НЕЙРОГЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДИСТАНТНОГО...

16
1 НЕЙРОГЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДИСТАНТНОГО ИШЕМИЧЕСКОГО ПРЕКОНДИЦИОНИРОВАНИЯ У МОЛОДЫХ, ЗДОРОВЫХ ЛЮДЕЙ. Флейшман А.Н. *, Сулейман М.С. *** Шумейко Н.И. *, Халиулин И.Г.***, Кораблина Т.В. **, Петровский С.А. *, Фисенко А.И. * * Научно-исследовательский институт комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний **, Сибирский Государственный индустриальный университет, кафедра информационных технологий, Новокузнецк, Россия; *** Школа Клинических Наук, Бристольский университет (Бристоль, Великобритания) Резюме Механизмы дистантного прекондиционирования с целью защиты сердца и мозга от повреждения до настоящего времени не достаточно ясны, не смотря на многочисленные экспериментальные исследования. Целью настоящего исследования является анализ центральных и периферических нейровегетативных изменений организма у здоровых лиц 20-30 лет, на основе изменений структуры спектров ВРС, ЧСС, ЭЭГ, а также анализа микроциркуляции и метаболизма конечности до и после дистантного прекондиционирования. На основе комплексной физиологической оценки RIPC найдено, что прекондиционирование вызывает антистрессовый системный быстрый ответ в организме, включающий вегетативные сдвиги, как в центральных механизмах, так и на периферии в сторону брадикардии, парасимпатикотонии, перестройку спектров ВРС, изменения в частотной характеристике ЭЭГ, повышение вегетативно-сосудистой реактивности, а также реактивную гиперемию и усиление метаболизма конечности. Эти изменения повышают резистентность организма к стресс-нагрузке и могут формировать механизм защиты сердца от повреждений. Ключевые слова: отдаленное ишемическое прекондиционирование, нейровегетативные адаптационные механизмы, половые различия; микроциркуляции, метаболизм в тканях NEUROGENIC MECHANISMS OF REMOTE ISCHEMIC PRECONDITIONING IN YOUNG, HEALTHY PEOPLE. Fleishman A.N. *, Suleiman M.S. ***, Shumeiko N.I. *, Khaliulin I.G. ***, Korablina T.V. **, Petrovskey S.A. *, Fisenko A.I. * * Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases, ** Siberian State industrial University, information technology department, Novokuznetsk, Russia; *** School of Clinical Sciences, University of Bristol, Bristol, UK Summary The mechanisms of remote ischemic preconditioning (RIPC) aiming to protect the heart and brain from damaging remain not clear enough so far despite numerous experimental studies. The purpose of this study was to analyze central and peripheral autonomic body changes in healthy individuals aged 20 to 30 years, based on changes in the structure of heart rate variability (HRV) spectrum, heart rate (HR), electroencephalography (EEG), and the microcirculation and metabolism analysis of the limb before and after RIPC. This complex physiological analysis revealed that RIPC causes quick response of antistress system. It included autonomic changes, both in central mechanisms and on the periphery towards bradycardia and parasympathicotonia,

Transcript of НЕЙРОГЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДИСТАНТНОГО...

Page 1: НЕЙРОГЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДИСТАНТНОГО …neiromed-nk.ru/wp-content/uploads/2016/04/1.2.pdf · 2 reconstruction of the HRV spectrum, changes in the frequency

1

НЕЙРОГЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДИСТАНТНОГО ИШЕМИЧЕСКОГО ПРЕКОНДИЦИОНИРОВАНИЯ У МОЛОДЫХ, ЗДОРОВЫХ ЛЮДЕЙ.

Флейшман А.Н. *, Сулейман М.С. *** Шумейко Н.И. *, Халиулин И.Г.***, Кораблина Т.В. **, Петровский С.А. *, Фисенко А.И. *

* Научно-исследовательский институт комплексных проблем гигиены ипрофессиональных заболеваний **, Сибирский Государственный

индустриальный университет, кафедра информационных технологий,Новокузнецк, Россия;

*** Школа Клинических Наук, Бристольский университет (Бристоль,Великобритания)

РезюмеМеханизмы дистантного прекондиционирования с целью защиты сердца и мозга от

повреждения до настоящего времени не достаточно ясны, не смотря на многочисленные экспериментальные исследования.

Целью настоящего исследования является анализ центральных и периферических нейровегетативных изменений организма у здоровых лиц 20-30 лет, на основе изменений структуры спектров ВРС, ЧСС, ЭЭГ, а также анализа микроциркуляции и метаболизма конечности до и после дистантного прекондиционирования. На основе комплексной физиологической оценки RIPC найдено, что прекондиционирование вызывает антистрессовый системный быстрый ответ в организме, включающий вегетативные сдвиги, как в центральных механизмах, так и на периферии в сторону брадикардии, парасимпатикотонии, перестройку спектров ВРС, изменения в частотной характеристике ЭЭГ, повышение вегетативно-сосудистой реактивности, а также реактивную гиперемию и усиление метаболизма конечности. Эти изменения повышают резистентность организма к стресс-нагрузке и могут формировать механизм защиты сердца от повреждений.

Ключевые слова: отдаленное ишемическое прекондиционирование, нейровегетативные адаптационные механизмы, половые различия; микроциркуляции, метаболизм в тканях

NEUROGENIC MECHANISMS OF REMOTE ISCHEMIC PRECONDITIONING IN YOUNG, HEALTHY PEOPLE.

Fleishman A.N. *, Suleiman M.S. ***, Shumeiko N.I. *, Khaliulin I.G. ***, Korablina T.V. **, Petrovskey S.A. *, Fisenko A.I. *

* Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases, ** Siberian State industrial University, information technology department,

Novokuznetsk, Russia;*** School of Clinical Sciences, University of Bristol, Bristol, UK

SummaryThe mechanisms of remote ischemic preconditioning (RIPC) aiming to protect the heart

and brain from damaging remain not clear enough so far despite numerous experimental studies.The purpose of this study was to analyze central and peripheral autonomic body changes in

healthy individuals aged 20 to 30 years, based on changes in the structure of heart rate variability (HRV) spectrum, heart rate (HR), electroencephalography (EEG), and the microcirculation and metabolism analysis of the limb before and after RIPC. This complex physiological analysis revealed that RIPC causes quick response of antistress system. It included autonomic changes, both in central mechanisms and on the periphery towards bradycardia and parasympathicotonia,

Page 2: НЕЙРОГЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДИСТАНТНОГО …neiromed-nk.ru/wp-content/uploads/2016/04/1.2.pdf · 2 reconstruction of the HRV spectrum, changes in the frequency

2

reconstruction of the HRV spectrum, changes in the frequency EEG characteristics, increase in the autonomic-vascular reactivity, and the reactive hyperemia, as well as increased metabolism in the limb. These changes increase the body’s resistance to stress-test and can serve as cardioprotective mechanism.

Key words: remote ischemic preconditioning (RIPC); neuro-autonomic adaptation mechanism; gender differences; microcirculation and limb tissue metabolism.

ВведениеСтратегия защиты сердца и мозга от сосудистых повреждений на основе

дистантного ишемического прекондщионирования (RIPC) является объектом многолетних экспериментальных и клинических исследований. До настоящего времени нет единого мнения о клинической эффективности этой лечебной и профилактической технологии и ее механизмах [1].

В обзоре D.J. Housenloy и D.M. Yellow [2] рассмотрены три пути воздействия RIPC конечностей: невральный путь, гуморальный путь и системный ответ. Эффекты RIPC рассмотрены в раннем (сразу после воздействия) и позднем (до двух суток) периодах.

Невральный механизм кардиопротекции обсуждался в обзоре [3]. На основе собственных исследований и анализа более 80 публикаций делается вывод, что при повышении парасимпатической вагуснои активности происходит ограничение размера миокардиального инфаркта. Последние экспериментальные данные указывают, что активация вегетативного рефлекторного пути является следствием повышения врожденного механизма кардиопротекции, который проявляется в механизмах RIPC.

Близкие выводы сделаны в экспериментальной работе [4]. В частности, стимуляция n vagus давала ответ аналогичный RIPC. Нейрогенный путь механизмов RIPC дополняется появлением эндогенных веществ, таких как аденозин, брадикинин, связанный с геном пептид кальцитонина [5-7].

Предполагается, что ацетилхолин, высвобождаемый вагусом действует на сердце через мускариновые рецепторы.

Механизмы парасимпатического влияния при RIPC на сердце также были недавно исследованы на этапах экспериментальной 15 минутной окклюзии бедренных артерий крыс самцов до начала ишемии миокарда, на десятой минуте ишемии и на десятой минуте реперфузии. [8]. Найдено, что дистантное кондиционирование миокарда ограничивает зону некроза на 56-58%. Двусторонняя ваготомия до начала экспериментальной острой ишемии миокарда отменяла положительные эффекты дистантного кондиционирования. Несмотря на определенные положительные результаты исследований прекондиционирования на экспериментальных животных (мыши, крысы, кролики) клиническое внедрение на людях сдерживается неоднозначными результатами [9].

Исследования RIPC у здоровых испытуемых с оценкой отдельных показателей вегетативных изменений были опубликованы в единичных работах [10].

Необходимость использования вариабельности ритма сердца (ВРС) для характеристики вегетативного обеспечения RIPC очевидно, так как спектральная структура ВРС является важным ее индикатором в том числе для оценки парасимпатического автономного отдела. [11]. Парасимпатическое влияние отражается, прежде всего в высокочастотном диапазоне (HF), частично в десятисекундном (LF) и в VLF [12]. Недавно представлен новый подход в оценке ваго-симпатических влияний на основе сложной структуры ВРС в частности VLF, более точно отображающей центральные и периферические механизмы регуляции ВРС. [13]

Нами для оценки возможности участия ЦНС в системном ответе на RIPC, исследования ВРС были дополнены анализом ЭЭГ. Связь вегетативного обеспечения с изменениями биоэлектрической активности в организме многократно обсуждалось в литературе, и представляла интерес в данной работе.

Page 3: НЕЙРОГЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДИСТАНТНОГО …neiromed-nk.ru/wp-content/uploads/2016/04/1.2.pdf · 2 reconstruction of the HRV spectrum, changes in the frequency

3

В частности, взаимосвязь вегетативных показателей ВРС и ЭЭГ показателей показаны в ряде работ [14, 15]. Delta EEG power showed negative correlations with LF and LF/HF, suggesting that sympathetic nervous activities continuously fluctuate in accordance with sleep deepening and lightening.

Настоящее исследование проведено в виде совместной работы лаборатории физиологии медленных волновых процессов НИИ КПГПЗ и Школы Клинических Наук Бристольского университета (Великобритания).

Цель работы - анализ центральных и периферических нейровегетативных изменений организма на основе изменений структуры спектров ВРС, ЧСС, ЭЭГ, а также анализа микроциркуляции и метаболизма конечности до и после прекондиционирования у здоровых лиц 20 - 30 лет.

Материал и методыИсследованы 22 здоровых добровольца (11 мужчин и 11 женщин) в возрасте 22,36

2,09. Все они были осмотрены неврологом, терапевтом и не предъявляли каких - либо соматических и неврологических жалоб. Проводилась предварительна беседа с объяснением цели и задач исследования.

All the researched subjects signed the "Declaration of informed consent" according to Helsinki Declaration adopted at FSBI "Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases" SB RAMS.

Был выполнен предварительный опрос, проведена запись ЭКГ и АД. Исключены случаи острых респираторных заболеваний и соматической патологии, приема лекарственных средств, алкоголя или курения. Исследования были проведены в первой половине дня (11:00 – 13:00).

Экспериментальный протокол. Дизайн работы состоял из нескольких этапов. Первый этап - регистрация исходных данных функционального состояния включал:

электроэнцефалографию (на приборе Neurotravel Light Ates Diagnostic, Italy) с функциональными пробами, спектральную экспресс диагностику вегетативного статуса (ВСР с двумя функциональными пробами: seven-test (обратный счет, 500 минус 7), (Primer of Psychophysiology (A Series of books in psychology) 1978 by James Hassett и гипервентиляцию) и двумя восстановительными периодами и регистрацию динамики пульса и АД). Тест с углубленным диафрагмальным дыханием во время регистрации ВРС подробно описан в монографии [16]. Проводилось исследование микроциркуляции и тканевого метаболизма методом лазерной доплеровской флоуметрии.

Второй этап - проведение сеансов прекондиционирования с помощью наложенной манжеты для определения АД на левую руку. Максимальное давление в манжете - 200 мм. рт. ст. Длительность ишемии - 4 минуты с последующей 5ти минутной реперфузией. Проводилось 3 сеанса.

Третий этап - повторял все компоненты первого этапа. Регистрация ВРС проводилась по известной схеме, включающей оценку исходного

состояния, функциональной пробы seven-test (обратный счет 500 - 7), отдых-1, углубленное диафрагмальное дыхание, и отдых-2. Всего регистрируется 1280 циклов R-R интервалов кардиоциклов. [17]. Анализ ВРС включал как традиционные показатели: дисперсия, спектральные Фурье показатели БПФ с окнами [11], так и нелинейные – ДФА (детрентный флуктуационный анализ), аппроксимированная энтропия, фазовые портреты.

DFA – один из методов анализа фрактальных свойств вариабельности кардиоритма, анализ признаков самоподобия временных рядов [18]Характеристика флуктуаций ВРС дается с помощью шкалированной экспоненты , представляющая угол наклона двух координат – logF(n) и log(n). Вероятность величины угла названы показателем DFA и

Page 4: НЕЙРОГЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДИСТАНТНОГО …neiromed-nk.ru/wp-content/uploads/2016/04/1.2.pdf · 2 reconstruction of the HRV spectrum, changes in the frequency

4

ранжировано от 0 до 1. Диапазон значений DFA в области 1,0 соответствовал преобладаниям симпатических преобладаний. Изменения DFA в области мене 0,5 соответствовали влиянию парасимпатической нервной системы.

ApEn - показатель сложности структуры временных серий ВРС или ее упрощения. [19] При расчете ApEn используют две входные переменные. В нашей работе два параметра: n и r, где n – размер паттерна ВРС, r – критерий подобия. ApEn будет зависеть от уровня дисперсии ВРС и однородности ее структуры. Измеряется в относительных единицах. Может характеризовать уровень симпатовагальных отношений [20] и уровень энергетики волновых процессов ВРС [17].

Для характеристики феноменов ВРС на нагрузках также были использованы: непрерывный вейвлет анализ и преобразования Гильберта-Хуанга. Для анализа ВРС была использована программа Win Spectr v1.4-w/oReo сборка 21032007. Вейвлет преобразования основаны на библиотеке CWTLib http://cwtlib.sf.net/. Выделялись следующие диапазоны анализируемых частот спектра ВРС для их количественной оценки: 0, 01 + 0,005, 0,02 + 0,005, 0,1 (0,08 - 0,12 Гц) 0,15 - 0,35Гц. Диапазон в области 0,005 + 0,001 оценивался в длинных записях визуально в спектре при непрерывном вейвлет анализе и преобразованиях Гильберта-Хуанга.

Результаты исследования статистически обработаны в среде Microsoft Office Excel.Достоверность различий в анализируемых гендерных группах оценивалось методом

Стьюдента при достоверном р<<0,005.

Корреляционный анализ Для оценки взаимоотношений между всеми спектральными компонентами и ЧСС

проведен корреляционный анализ. Выборочной оценкой коэффициента корреляции для нормально распределенных случайных величин x и y является случайная величина

yx

L

xy

yyxxL

r

1

)~)(~(1

,

где

L

xL

x1

1~

,

L

yL

y1

1~

– выборочные средние;

L – объем выборки;σx, σy – среднеквадратическое отклонение случайных величин x и y соответственно.Далее была проведена проверка гипотезы о значимости корреляционной связи

между случайными величинами, т. е. значимости отклонения коэффициента корреляции от нуля. Эта гипотеза проверяется сравнением выборочного значения коэффициента корреляции r с его критическим значением rα, являющимся α-квантилью распределения r. Корреляция между случайными величинами признается значимой, если |r|≥ rα

Критические значения rα при выбранной доверительной вероятности определяются по специальным статистическим таблицам [21].

Была проведена эмпирическая проверка воспроизводимости полученных оценок в ходе многовыборочной обработки данных с проведением сравнения оценок коэффициентов корреляции, найденным по всей имеющейся выборке значений и при разбиении исходной выборки на две подвыборки. Эмпирическое сравнение полученных коэффициентов корреляции можно считать приемлемым [22, 23].

Лазерная доплеровская флоуметрия и лазерная флуоресцентная диагностикаДля оценки системного ответа на RIPC по данным многих исследователей

существует необходимость оценки периферического кровообращения и тканевого метаболизма. В частности, особенности изменений тканевого метаболизма и

Page 5: НЕЙРОГЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДИСТАНТНОГО …neiromed-nk.ru/wp-content/uploads/2016/04/1.2.pdf · 2 reconstruction of the HRV spectrum, changes in the frequency

5

микроциркуляции верхних конечностей после каскада кратковременных ишемий были исследованы с помощью лазерной доплеровской флоуметрии и лазерной флоуресцентной диагностики (LACC-M, NPO “Lazma”, Russia). Особенности этого метода опубликованы в следующих работах [24-27].

Разделение испытуемых при RIPC на женщин и мужчин связанно с общеизвестными психо-физиологическими различиями. Эти различия наблюдаются на всех этапах онтогенеза, однако, наиболее ярко проявляются в репродуктивном периоде жизни [28].

Изменение вегетативного обеспечения при RIPC, прежде всего, оценивалось по динамике изменения показателей вариабельности ритма сердца как наилучшего индикатора этого процесса [11].

Результаты исследования включали нейровегетативные аспекты RIPC по характеру динамики ВРС, показателей ЧСС, ЭЭГ, как индикаторов нейровегетативного обеспечения организма, раскрывающих первичные рефлекторные вегетативные изменения в пределах первых трех часов эксперимента. Дополнительно оценивалась динамика капиллярного кровообращения и метаболических изменений до и после прекондиционирования (RIPC).

Результаты исследования Динамика спектральных и нелинейных показателей ВРС, ЧСС до и после RIPC

представлены как суммарно у 22 человек (Таблица 1), так и раздельно у мужчин и женщин. (Таблица 2 и 3).

Вместе с тем, представляет значительный интерес оценки различий реакций на RIPC женщин и мужчин в силу физиологических особенностей (Таблица 2).

Результаты исследования RIPC женщин и мужчин приведены в таблице №2, где отдельные компоненты спектров ВРС – P1, Р2, Р3 и Р4 (в ms2/Hz) и отношение Р4/Р3 соответствуют традиционным обозначениям VLF (Р1, Р2), LF (Р3), соотношения Р4/Р3 (вагосимпатический индекс), ApEn (нелинейный показатель аппроксимированной энтропии в относительных единицах, см. методы) [13, 29], ЧСС (частота сердечных сокращений). Характерной чертой, как у мужчин, так и у женщин - реакция на RIPC, было увеличение мощности показателей VLF на 50 – 80% в среднем. Изменение вагосимпатического равновесия в сторону выраженного преобладания парасимпатикотонии у женщин, и менее выраженном изменении этого показателя у мужчин. Снижение аппроксимированной энтропии характерно, как для мужчин, так и для женщин. Совершенно очевидное различие на RIPC, между мужчинами и женщинами – изменение 10 сек. ритмов, которые снижаются у женщин и увеличиваются у мужчин.

Динамика изменения перечисленных показателей в результате RIPC воздействий на функциональных пробах (seven-test и углубленное дыхание) показана в таблице №3 (продолжение таблицы №2), отражающие изменения автономной реактивности организма.

Page 6: НЕЙРОГЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДИСТАНТНОГО …neiromed-nk.ru/wp-content/uploads/2016/04/1.2.pdf · 2 reconstruction of the HRV spectrum, changes in the frequency

6

Таблица 1Показатели спектральных характеристик ВРС, ApEn и ЧСС до и после прекондиционирования у

молодых людей 19 – 30 лет.

Исходное состояние

До После Прирост в %

P1** 203.24 ± 35.87 357.13 ± 66.25 175.72

P2* 154.90 ± 36.11 236.60 ± 36.71 152.74

P2/P1 0.73 ± 0.07 0.82 ± 0.08 113.04

P3 315.74 ± 61.41 387.58 ± 104.28 122.75

P4 630.39 ± 170.32 775.05 ± 164.57 122.95

P4/P3 1.99 ± 0.42 2.57 ± 0.46 129.62

ApEn 221.45 ± 3.35 224.31 ± 2.23 101.29

HR*** 77.15 ± 2.59 69.58 ± 2.31 90.19

Seven-test

До После Прирост в %

P1** 151.36 ± 20.43 260.93 ± 40.43 172.38

P2** 90.00 ± 18.75 172.61 ± 36.84 191.80

P2/P1 0.60 ± 0.10 0.71 ± 0.08 119.24

P3* 243.42 ± 73.04 315.63 ± 66.36 129.67

P4 510.17 ± 145.29 683.87 ± 145.79 134.05

P4/P3 2.31 ± 0.55 3.14 ± 0.73 136.18

ApEn* 210.35 ± 5.14 220.62 ± 4.82 104.88

HR*** 81.56 ± 2.57 74.32 ± 2.28 91.12

Гипервентиляция

До После Прирост в %

P1** 286.30 ± 34.69 457.00 ± 67.64 159.62

P2*** 149.19 ± 23.23 345.80 ± 58.95 231.79

P2/P1 0.53 ± 0.04 0.76 ± 0.09 143.91

P3 1457.73 ± 578.41 917.75 ± 352.28 62.96

P4 644.69 ± 197.14 811.18 ± 197.97 125.83

P4/P3 1.49 ± 0.39 1.72 ± 0.31 115.47

ApEn 219.86 ± 4.05 224.42 ± 2.05 102.07

HR** 83.27 ± 2.86 79.93 ± 2.66 95.98

Видно урежение ритма сердца на всех этапах исследования. Сопровождается повышением всех показателей вегетативного обеспечения, в частности парасимпатического периферического (Р4) и изменений симпато-вагального баланса (Р4/Р3), а также повышение центрального энергетического обеспечения (Р1, Р2). Повышение реактивности видно из сравнения показателей умственной и гипервентиляционной нагрузок с исходными данными. Достоверность различий: * (P<0.05); ** (P<0.01); *** (P<0.001).

Общая характерная черта изменения реактивности на функциональные пробы (seven-test, гипервентиляция), это увеличение этих показателей от 30 до 100%. Умственная нагрузка в определенной степени имитирующая стресс-нагрузку или симпатическую активацию. Дыхательная нагрузка (гипервентиляция) стимулирует парасимпатическую активацию. Особенно значительные изменения наблюдаются в вагосимпатических отношениях при гипервентиляции у мужчин. Механизмы действия RIPC отражаются не только в абсолютных показателях спектра ВРС. Меняются межсистемные взаимосвязи. Феномены этих изменений более точно характеризуются при анализе межчастотных взаимосвязей на основе корреляционного анализа.

Page 7: НЕЙРОГЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДИСТАНТНОГО …neiromed-nk.ru/wp-content/uploads/2016/04/1.2.pdf · 2 reconstruction of the HRV spectrum, changes in the frequency

7

Таблица №2Сравнительная динамика частотно – амплитудных значений и ApEn ВРС и пульса у мужчин и

женщин до и после прекондиционирования

Женщины Мужчины

Исходное состояние Исходное состояниеДо После Прирост

в %До После Прирос

т в %

P1 176.57 ± 43.01 255.84 ± 64.31 144.90 P1** 223.75 ± 53.46 435.05 ± 101.08 194.43

P2 103.70 ± 27.49 149.01 ± 33.06 143.68 P2 194.28 ± 57.96 303.97 ± 52.61 156.46

P2/P1 0.60 ± 0.06 0.63 ± 0.05 103.93 P2/P1 0.83 ± 0.10 0.97 ± 0.12 118.14

P3273.47 ± 55.58

201.66 ± 32.51

73.74 P3*348.26 ± 98.94

530.59 ± 172.62 152.36

P4 502.45 ± 181.04 744.47 ± 229.90 148.17 P4 728.81 ± 264.00 798.58 ± 231.08 109.57

P4/P3 2.05 ± 0.75 3.26 ± 0.87 159.15 P4/P3 1.94 ± 0.48 2.05 ± 0.41 105.64

ApEn 218.08 ± 7.01 225.90 ± 3.20 103.58 ApEn 224.04 ± 2.19 223.09 ± 3.04 99.58HR***

80.42 ± 4.60 71.16 ± 3.62 88.49HR***

74.64 ± 2.71 68.37 ± 2.95 91.60

Примечания: Р1 – VLF100, P2 – VLF50, P3 – LF, P4 – HF, ApEn – approximate entropy, P4/P3 –ваго-симпатический индекс. Достоверность различий: *(Р<0.05), **(P<0.01), ***(P<0.001) Значения Р1, P2, P3 , P4 в ms2/Hz, значения ApEn – в относительных единицах. (см. методы).

Таблица №3Изменение вегетативной реактивности на RIPC на основе показателей спектральной структуры

ВРС на функциональных нагрузках малой интенсивности: seven-test и гипервентиляция

Женщины Мужчины

Seven-test Seven-testДо После Прирост

в %До После Прирост

в %P1 152.47 ± 29.54 176.32 ± 33.68 115.64 P1** 150.52 ± 28.11 326.01 ± 60.79 216.60

P2 90.54 ± 24.20 110.45 ± 16.68 121.99 P2** 89.58 ± 27.45 220.43 ± 60.65 246.09

P2/P1 0.64 ± 0.18 0.81 ± 0.15 126.62P2/P1

0.57 ± 0.10 0.64 ± 0.07 112.85

P3**201.04 ± 47.59

335.27 ± 48.72

166.77 P3276.02 ± 123.17

300.52 ± 111.08 108.88

P4642.36 ± 254.54

860.52 ± 251.49

133.96 P4408.49 ± 160.97

547.98 ± 160.75 134.15

P4/P3 3.29 ± 1.09 4.14 ± 1.48 125.79P4/P3

1.55 ± 0.37 2.37 ± 0.50 153.19

ApEn*

209.68 ± 8.46 226.43 ± 4.82 107.99ApEn

210.86 ± 6.35 216.15 ± 7.44 102.51

HR***

83.10 ± 4.76 75.10 ± 3.85 90.37HR**

80.38 ± 2.65 73.72 ± 2.73 91.71

Гипервентиляция ГипервентиляцияДо После Прирост

в %До После Прирост

в %P1 292.38 ± 46.04 352.15 ± 57.65 120.44 P1** 281.63 ± 50.09 537.66 ± 106.33 190.91

P2* 122.51 ± 17.77 259.94 ± 45.58 212.18 P2** 169.71 ± 37.80 411.85 ± 89.12 242.68

P2/P1 0.45 ± 0.05 0.72 ± 0.11 160.52P2/P1

0.59 ± 0.06 0.80 ± 0.13 134.29

P3 1429.19 ± 936.48 1356.50 ± 458.34 94.91 P3 1479.68 ± 726.79 580.25 ± 211.28 39.21

P4725.79 ± 388.75

715.94 ± 247.73

98.64 P4*582.30 ± 177.60

884.44 ± 286.67 151.89

P4/P3 1.36 ± 0.61 1.64 ± 1.09 120.48P4/P3

1.59 ± 0.50 1.79 ± 0.36 112.17

ApEn 227.70 ± 3.20 226.65 ± 3.68 99.53ApEn

213.83 ± 6.24 222.71 ± 2.90 104.15

HR* 83.29 ± 4.74 79.39 ± 4.05 95.31 HR* 83.26 ± 3.50 80.35 ± 3.39 96.50

Page 8: НЕЙРОГЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДИСТАНТНОГО …neiromed-nk.ru/wp-content/uploads/2016/04/1.2.pdf · 2 reconstruction of the HRV spectrum, changes in the frequency

8

Примечания: Р1 – VLF100, P2 – VLF50, P3 – LF, P4 – HF, ApEn – approximate entropy, P4/P3 – ваго-симпатический индекс. Достоверность различий: *(Р<0.05), **(P<0.01), ***(P<0.001) Значения Р1, P2, P3 , P4 в ms2/Hz, значения ApEn – в относительных единицах.

Анализ межчастотных корреляционных взаимосвязей спектральных компонентов ВРС, нелинейных показателей и ЧСС до и после RIPC показан в Таблицах 4 и 5.

По семи выборкам получено 21 значение парных коэффициентов корреляции «каждого с каждым», для оценки достоверности которых, были использованы табличные критические значения rα. Корреляция между величинами признана значимой, так как во всех случаях неравенство |r|≥ rα выполнено.

Нейрогенный аспект воздействия RIPC как защитный механизм нами был дополнен динамикой изменения ЭЭГ до и после RIPC.

Участие автономных механизмов в реакции на RIPC нами дополнено исследованием ЭЭГ до и после RIPC. Во время сеанса RIPC у многих молодых людей наблюдалась сонливость.

При визуальном и спектральном анализе ЭЭГ после RIPC через 40 - 50 минут исходная структура биолектрической активности чаще не изменялась. Вместе с тем, у 20% исследуемых отмечалось нарастание альфа и тета активности, что сочеталось с сонливостью испытуемых во время сеанса прекондиционирования (рис 1).

Рис 1. Динамика ЭЭГ у здоровой женщины С-ва 22 лет, до и после RIPC левой руки. Видно нарастание мощности альфа активности в задних отделах полушария при сопутствующим

урежением ритма сердца (см рис 2)

Page 9: НЕЙРОГЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДИСТАНТНОГО …neiromed-nk.ru/wp-content/uploads/2016/04/1.2.pdf · 2 reconstruction of the HRV spectrum, changes in the frequency

9

Рис 2. Карты макс. спектральной плотности мощности альфа ритма электроэнцефалограммы (ЭЭГ) здоровой испытуемой Сав-ой Е.О. 22 год до (1) и после (2) сеанса прекондицианирования на

левой руке. При сравнении хорошо видно увеличение площади и амплитуды альфа ритма после сеанса охватывающую теменно - затылочную область. Усиление альфа активности сочетается с

сонливостью во время сеанса, повышением мощности околоминутных и дыхательных ритмов, на спектрах ВРС исходно и при умственной нагрузке, урежением ЧСС.

Подобный тип реакции также возможно был связан с исходной структурой ЭЭГ молодых женщин с высоким содержанием альфа, тета и дельта активности в теменных, лобных и височных отделах. Важным аспектом в результатах исследования является изучение микроциркуляции и тканевого обмена в ишемизированной конечности.

Динамика микроциркуляции и тканевого обмена в ишемизированнойконечности при RIPC на основе лазерной доплеровской флоуметрии илазерной флуоресцентной диагностики представлена в Таблицах 4 и 5. Реакция на функциональные нагрузки сосудов микроциркуляторного русла

отражают метаболический гомеостаз в этих тканях. В здоровых тканях после кратковременной ишемии возникает функциональная гиперемия циркуляторного русла, что находит свое значение в преимущественном увеличении уровня перфузии, так как коэффициент Kv является производным от исходных значений, достоверность изменений этого коэффициента не рассчитывалась (Таблица 4).

При комплексной оценке ряда показателей периферического обмена концентрации ферментов, участвующих в обменных процессах (никотиномиды, флавины, липофусцин, порфирин) методом лазерной флуоресцентной спектрометрии. Одинаковые результаты с использованием трех фильтров увеличивают достоверность результатов. Результаты исследования приводятся только для порфиринов, так как для остальных ферментов изменения оказались не достоверными.

ОбсуждениеОбщая закономерность изменений вегетативной регуляции ВРС после RIPC как у

женщин, так и у мужчин - это урежение ЧСС на 3 и 8,5 % соответственно. Общепринято считать, что урежение ЧСС связано с усилением активности парасимпатической нервной системы.

На основании сравнительного анализа данных таблицы №2 видно, что механизмы действия RIPC мужчин и женщин различны.

Page 10: НЕЙРОГЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДИСТАНТНОГО …neiromed-nk.ru/wp-content/uploads/2016/04/1.2.pdf · 2 reconstruction of the HRV spectrum, changes in the frequency

10

У женщин: характерное для активности вагуса увеличение Р4 (HF) на 48%) сочетается с повышением мощности VLF (50 и 100 сек колебаний) на 58%о и снижением LF (РЗ)!

У мужчин после RIPC значительно увеличиваются очень медленные колебания HRV: VLF 100 на 81%, VLF50 на 55%. Парадоксально на первый взгляд одновременное усиление LF (РЗ) на 48%, которое часто рассматривается как индикатор симпатоадреналовой активности.

HF (Р4) остается на исходном для молодых людей высоком уровне.Найдена общая закономерность - RIPC повышает вегетативную реактивность на

функциональные пробы малой интенсивности (seven-test и гипервентиляция). У женщин прирост LF на 67% на умственную нагрузку, а Р2 (VLF 50) увеличивается на гипервентиляцию на 133%), а на восстановительном периоде на 166%. У мужчин на умственную нагрузку Р1 и Р2 соответственно 111 и 135%, а на гипервентиляцию Р2 - 149%, Р4 - 162%).

Таким образом, мы наблюдаем два типа участия ВНС в повышении парасимпатической активности после RIPC.

Первый тип у женщин: смешанный с преимущественным преобладанием периферических механизмов в виде повышения амплитуды HF (P4) и снижением LF в сочетании с повышением мощности компонентов VLF (100 и 50 сек. колебаний)

Второй тип: преимущественно у мужчин с преобладанием центральных механизмов: проявляется с увеличением мощности 100 сек. колебаний (VLF100) и LF (P3). Различие этих типов проявляется также в особенностях реактивности на функциональные пробы после RIPC. Выраженная реакция (прирост больше 100%) Р1 и Р2 у мужчин на умственную нагрузку; повышение реакции Р2 у мужчин и женщин на гипервентиляцию.

Найденные в настоящем исследовании различные источники (центральные и периферические) вагусной активности у людей подтверждают многообразие вагусных механизмов найденных в работе Porges S.V. [30] и в морфологических исследованиях [31].

Примечательный факт роста нелинейного показателя аппроксимированной энтропии (АрЕn) после RIPC как у мужчин, так и у женщин, в том числе при функциональных нагрузках (seven-test, deep breathing). Исключение составляют два случая снижения АрЕn в связи с ее исходно высоким значением (227) при средних показателях (206 - 209). Этот феномен объясняется законом начальных значений J. Wilder, 1931, гласящий: чем выше исходные значения, тем ниже ответ на возбуждающие стимулы [35].

АрЕn измеряет уровень сложности структуры ВРС и ее энергетику. В условиях стресса показатель АрЕn падает [32, 33]. В настоящей работе наблюдается противоположный процесс в виде умеренного роста АрЕn. При RIPC этот феномен можно расценивать как условия направленные на снижение стресса. Эти антистрессовые изменения ВРС ассоциируются с ростом альфа активности на ЭЭГ, свидетельствует о снижении срединно-стволовой активации, парасимпатикотонии. Усиление адаптивных механизмов также можно связать с повышением мощности VLF. Ранее показано, что усиление VLF может наблюдаться при компенсаторных и восстановительных процессах [17].

Более выраженное замедление пульса у мужчин при участии центральных механизмов энергетического обеспечения вагусного ответа (VLF 100), и повышение LF, говорит о том, что феномен RIPC требует хорошего энерго-метаболического обеспечения организма [13, 36]. Снижение энергетики и сложности структуры ВРС (loss complexity) приводит к уменьшению или утрате феномена RIPC у стариков [34].

Полиморфизм ответов при сравнительном анализе RIPC у каждого испытуемого указывает на то, что феномен RIPC в значительной степени зависит от исходного состояния и индивидуальных особенностей испытуемых.

При исследовании RIPC у молодых здоровых людей мы могли подтвердить выводы экспериментальных исследований о значительной роли парасимпатической активности в

Page 11: НЕЙРОГЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДИСТАНТНОГО …neiromed-nk.ru/wp-content/uploads/2016/04/1.2.pdf · 2 reconstruction of the HRV spectrum, changes in the frequency

11

механизмах RIPC [3]. Нами найдена важная роль надсегментарных вегетативных центров в реакции ВРС при RIPC, что предопределило необходимость исследовать участие центральных механизмов вегетативного обеспечения (ЭЭГ) в формировании парасимпатического ответа и роли энергетического и метаболического вклада этих систем. По-видимому, необходимо также участие симпатического (эрготропного звена) в выраженности парасимпатического ответа. Эта особенность важна для пожилых людей с низкой суммарной энергетикой ВРС и в частности HF.

Каждый из анализируемых компонентов спектра ВРС представленный в таблице 2 и 3 отражает функции одной из систем организма (вагусной, симпатической системы, метаболических систем), различных уровней регуляции кардиодинамики и дыхания. Их взаимосвязь меняется при действии RIPC. Характер связи, и уровень взаимодействия исследованы нами на основе корреляционного анализа (см. рис. 3).

Рис 3. Значения межчастотных корреляций спектральных компонентов ВРС (Р1, Р2, Р3, Р4), нелинейных показателей ApEn и DFA и ЧСС до и после RIPC

В зависимости от периода измерения (до или после RIPC) все пациенты (мужчины и женщины) были разделены на 2 группы. По данным, полученным в каждом из 5 этапов исследования, рассчитаны значения P1 (VLF 100)), P2 (VLF50), P3 (LF), P4 (HF), ЧСС, DFA, ApEn. Для каждого значения были найдены соотношения его изменения делением значения, соответствующего

Page 12: НЕЙРОГЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДИСТАНТНОГО …neiromed-nk.ru/wp-content/uploads/2016/04/1.2.pdf · 2 reconstruction of the HRV spectrum, changes in the frequency

12

текущему состоянию, на предыдущее. При этом было принято допущение, что исходные данные получены путем деления значения в состоянии «исходное» на значения в состоянии «восстановление 2».

На основе графического представления корреляционных связей видно, что сдвиг вегетативного обеспечения в сторону парасимпатикотонии при урежении ритма сердца происходит при различных участиях парасимпатических и симпатических компонентов периферического и центрального звена и ослабления корреляционных связей и изменения реактивности на функциональные пробы. Эти изменения могут способствовать защитному механизму дистантного прекондиционирования (рис 3).

Тенденции изменения межсистемных взаимосвязей в общей выборке (22 чел – мужчин и женщин) после прекондиционирования проявляется в виде снижения корреляционных зависимостей как в спектральных показателях ВСР (Р1, Р2, Р3, Р4), так и в динамике нелинейных показателей (ApEn, DFA) в исходных состояниях по отношению к ЧСС (HR). Реакция организма (ВРС) на функциональные пробы (seven-test, deep breathing) после прекондиционирования проявляются не только в сохранении более редкого пульса (см. таблицу 3), но и дальнейшего нарастания ослабления корреляций на seven-test или усиления корреляций между HF (Р4) и LF (Р3) при глубоком дыхании (HF)

Различия между состоянием корреляции до и после RIPC (A and B) статистически значимы, где р<0,01

Таким образом, анализ корреляционных связей спектральных показателей ВРС с урежением пульса говорит о нарастании релаксационных процессов с одной стороны, сочетающихся с повышением энергетики VLF (100 и 50 сек. колебаний) и аппроксимированной энтропии (ApEn), нарастанием парасимпатикотонии и снижения корреляционных междиапазонных связей. Эти изменения, можно, расценить как условия способствующие усилению адаптационных механизмов в организме [36].

Общий признак (мужчин и женщин) снижение корреляций после прекондиционирования между P1 (VLF 100) и Р2 (VLF 50) как у мужчин, так и у женщин.

Исследование микроциркуляции и окислительных тканевых процессов конечности до и после прекондиционирования проводилось на основе лазерной доплеровской флоуметрии и лазерной флуоресцентной диагностики.

Целью этого раздела исследования было оценить изменения в микроциркуляции и биохимические сдвиги в конечности после каскадной кратковременной ишемии.

Изменения микроциркуляции на основе доплеровской флоуметрии на левой руке (указательный палец) на приборе ЛАКК-М, НПО «Лазма» до и после RIPC представлены в таблице 4.

Результаты наших исследований в определении микроциркуляции методом доплеровской флоуметрии приведены в таблице 4.

Таблица 4Изменение показателей микроциркуляции до и после прекондиционирования методом ЛДФ и

методом флуоресцентной диагностики.

Показатели До После Прирост в %

ИФМ Both 1.34 ± 0,09 1.54 ± 0,14 129.01 ± 22,09Male 1.18 ± 0,10 1.46 ± 0,22 129.89 ± 22,47

Page 13: НЕЙРОГЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДИСТАНТНОГО …neiromed-nk.ru/wp-content/uploads/2016/04/1.2.pdf · 2 reconstruction of the HRV spectrum, changes in the frequency

13

Female 1.54 ± 0,15 1.64 ± 0,16 127.86 ± 24,61СКО Both** 1.99 ± 0,24 3.38 ± 0,40 208.78 ± 39,41

Male 1.82 ± 0,28 2.77 ± 0,50 174.24 ± 26,21Female** 2.21 ± 0,41 4.17 ± 0,09 253.68 ± 0,20

М Both 22.46 ± 3,36 18.29 ± 1,71 104.80 ± 15,45Male 20.93 ± 1,28 21.20 ± 2,22 105.23 ± 11,94Female 24.47 ± 7,51 14.52 ± 2,17 104.23 ± 21,74

СТ Both 3.70 ± 0,41 4.79 ± 0,60 150.36 ± 24,61Male 3.87 ± 0,63 3.78 ± 0,32 120.85 ± 16,61Female 3.47 ± 0,45 6.09 ± 1,20 188.72 ± 32,94

Rс both 0.26 ± 0,02 0.20 ± 0,02 97.72 ± 32,81Male 0.28 ± 0,02 0.25 ± 0,03 117.84 ± 40,80Female* 0.24 ± 0,04 0.13 ± 0,01 71.57 ± 16,87

ПШ Both 1.68 ± 0,21 2.09 ± 0,17 158.54 ± 25,55Male 1.73 ± 0,31 1.85 ± 0,18 142.34 ± 26,86Female** 1.61 ± 0,29 2.39 ± 0,29 179.61 ± 25,55

Порфирины710 nm

Both*** 0.31 ± 0,02 0.21 ± 0,01 70.63 ± 4,21Male*** 0.29 ± 0,02 0.19 ± 0,01 68.56 ± 4,36Female** 0.33 ± 0,04 0.23 ± 0,03 73.33 ± 4,42

М – уровень перфузии, СКО-среднеквадратичное отклонение, ИФМ-индекс флаксмоций, СТ-микрососудистый тонус, Rc-внутрисосудистое сопративление, ПШ-показатель шунтирования, *(Р<0.05); **(P<0.01); ***(P<0.001)

Анализ этих изменений показывает, что как у женщин, так и у мужчин имеется склонность к увеличению этих показателей (ПМ, ИФМ, СКО, ПШ), что является признаком увеличения микроциркуляции характеризующих постишемическую гиперемию, снижение внутрисосудистого сопротивления и увеличение показателя шунтирования.

Методом лазерной флуоресцентной диагностики (ЛАКК-М, НПО «Лазма») определяли содержание ферментов окислительного метаболизма NADF, липофусцина порфиринов, флавинов. Максимальное значение флуоресценции ферментов (А) и коэффициентной контрастности биоткани (К). Коэффициент флуоресцентной контрастности (К) вычислялся с учетом различных волн и фильтров различного цвета. Коэффициент контрастности приводим только для порфиринов, так как остальные ферменты не давали статистически значимых различий до и после RIPC. Для порфиринов учитывались результаты в области трех линий возбуждения - 640нм, 680нм, 710нм.

Как видно из таблицы 4, у здоровых лиц, как у мужчин, так и у женщин, количество порфиринов после прекондиционирования уменьшалось в виде снижения коэффициента «К» и амплитуды «А» при обследовании на любой длине волны.

Резкое уменьшение порфиринов после прекондиционирования можно расценить как первичную реакцию в ответ на острую кратковременную гипоксию у здоровых лиц для участия в формировании гемма, т.е. в образовании гемоглобина.

Участие порфирина в кислородном обмене общеизвестно, так как он является частью строения гема. То есть процесс формирования пигментной части гемоглобина идет через порфирин. Кратковременная ишемия конечности при RIPC с последующей реактивной гиперемией и усилением кровотока приводит к снижению порфиринов в исследуемой ткани у здоровых людей (см. Таблицу 4). Однако, при хронических изменениях кровообращения в конечностях (например, при вибрационной болезни и

Page 14: НЕЙРОГЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДИСТАНТНОГО …neiromed-nk.ru/wp-content/uploads/2016/04/1.2.pdf · 2 reconstruction of the HRV spectrum, changes in the frequency

14

ангиоспазме) происходит обратный процесс накопления порфиринов в тканях конечности Причем, чем тяжелее патологический процесс, тем выше концентрация порфиринов [37].

Увеличение величины Kv отражает улучшение состояния микроциркуляции после прекондиционирования как у мужчин, так и у женщин, возможно, как результат постишемической гиперемии.

ЗаключениеНа основе полученных результатов исследования можно утверждать, что серия

кратковременных ишемий верхних конечностей с реперфузией (RIPC) изменяет у большинства здоровых испытуемых функциональное состояние организма в виде повышения резистентности к стресс нагрузке. Это клинически проявляется в виде урежения ритма сердца, повышения мощности альфа активности ЭЭГ, повышения мощности VLF в спектре ВРС, повышения аппроксимированной энтропии [32].

Однако, структурный ВРС ответ отличался определенным полиморфизмом и зависел от исходного состояния организма, гендерных различий и т. д.

По сути, RIPC – это мини-тренировочный режим с выработкой защитного системного ответа организма на кратковременную регионарную ишемию. Нами найдено, что выработка этого ответа на RIPC происходит по данным ВРС с участием периферического и центрального механизма вегетативной нервной системы.

Общеизвестно, что у женщин на функциональные нагрузки организм отвечает преимущественно парасимпатической реакцией. У мужчин с преобладанием симпатикотонии. [38]. Эти закономерности в виде различия вегетативного обеспечения у женщин и мужчин повторяются и на фоне прекондиционирования. Различия также проявляются в структуре кардиоритмических процессов в ответ на стресс нагрузку [32]. В этой работе показано, что отклики на стрессы мужчин и женщин противоположны. Для мужчин при действии стресса степень порядка кардиоритмических процессов увеличилась, а для женщин – уменьшалась [39].

Общий признак влияния RIPC как у мужчин, так и у женщин – это снижение аппроксимированной энтропии ВРС. Этот феномен противоположен изменениям аппроксимированной энтропии при стрессовом напряжении [32].

Некоторые клинические показатели релаксации в организме во время и после RIPC (урежение ритма сердца, сонливость, повышение альфа активности) ассоциируется со снижением корреляций в межчастотных связях спектров ВРС. Снижение корреляций проявляется, в частности, между центральными показателями VLF50 и VLF100, и периферическими вегетативными показателями регуляции LF и HF. Аналогичное уменьшение корреляций наблюдалось между частотой пульса и показателями динамики ВРС – аппроксимированной энтропии и DFA.

Анализ изменений тканевого метаболизма и микроциркуляции руки после RIPC дополняют информацию о нейровегетативных изменениях. Можно предположить, что эти изменения в виде реактивной гиперемии и активизации метаболизма порфиринов усиливают адаптивные автономные механизмы RIPC.

Список литературы

[1] Zhe Zheng, M.D., Ph.D. and Shengshou Hu, M.D. Expert Perspective: Remote Ischemic Preconditioning for CABG // Cardio Exchange. An NMEJM Practice Community. 22 Aug. 2013[2] Housenloy DJ, Yellon DM. Reperfusion injury salvage kinase signalling:taking a RISK for cardioprotection. Heart Fail Rev. 2007;12:217-34. [PubMed][3] Gourine A, Gourine AV. Neural mechanisms of cardioprotection. // Physiology (Bethesda). 2014 Mar;29(2): 133-40. doi: 10.1152/physiol.00037.2013.[4] Martin Donato, Bruno Buchholz, Manuel Rodriguez, Virginia Perez, Javier Inserte, David Garcia-Dorado and Ricardo J. Gelpi. Role of the parasympathetic nervous system in

Page 15: НЕЙРОГЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДИСТАНТНОГО …neiromed-nk.ru/wp-content/uploads/2016/04/1.2.pdf · 2 reconstruction of the HRV spectrum, changes in the frequency

15

cardioprotection by remote hindlimb ischaemic preconditioning. August 7, 2012, doi: 10.1113/expphysiol.2012.066217 February 1, 2013 Experimental Physiology, 98, 425-434.[5] Steensrud T, Li J, Dai X, Manlhiot C, Kharbanda RK, Tropak M & Redington A (2010). Pretreatment with the nitric oxide donor SNAP or nerve transection blocks humoral preconditioning by remote limb ischemia or intra-arterial adenosine. Am J Physiol Heart Circ Physiol 299, H1598-H1603.[6] Schoemaker RG & van Heijningen CL (2000). Bradykinin mediates cardiac preconditioning at a distance. Am J Physiol Heart Circ Physiol 278, HI 571-H1576.[7] Wolfram S, Nienstedt J, Heidbreder M, Schneider K, Dominiak P & Dendorfer A (2005). Calcitonin gene related peptide mediates cardioprotection by remote preconditioning. Regul Pept 127, 217-224.[8] Mrochek A.G. Bulgak A.G. Basalay M.V. Barsukevich V.C., Gurin A.V. Mechanisms of parasympathetic influences on the heart in the development of the effect antiischemic distant conditioning myocardium. Eurasian heart journal. 1/ 2014 p. 81-88[9] Tsai BM, Wang M, March KL, Turrentine MW, Brown JW, Meldrum DR. Preconditioning: evolution of basic mechanisms to potential therapeutic strategies. Shock. 2004 Mar;21(3): 195-209. [PubMed][10] Stavros P. Loukogeorgakis; Anna T. Panagiotidou; Michael W. Broadhead; Ann Donald; John E. Deanfield, BA; Raymond J. MacAllister. J Am Coll Cardiol. Remote Ischemic Preconditioning Provides Early and Late Protection Against Endothelial Ischemia-Reperfusion Injury in HumansRole of the Autonomic Nervous System. 2005;46(3):450-456. doi:10.1016/j.jacc.2005.04.044[11] Heart Rate Variability. Standards of Measurement, Physiological Interpretation, and Clinical Use / Task Force of the European Society of Cardiology the North American Society of Pacing Electrophysiology // Circulation. 1996. - V. 95, N 5 -P. 1043-1065.[12] Taylor J A, Carr DL, Myers CW, Eckberg DL. Mechanisms underlying very-low-frequency RR-interval oscillations in humans. Circulation. 1998 Aug 11; 98(6):547-55.[13]А.Н. Флейшман, Т.В. Кораблина, С.А. Петровский, И.Д. Мартынов. Сложная структура и нелинейное поведение Very Low Frequency вариабельности ритма сердца: модели анализа и практические приложения // Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика, Т 22, №1, 2014.[14] Collura, T.F. (2009) Combining EEG with Heart Rate Training for Brain/Body Optimization. NeuroConnections, Winter, 2009.[15] Bazanova O. M., Balioz N. V., Muravleva K. B., Skoraya M. V..Effect of voluntary EEG α power increase training on heart rate variability. Human Physiology, 39(1), pp 86-97, 2013[16] Флейшман А.Н. Медленные колебания гемодинамики. Теория, практическое применение в клинической медицине и профилактике. Новосибирск: Наука, 1999.

[17] Флейшман А.Н. Вариабельность ритма сердца и медленные колебания гемодинамики. Нелинейные феномены в клинической практике. Новосибирск. Изд-во СО РАН. – 194 стр, (2-е изд., испр. и доп.) 2009. [18] Peng C-K, Hausdorff JM, Goldberger AL. Fractal mechanisms in neural control: Human heartbeat and gait dynamics in health and disease. In: Walleczek J, ed. Self-Organized Biological Dynamics and Nonlinear Control. Cambridge: Cambridge University Press, 2000.[19] Pincus SM, Keefe DL. Quantification of hormone pulsatility via an approximate entropy algorithm. Am J Physiol. 1992 – Vol. 262, P. E741-54.[20] Darrel P Francis, Keith Willson, Panagiota Georgiadou, Roland Wensel, L Ceri Davies, Andrew Coats, and Massimo Piepoli. Physiological basis of fractal complexity properties of heart rate variability in man. J Physiol. 2002; V.542, P. 619–629. [21] Kobzar A.I. Applied mathematical statistics. For engineers and scientists / A.I. Kobzar. - M : FIZMATLIT, 2006. - 816 P. [in Russian]

Page 16: НЕЙРОГЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДИСТАНТНОГО …neiromed-nk.ru/wp-content/uploads/2016/04/1.2.pdf · 2 reconstruction of the HRV spectrum, changes in the frequency

16

[22] Alimov Ju. I. Alternative method of mathematical statistics. - M: Knowledge, 1980.-64 p. [Russian][23] Alimov Ju. I. Measurement of spectra and statistical probabilities: the manual, [in Russian][24] Krupatkin A.I. Sidorov V.V., Functional diagnostics of microcirculatory-tissue systems. 2013, URSS, 496p.;[25] Principles of Fluorescence Spectroscopy. Lakowicz, Joseph R., 3rd ed. 2006, XXVI, 954 p.; [26] Rogatkin, D. A., Dunaev, A. V. and Lapaeva, L. G., “Metrological Support of Methods and Devices for Noninvasive Medical Spectrophotometry,” Biomedical Engineering, 44(2), pp. 66-70, 2010[27] Dunaev, A. V., Zherebtsov, E. A., Rogatkin, D. A., Stewart, N. A., Sokolovski, S. G. and Rafailov, E. U., “Substantiation of medical and technical requirements for noninvasive spectrophotometric diagnostic devices,” Journal of Biomedical Optics, 18 (10), 107009, 2013. [28] Stein P.K, Kleiger R.E, Rottman J.N. Differing effects of age on heart rate variability in men and women. Am J Cardiol. 1997 Aug 1;80 (3):302-5.[29] Kuklin S.G. Dzizinskiy A.A. About synchronous dynamics of oscillations in different frequency ranges in heart rhythm according to the results of continuous wavelet analysis. Slow oscillatory processes in the human body. Theoretical and applied aspects of nonlinear dynamics in physiology and medicine. V All-Russian Symposium, 2007. [in Russian].[30] Porges SW. The polyvagal theory: phylogenetic substrates of a social nervous system. Int J Psychophysiol. 2001 Oct;42(2): 123-46.[31] Pontus B. Persson, John Andrew Armour. Dual vagal cardiac efferent pathways. Physiol Regul Integr Comp Physiol 286: R625-R633, 2004. 3.[32] Anishchenko V.S. Igoshev NB Pavlov A.N. Khovanov I.A., Yakusheva T.L. Comparative analysis of the classification methods of the cardiovascular system state under stress // Biomedical electronics No. 2, 2000, p.1-20. [in Russian][33] Paolo Melillo, Marcello Bracale and Leandro Pecchia. Nonlinear Heart Rate Variability features for real-life stress detection. Case study: students under stress due to university examination. // BioMedical Engineering OnLine 2011, 10:96 doi:10.1186/1475-925X-10-96.[34] Moro L, Pedone C, Mondi A, Nunziata E, Antonelli Incalzi R. Effect of local and remote ischemic preconditioning on endothelial function in young people and healthy or hypertensive elderly people // Atherosclerosis. 2011 Dec; 219(2):750-2. doi:10.1016/j.atherosclerosis.2011.08.046. Epub 2011 Sep 7.[35] Fresse P. Piaget J. Experimental psychology M. 1970 vol. III. - P.62 -63[36] Fleishman A.N., Shumeiko N.I. Karpenko S.V., Sin A.F., Dinges V.R., Golik A.S., Anpilogov K.A. (2007, May). Neuroautonomic adaptation aspects of the rescuers to insulating personal protection equipment. Novokuznetsk. Paper presented to the V all-Russian Symposium with international participation and the III School. Slow oscillatory processes in the human body. Theoretical and practical aspects of nonlinear dynamics in physiology and medicine. 164 - 174 [in Russian]. [37] Гинзбург М.Л., 2005. Лазерная доплеровская флоуметрия и спектрофотометрия в диагностике и оценке эффективности лечения микроциркуляторных нарушений у больных вибрационной болезнью. [38] Sex differences in linear and nonlinear heart rate variability during early recovery from supramaximal exercise. Mendonca G.V., Heffernan for K.S., Rossow L, Guerra M, Pereira F.D., Fernhall B. Appl Physiol Nutr Metab. 2010 35(4):439-46. doi: 10.1139/H10-028.[39] Ju. L Klimontovich, Introduction to the physics of open systems - S. 18, Janus-K, 2002/