Новая кора-Гипоталамус-Vagus)

Заключается в том, что ритм формируется в центральной нервной системе, в структурах головного мозга. Окончательно формирование стимула осуществляется в эфферентных ядрах блуждающего нерва в продолговатом мозге. Возникающие там нервные сигналы в форме «залпов» импульсов поступают к сердцу по блуждающим нервам и взаимодействуют со структурами внутрисердечного пейсмекера, вызывая в нем генерацию возбуждения в точном соответствии с частотой залпов. При разработке доказательств воспроизведения сердцем ритма, сформированного в ЦНС, был предложен метод серд-дых синхронизма.

Вопрос№ 63.Управление ритмом сердца при залповом раздражении блуждающего нерва.

В естественных условиях по блуждающему нерву идут импульсы, сгруппированные в залпы. При искусственной стимуляции нервов залпами импульсов, сто приближает хар-р эфферентных сигналов в них к, естественным, сердце воспроизводит ритм сигналов, поступающих по блуждающим нервам – развивается вагусно-сердечная синхронизация. Т. е. При раздражении блуждающего нерва «залпами» импульсов сердце сокращается в ритме этих «залпов» (каждому «залпу» соответствует одно сокращение сердца). Меняя частоту и характеристику «залпов», можно управлять ритмом сердца в широких пределах.

Вопрос№64. Феномен сердечно-дыхательного синхронизма у животных и человека. Роль блуждающего нерва в его реализации.

Обычно человек и животные дышат реже, нежели сокращается сердце. В то же время дыхание среди всех вегетативных функций обладает уникальной особенностью — возможностью произвольного управления. В целях создания заданного уровня учащения ритма сердца добровольцам предлагали дышать синхронно с миганиями лампочки фотостимулятора, частота которых на 5—10% превышала исходную частоту сердцебиения. Спустя переходный период в 20—30 сердечных циклов дыхательный и сердечный ритмы синхронизировались [2]. Синхронизация частоты сердечных сокращений и дыхания осуществлялась в диапазоне 10—20 синхронных кардиореспираторных циклов в минуту. Сердечно-дыхательная синхронизация определялась по записи на полиграфе равенством интервалов: 1) между отметками фотостимулятора; 2) между зубцами R ЭКГ (интервал R—R); 3) между идентичными элементами пневмограммы (рис. 3).

Дальнейший анализ механизмов синхронизации сердечного и дыхательного ритмов был выполнен в экспериментах на собаках. Так как животные не могут произвольно учащать дыхание, использовалось перегревание для вызывания учащенного дыхания (тахи­пноэ). С этой целью животных помещали в термокамеру при температуре 38 С. Через 1,0—1,5 ч частота дыхания достигала частоты сердцебиения, и вскоре ритмы дыхания и сердцебиения синхронизировались при частоте около 180 в минуту. Далее в ходе опытов частота дыхания могла увеличиваться или уменьшаться, приводя к синхронному изменению частоты сердцебиения. Диапазон синхронизации частот дыхания и сердцебиения составил 50 синхронных кардиореспираторных циклов в минуту. Перерезка блуждающих нервов приводила к исчезновению синхронизации. Аналогичный эффект наблюдался при введении животному атропина, который нарушает передачу возбуждения с окончаний блуждающего нерва на сердце. Таким образом, синхронные с дыханием сокращения сердца явились результатом сигналов, пришедших к сердцу по блуждающим нервам

Эксперименты на животных и наблюдения на людях показали, что при высокой частоте ритма возбуждения дыхательного центра сердечные эфферентные нейроны в продолговатом мозге вовлекаются в эту ритмику. Сигналы, представляющие собой залпы импульсов, поступают к сердцу по блуждающим нервам и, взаимодействуя со структурами внутрисердечного пейсмекера, вызывают возбуждение в нем в точном соответствии с частотой залпов.

Вопрос№65.Изохронное картирование очага деполяризации в синоатриальном узле.

Картирование области синоатриального узла во время хирургического этапа эксперимента (при анестезии) показало, что область ранней деполяризации определяется в одной точке. После выхода животного из наркоза и при его свободном поведении (общение с персоналом, прием пищи и т.д.) область ранней деполяризации расширилась.

Таким образом, был установлен факт постоянной генерации в сердечных эфферентах блуждающего нерва естественной залповой активности.

Вопрос№66.Электрофизиологические особенности инициации очага возбуждения в синоатриальном узле в условиях внутрисердечного и центрального ритмогенеза

Во время хирургического вмешательства под наркозом очаг инициации возбуждения определяется одной точкой. После выхода животного из наркоза и установления адекватных отношений со средой (общение с персоналом, прием пищи и т.д.) очаг инициации расширился (рис.4), что на основании предыдущих наблюдений позволило думать о включении центрального ритмовождения. Атропинизация животных или перерезка предварительно выведенных под кожу блуждающих нервов, т.е. прекращение поступления сигналов по ним, приводили к уменьшению зоны инициации возбуждения до одной точки.

Тот факт, что резкое уменьшение зоны инициации возбуждения в синоатриальном узле связано именно с прекращением сигналов в блуждающих нервах, синхронных с сокращениями сердца, демонстрирован также в хронических опытах на собаках. У этих животных наряду с картированием области синоатриального узла вызывали сердечно-дыхательный синхронизм посредством термотахипноэ.