Temporalna i frekventna kardio-respiratorna sinhronizacija

Abstract

Cilj ove disertacije je da se ispita sprega kardiovaskularnog i respiratornog sistema pomocu analize temporalnih i frekventnih osobina srcanog i respiratornog signala kod spontanog i nametnutog disanja. Ispitivanje je uraeno na uzorku od 56 zdravih ispitanika podeljenih u grupe po polovima i dve starosne grupe (mladi i sredovecni). Istovremeno su snimani srcani (EKG) i respiratorni signal pri spontanom disanju i 8 puta po 10 minuta za frekvencije nametnutog disanja od 0.1- 0.45 Hz sa korakom 0.05 Hz. Korišcena su tri nezavisna pristupa u analizi izmerenih podataka. U prvom pristupu modelovana je veza izmeu talasnih oblika respiratorne sinusne aritmije (RSA) i respiratornog signala linearnom diferencijalnom jednacinom prvog reda u fazama inspirijuma i ekspirijuma. Jednacina ima dva parametra: a0 koji povezan sa trenutnim novoom širenja pluca i a1 koji je povezan sa brzinom širenja pluca. Tacnost modela je veca za inspirijum nego za ekspirijum. Ova cinjenica, uz razlike u talasnim oblicima cini ga primenjivim na niskim frekvencijama nametnutog disanja i samo u toku inspiracija. Drugi deo odnosi se na odreivanje fazne sinhronizacije signala Hilbertovom transformacijom i ispitivanje efekta pola na dobijene parametre. Ovom metodom kvantifikovana je veca sinhronizacija kod nametnutnog disanja nego kod spontanog kod svih ispitanika. Meutim, nametnuto disanje ukazuje na nešto slabiju kardio-respiratornu sinhronizaciju kod žena nego kod muškaraca. Treci pristup obuhavata ispitivanje efekata pola i starosti na nelinearne osobine oba signala. Odreivane su entropije uzorka RR intervala (SampEnRR), respiratornog signala (SampEnResp) i uzajamna entropija signala (cross-SampEn). Kod disanja sa nametnutom frekvencijom, naeno je da se osobine kardio-respiratorne sprega razlikuju izmeu polova i da je efekat starosti na kardiorespiratornu spregu znacajan samo kod muškaraca. Generalno, kod muškaraca je rigidnija sprega izmeu signala i sa starošcu dolazi do nerazdvojivih promena u kardio i respiratornim regulatornim mehanizmima. Doprinos dobijenih rezultata je višeznacan. Kod nametnutog disanja, ovim metodama pokazano je da se sprega kardiovaskularnog i respiratornog sistema samo kod zdravih ispitanika menja sa finim (efekat inspiracije i ekspiracije) i grubim fioziološkim perturbacijama (efekti pola i starenja). Ove efekte trebalo bi uzeti u obzir kod tumacenja rada ove sprege, kao i u buducim ispitivanjima u nepatološkim i patološkim stanjima...