Уджайи: кардиоваскулярный и респираторный эффект

Авторы: Хизер Мейсон1, Маттео Вандони2, Джиакомо деБарбиери3, Эрван Кодронс2, Веена Угарголь4 и Лучано Бернарди2,3, Evidence-based Complementary and Alternative Medicine · April 2013.

1Отделение Неврологии, Университет Рохэмптона, Лондона, Великобритания

2Отделение общественного здравоохранения и неврологии, Университет Павии, Италия

3Отделение внутренней медицины Университета Павии и Научный институт госпитализации и лечения (IRCCS), Сан Маттео, Павия, Италия

4Отделение психологии, Открытый университет, Лондон, Великобритания

Статья поступила 18 декабря 2012 г.; принята в печать 22 марта 2013 г., опубликована в открытом доступе по лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинальной работы с указанием авторства.

Перевод с английского: Ольга Кудряшова (г. Санкт-Петербург)

Мнение редакции сайта может не совпадать с мнением авторов статьи

Замедленное дыхание увеличивает чувствительность кардио-вагусного барорефлекса (cardiac-vagal baroreflex sensitivity — далее BRS), улучшает насыщение кислородом, уменьшает артериальное давление и снижает тревогу. В традиции йоги медленное дыхание часто сопровождается сокращением голосовых мышц. Такой тип дыхания с сопротивлением называется уджайи и выполняется с разной скоростью и соотношением вдоха / выдоха. Чтобы проверить, оказывает ли уджайи дополнительные положительные эффекты на медленное дыхание, мы сравнили BRS и дыхательный контроль при разных режимах дыхания (равный / неравный вдох / выдох при 6 циклах/мин, с/без уджайи) у 17 молодых здоровых участников, не практиковавших ранее йогу. В технике медленного дыхания BRS увеличивается с использованием или без уджайи на выдохе (<0,05 или выше), за исключением уджайи и на вдохе, и на выдохе. Максимальное увеличение BRS и снижение артериального давления было обнаружено при медленном дыхании с равным вдохом и выдохом. Это соответствовало значительному улучшению насыщения кислородом без увеличения частоты сердечных сокращений и вентиляции. Уджайи показал аналогичное увеличение оксигенации, но немного меньшее улучшение чувствительности барорефлекса без изменения артериального давления. Медленное дыхание с равным вдохом и выдохом представляется оптимальным методом для улучшения чувствительности барорефлекса у не практикующих йогу. Эффект уджайи, похоже, зависит от повышенного внутригрудного давления, которое требует большего усилия, в отличие от нормального медленного дыхания.

1.Введение

Респираторные исследования доказывают, что замедленное дыхание, составляющее около 5-6 циклов в минуту у среднестатистического взрослого человека, может увеличить активацию блуждающего нерва, что ведет к снижению симпатической активности, повышению кардио-вагусной барорефлекторной чувствительности (BRS) и повышению парасимпатической активации всех систем, коррелирующих с психическим и физическим здоровьем [1–4]. BRS — это мера способности сердца эффективно изменять и регулировать артериальное давление в соответствии с требованиями данной ситуации. Таким образом, высокий уровень BRS — это хороший маркер здоровья сердца [5].

Повышение BRS, вызванное медленным дыханием, может происходить за счёт увеличения дыхательного объёма, который стимулирует рефлекс Геринга-Брейера — рефлекс торможения, запускаемый рецепторами растяжения в лёгких и возбуждающий блуждающий нерв [6]. В дополнение медленное дыхание увеличивает последующее поглощение кислорода за счёт большего дыхательного объёма (!) как результата уменьшения эффектов анатомического и физиологического мёртвого пространства [7, 8]. Это, в свою очередь, даёт ещё один положительный эффект — снижение потребности в дыхании. Действительно, снижение чувствительности хеморефлекса и через реципроксную взаимосвязь увеличение BRS, были зарегистрированы именно в связи с медленным дыханием [9–13].

Дыхание с сопротивлением уджайи — дыхательная практика, которой учит йогическая традиция, уменьшает воздушный поток, и на выдохе увеличивает внутригрудное давление из-за небольшого сокращения мышц голосовой щели, что может привести к усилению активности блуждающего нерва [14–16]. Повышение внутригрудного давления на выдохе также должно усиливать абсорбцию кислорода больше, чем при медленном дыхании, потенциально повышая уровень артериального давления выше, чем при медленном дыхании и индуцирование большего BRS [17]. Наконец, дыхание уджайи позволяет лучше контролировать воздушный поток и, следовательно, частоту дыхания. [14]. Следовательно, уджайи может быть более эффективным методом, чем медленное дыхание, как средство достижения пяти вдохов в минуту для среднестатистического человека, который дышит со скоростью 12–18 вдохов в минуту. С другой стороны, дополнительное усилие на выдохе, вызванное повышенным внутригрудным давлением, может стимулировать симпатическую активность, частично уменьшая преимущества этой техники. Соответственно, в настоящем исследовании мы проверили, улучшает ли дыхание уджайи сатурацию кислорода и BRS в большей мере, чем только медленное дыхание.

2. Материалы и методы

2.1. Предмет. Протокол этого исследования был одобрен Комитетом по этике Университета Павии, Италия, и все участники дали информированное согласие на участие в нём. Согласно дизайну исследования, путём собеседования были отобраны 17 молодых здоровых людей из числа студентов и сотрудников университета. Участники предоставили информацию, касающуюся их общего уровня физической подготовки, уровня спортивной активности (включая похожие на йогу по работе с дыханием, например, дайвинг и боевые искусства), курение и среднее потребление алкоголя. Эти данные и антропометрические характеристики испытуемых представлены в Тадлице 1.

2.2. Протокол. Электрокардиограмма записывалась с использованием биполярного прекардиального отведения. Артериальное давление контролировалось цифровым плетизмографом (Portapres, FMS Medical Systems, Амстердам, Нидерланды), установленным на средний палец правой руки на уровне сердца. С помощью индуктивной плетизмографии были получены два респираторных сигнала от ремней, расположенных вокруг груди и живота. Также регистрировались данные по пульсоксиметрии и парциальном давлении углекислого газа в выдыхаемом воздухе (Cosmo, Novametrix, Wallingford, CT, USA). На предварительном тестировании участники потратили примерно 10 минут, чтобы научиться задействовать дыхание уджайи с помощью квалифицированного преподавателя йоги. Затем они были подключены к измерительным приборам и готовы к тестированию. Этап тестирования состоял из 7 вариаций, отличаются по частоте дыхания и включению уджайи в процесс дыхания или нет. Хотя эффекты, описанные для уджайи, по существу должны происходить во время выдоха (как это обычно практикуется), мы также включали оценку уджайи во время вдоха и выдоха, как предлагают некоторые учителя йоги. Мы решили выполнять уджайи без добавления так называемых «бандх» (т. е. сокращений на уровне промежности, живота или подтягивания подбородка к груди), так как у начинающих практиков йоги эти дополнительные действия могли вызвать затруднения. Это тоже согласуется со многими школами йоги, которые не ассоциируют бандхи с уджайи в обязательном порядке. Записи производились в положение лёжа на спине: в течение 3 минут — самостоятельное дыхание, в течение 2 минут — контролируемое дыхание с частотой, аналогичной нормальному самостоятельному дыханию (15 вдохов в минуту) и в течение 2-х минутных периодов медленное глубокое дыхание со скоростью 6 циклов в минуту с равным или неравным соотношением вдох / выдох, с уджайи или без него (Таблица 2 демонстрирует методологию различных записей). Все записи производились в случайном порядке, кроме базового уровня, который всегда выполнялся в начале. Каждая запись была разделена с предыдущей двумя минутами.

Таблица 1. Характеристики участников

Характеристики участников среднее значение ± стандартная ошибка выборки
Количество 17
Пол, мужчины/женщины 8/9
Возраст, лет 27,2 ± 1.1
Вес, кг 63.4 ± 3.3
Рост, м 1.72 ± 2.5
Индекс массы тела 21.1 ± 0.6
Частота тренировок в неделю 2.6 ± 0.3
Расход энергии, в неделю, mets (метаболический эквивалент задачи) 14.6 ± 2.1
Курильщики 0.0   ± 0.0
Алкоголь, бокалов в неделю 2.2 ± 0.5
Практикующие дайвинг и боевые искусства 0.0 ± 0.0

Все сигналы одновременно получались на личный компьютер с аналого-цифровым преобразователем с 12-битным разрешением при частоте дискретизации 400 Гц на компьютере Macintosh с использованием специального программного обеспечения, написанного в нашей лаборатории.

2.3. Оценка BRS. Исходные данные были получены из временного ряда RR-интервала (от каждой из двух последовательных R-волн электрокардиограммы) и систолического артериального давления (САД). Предыдущие исследования не показали корреляцию между разными индексами BRS, а с другой стороны, ни один метод не продемонстрировал явного превосходства в эффективности по сравнению с другими [18]. Соответственно, мы рассчитали набор из 7 различных тестов и использовали их среднее значение [19]. BRS определялся по спонтанным колебаниям интервала RR и САД во время спонтанного, 15 в минуту и 6 в минуту вариантов дыхания с использованием метода положительной и отрицательной последовательности [20], альфа-коэффициента в низкочастотном и высокочастотном диапазоне и его среднее значение [21], а также метода передаточной функции [22]. В методах последовательности BRS оценивался путём выявления спонтанно возникающих кольцевых последовательностей из 3 или более последовательных сердечных сокращений, в которых как САД, так и последующие интервалы RR изменились в том же направлении. Минимальные критерии для изменения были 1 мм рт. cт. для САД и 5 мс для интервалов RR. Для выявленных положительных и отрицательных последовательностей с коэффициентом корреляции между интервалами RR и САД, превышающим 0,85, были рассчитаны наклоны регрессии (наклон линии регрессии между интервалами САД и ЧД), а среднее значение составила мера наклона положительных и отрицательных BRS соответственно. Остальные 4 метода BRS были рассчитаны с применением авторегрессионного одно- и двумерного спектрального анализа. Альфа коэффициент рассчитывался как квадратный корень из отношения мощности интервалов RR и САД в низкочастотном диапазоне (0,04–0,15 Гц) и в дыхательных (0,15–0,40 Гц) высоких частотных диапазонах, когда когерентность была больше 0,5, а разность фаз между САД и интервалами RR была отрицательной. В методе передаточной функции BRS рассчитывалась как среднее значение кросс-спектра SBP-RR, деленное на SBP спектр в низкочастотном диапазоне (0,04–0,15 Гц), когда когерентность превышала 0,5. Последний метод был получен стандартным отклонением интервала RR, деленным на стандартное отклонение САД после высокочастотного колебания 0,050 Гц угловой частоты, затухание 6 дБ / октаву, как в недавнем времени было предложено и подтверждено [19].

Таблица 2. Тестируемые условия

(1) Спонтанное дыхание – базовая техника

(2) Учащенное дыхание — 15 раз в минуту, 2 секунды вдоха и выдоха

(3) Медленное дыхание — 6 раз в минуту, 5 секунд вдоха и выдоха

(4) Медленное дыхание — 6 раз в минуту, 5 секунд вдоха и выдоха

(5) Медленное дыхание — 6 в минуту, 5 секунд вдоха и выдоха

(6) Медленное дыхание — 6 в минуту, 3 секунды вдоха / 7 секунд выдох

(7) Медленное дыхание — 6 в минуту, 3 секунды вдоха / 7 секунд выдох

без уджайи

без уджайи

без уджайи

уджайи

уджайи только на выдохе

без уджайи

уджайи только на выдохе

2.4. Анализ дыхания. Сигналы от индуктивных плетизмографических датчиков, расположенных на ремне, анализировались интерактивной программой для определения положительного и отрицательного дыхательного пика для каждого дыхательного цикла вместе с респираторной фазой. Сумма сигналов, полученных двумя ремнями c датчиками, принималась за относительный индекс дыхательного объема. Дополнительно, та же программа автоматически определяла объём углекислого газа в конце выдоха. Используя данные индуктивного ремня, был получен полуколичественный внутрипредметный анализ вентиляции путём сравнения соответствующих изменений в Vt и минутной вентиляции VE, вызванных вдыханием кислорода или другим паттерном дыхания. Хотя устройство, используемое для настоящего исследования, не позволяет получить Vt и минутную вентиляцию в абсолютных значениях (мл и л/мин соответственно), мы воспользовались значительной линейной связью между Vt и данными индуктивного пояса [23], что позволяет нам получить вентиляцию в относительных единицах. Большое внимание было уделено тому, чтобы ремни не смещались во время эксперимента. Ограничение полуколичественного анализа компенсируется отсутствием вмешательства в спонтанное дыхание, что обычно случается при использовании мундштука [24]. Поэтому мы установили минутную вентиляцию, полученную при спонтанном дыхании (наш базовый уровень) как 100% по каждому субъекту, и рассчитывали минутный VE или Vt в процентных изменениях от этого объёма для каждой записи [25].

2.5. Оценка чувствительности к хеморефлексу. Хотя было практически невозможно практиковать этот тип дыхания во время типичной проверки хеморефлекса (требующей повторения дыхательного цикла с использованием мундштука или лицевой маски) [11], мы все ещё могли использовать ранее проверенный более простой и приблизительный индекс чувствительности к хеморефлексу, исходя из соотношения дыхательного объёма к времени вдоха (коэффициент Vt / Ti) [26]. Поскольку мы оценили Vt только в относительных единицах, мы использовали ту же процедуру нормализации, как и использованную для данных вентиляции и, таким образом, выразили значения, полученные в каждой записи, как отклонения от базовой линии (набор до 100% по каждому субъекту).

2.6. Статистический анализ. Данные представлены как среднее ± средняя стандартная ошибка (SEM). Статистические различия между исходным уровнем и различными вмешательствами (6 в минуту против 15 в минуту контролируемого дыхания) были протестированы с помощью дисперсионного анализа для повторных измерений (ANOVA) [27]. Для проверки значимости различных дыхательных техник использовался тест Шеффе. Статистическая значимость была определена как значение ≤0,05. Все сравнения были выполнены по отношению к спонтанному дыханию, а также к контролируемому дыханию с частотой, аналогичной спонтанному (15 вдохов / мин), чтобы выявить эффект контролируемого дыхания как таковой.

 

Рисунок 1. Эффект дыхательных техник на объём BRS (*P<0.05; **P<0.01; ***P<0.001, вариант спонтанного дыхания

3. Результаты

Полные результаты представлены в таблице 3 и на рисунках 1 и 2. В целом, данные получились согласованными, и мы не обнаружили существенных различий между участниками мужского и женского пола.

3.1. BRS (Рисунок 1). По сравнению со спонтанным дыханием, учащенное дыхание привело к снижению BRS, в то время как всё медленное дыхание (с дыханием уджайи или без него) увеличивает BRS. Это увеличение было замечено как в симметричных (5 секунд) вдох и выдох), так и в асимметричных (3 секунды вдох и выдох 7 секунд) типах замедленного дыхания. Дыхание уджайи на выдохе имело эффект снижения роста BRS только при медленном дыхании, и это было далее уменьшено с помощью уджайи на вдохе и выдохе (которые не были значительно выше исходного уровня). Эти различия были ещё более выражены в применении контролируемого дыхания со скоростью 15 вдохов в минуту, что также показало весьма значимые различия в отношении спонтанного дыхания, но в обратном направлении.

Таблица 3. Эффекты респираторных паттернов на кардиореспираторные переменные

Рисунок 2. Эффект техник на объём предполагаемой чувствительности хеморефлекса

(*P<0.05; **P<0.01; ***P<0.001 относительно спонтанного дыхания; ’’’ P<0.001 относительно 6 циклов в минуту(3 сек вдох +7 сек выдох))

 

3.2. Сатурация кислорода, углекислый газ и вентиляция. И медленное дыхание, и контролируемое дыхание со скоростью 15 циклов в минуту повышали сатурацию кислорода по сравнению с исходным уровнем. Когда медленное дыхание выполнялось в сочетании с уджайи, насыщение кислородом еще больше увеличилось, однако немного. В целом это было очень существенное изменение, учитывая, что исходная насыщенность кислородом была уже высокой — примерно 98,3% (таблица 3). Увеличение сатурации кислорода при медленном дыхании было ниже, чем наблюдалось при учащенном дыхании. Однако при контролируемом дыхании с частотой 15 вдохов в минуту произошло увеличение насыщения кислородом со значительным относительным увеличением VE и заметным падением концентрации углекислого газа в конце выдоха. И наоборот, при медленном дыхании увеличение насыщения кислородом ассоциировалось только с умеренным увеличением VE и падением концентрации углекислого газа. Собственно, медленное дыхание с равной длиной вдоха и выдоха показало аналогичное увеличение насыщения кислородом без значительного роста VE по сравнению с исходным уровнем.

3.3. Частота сердечных сокращений и артериальное давление. За исключением медленного дыхания с одинаковой длиной вдоха и выдоха, все типы замедленного дыхания снижали RR — интервал (частоту сердцебиения). Дыхание с использованием уджайи увеличивало частоту сердцебиения по сравнению с медленным дыханием без уджайи. Замедленное дыхание снижает как систолическое, так и диастолическое кровяное давление, особенно когда выполняется с одинаковой длиной вдоха и выдоха. Уджайи уменьшил падение кровяного давления, вызванное простым медленным дыханием (таблица 3).

3.4. Оценка чувствительности к хеморефлексу (рис. 2). Коэффициент Vt / Ti , упрощенный маркер чувствительности к хеморефлексу, увеличивался при контролируемом дыхании 15 циклов в минуту и снижался при замедленном дыхании, с явной противоположным паттерном, нежели BRS. Соответственно, наибольшее снижение коэффициента Vt / Ti наблюдалось при замедленном дыхании с равным вдохом и выдохом (рисунок 2).

Поскольку медленное дыхание показало в целом противоположные результаты, чем контролируемое дыхание с частотой 15 циклов в минуту (таблица 3, рисунки 1 и 2), все наблюдаемые изменения были более значительными, когда для всех рассмотренных переменных мы сравнивали медленное дыхание (с уджайи и без) с быстрым дыханием.

 

4. Обсуждение

Настоящее исследование показало, что почти во всех формах замедленного дыхания, выполняемого начинающими практиками йоги, были повышены BRS (только замедленное дыхание с уджайи во время вдоха и выдоха не дало статистически значимого результата) и насыщение кислородом, при снижении артериального давления и чувствительности к хеморефлексу. Наибольшее улучшение было обнаружено при медленном дыхании без уджайи, при этом контролируемое дыхание со скоростью 15 / мин вызывало падение BRS. В целом во всех формах замедленного дыхания имелось статистически значимое увеличение сатурации кислорода от среднего исходного уровня в 98,3%, подтверждая взаимосвязь между высоким уровнем абсорбции кислорода и BRS. При этом дыхание уджайи показало наивысшую сатурацию (больше лишь на 0,1–0,2%), но это не соответствовало наибольшему улучшению BRS — вероятно, из-за повышенного дыхательного усилия (как видно из роста частоты сердечных сокращений). Увеличение BRS сопровождалось ответным снижением в оценке хеморефлекса. Нет было обнаружено существенной разницы между асимметричным и симметричным дыханием с частотой 6 циклов в минуту. Эти результаты показывают, что простое медленное дыхание с равным вдохом и выдохом — это лучший компромисс для получения положительных кардиореспираторных эффектов для начинающих практиков йоги.

4.1. Поглощение кислорода и BRS. В этом исследовании мы видим, что медленное дыхание и повышенная абсорбция кислорода приводят к улучшению BRS. Это может быть следствием нескольких возможных факторов, взаимосвязанных друг с другом. Теоретически, увеличение парциального давления кислорода в артериях увеличивает кровяное давление, что, в свою очередь, может стимулировать барорецепторы и улучшать рост BRS. Это недавно наблюдалось у здоровых [28] и больных диабетом [25] испытуемых . По-видимому, не следует пренебрегать даже небольшой степенью увеличения сатурации кислорода. И действительно, кривые распада гемоглобина показывают, что при более высоких значениях насыщения даже небольшие колебания приводят к значительным изменения парциального давления кислорода.

Поскольку напряжение (а не сатурация) кислорода это входной сигнал для хеморефлекса, это объясняет, почему предыдущие исследования, изучавшие введение кислорода при индуцированной нормоксии, отмечали значительное увеличение BRS и парасимпатической активности, несмотря на небольшое увеличение сатурации кислорода [25]. Таким образом, повышенное поглощение кислорода может подавлять хеморефлекс и, благодаря этой обратной связи [9, 10], увеличивать BRS. Бернарди и др. (2001) продемонстрировали, что медленное дыхание снижает чувствительность хеморефлекса как к гипоксии, так и к гиперкапнии, частично объясняя это обратной связью с BRS [11]. Хорошо известно, что хеморефлекс — это механизм стабилизации pH крови за счёт увеличения вентиляции. Возможно, увеличение кислорода в уджайи и замедленном дыхании могут подавляют хеморефлекс, стимулируя рост BRS. Наши данные об обратной взаимосвязи в изменениях BRS и хеморефлекса полностью поддерживают эту концепцию (в рамках ограничений использованного метода анализа хеморефлекса). Во-вторых, медленное дыхание с его повышенным Vt может вызвать изменения в венозном возврате, изменении ударного объёма и усилении фазовых изменений в систолическом артериальном давлении, синхронно с дыханием, которое может, в свою очередь, усилить BRS [11, 29]. Наконец, нельзя исключать и центральный эффект замедленного дыхания с прямой стимуляцией парасимпатической активности. Эти последние факторы не только объясняют, почему в данном исследовании увеличение кислорода, вызванное медленным дыханием, было связано с уменьшением кровяного давления, но и выявляют некоторые важные отличия от простого управления уровнем кислорода.

4.2. Дыхание уджайи и BRS. Хотя дыхание уджайи показало наибольший рост сатурации кислорода, оно не дало наивысшего улучшения BRS, когда выполнялось только на выдохе. Мы считаем, что этот феномен связан с необходимостью усилия для выполнения такого типа дыхания. В соответствии с этой идеей мы обнаружили, что интервал RR снизился под действием уджайи по отношению к медленному дыханию без него. Соответственно, улучшение оксигенации, вызванное уджайи, могло быть нейтрализовано прилагаемым усилием, что уменьшало эффект парасимпатической стимуляции от медленного дыхания как такового. Уджайи на вдохе также не показал существенного прироста BRS относительно исходного уровня. В этом случае эффекты могли имитировать маневр Мюллера. Маневр Мюллера известен тем, что напрягает сердце и потенциально преодолевает парасимпатические эффекты, обнаруживаемые при медленном дыхании [30–32]. Было предложено проследить потенциальные нейронные корреляты дыхания уджайи. Например, у животных, находящихся в условия угрозы, вдох, подобный уджайи, способствует повышению бдительности, тем самым смягчая эффекты увеличения BRS [14].

4.3. Асимметричное и симметричное дыхание. Мы не нашли существенную разницу между асимметричным и симметричным замедленным дыханием. Мы предполагаем, что большинство из этих результатов может быть связано с продолжительностью выдоха (фактически 3-секундное время вдоха асимметричного дыхания было очень близко к длительности при спонтанном дыхании). Несколько вариантов асимметрий были заимствованы из традиций йоги. И хотя некоторые из них могли иметь определенные эффекты (и могут быть предметом дальнейших исследований), наши результаты демонстрируют, что времени выдоха 5 секунд и более достаточно для получения большинства наблюдаемых результатов.

4.4. Ограничения. В этом исследовании, из-за необходимости избегать использование мундштука, мы применяли упрощенную, хотя и проверенную, технику для оценки чувствительности к хеморефлексу — коэффициент Vt / Ti [26]. При использовании этого подхода мы внесли корректировку в соотношение, исправив Ti, и при этом оставили Vt свободным от изменений. Если бы манёвр не изменял хеморефлекс, то можно было бы ожидать изменения в Vt, и стабилизации коэффициента до того же значения, что и при исходном уровне. Поскольку этого не произошло, вполне вероятно, что коэффициент действительно отражает некоторые изменения в хеморефлексе. Кроме того, эти результаты полностью согласуются с предыдущими исследованиями [11, 33], в которых нами и другими авторами было показано, что замедленное дыхание заметно снижает чувствительность хеморефлекса для начинающих практиков йоги, а также и для продолжающих при использовании спонтанного дыхания. Не очевидно, что эти выводы, полученные для молодых людей, начинающих в йоге, могут быть в точности воспроизведены у пожилых пациентов или у пациентов с долгосрочным опытом практики. Логично ожидать, что привычка в практике дыхательных упражнений позволит им прилагать меньше усилий и, возможно, добиться лучших результатов (например, изменения частоты сердечных сокращений), особенно во время уджайи. Тем не менее, насколько нам известно, такая информация всё ещё отсутствует, и её следует проверить в будущих испытаниях. В этом исследовании, мы наблюдали эффект дыхательных техник только во время их применения. Долгосрочные эффекты практики йоги могут представлять большой интерес, но конкретный вклад каждой техники дыхания нелегко идентифицировать, так как практикующие йогу используют множество различных способов дыхания в дополнение к позам и медитации. Тем не менее, одинаковые по направлению изменения были подтверждены как для практики йоги [33–35], так и для специфических эффектов медленного дыхания как такового[7].

4. Выводы

Основываясь на наших выводах, медленное дыхание с равным по длительности вдохом и выдохом является наиболее эффективным и простым способом повысить BRS и улучшить оксигенацию в нормоксии. Дыхание уджайи демонстрирует ограниченную дополнительную пользу при нормоксии при использовании медленного дыхания со скоростью 6 / мин; тем не менее, эффекты могут быть более выраженными при гипоксии, и это может быть предметом для будущих исследований. Так как мы не нашли значительной разницы в симметричном и асимметричном дыхании, предполагается, что практикующие могут заниматься в комфортном режиме, находить то соотношение, которое подходит лично им, и достигать того же эффекта BRS. Эти выводы могут иметь значение для выбора оптимальной стратегии обучения пациентов, занимающихся йогой в рамках реабилитационной программы. Как показали предыдущие исследования, пациенты с различными патологическими состояниями (например, сердечная недостаточность, гипертония и ХОБЛ) могут получить пользу от практики при замедленном дыхании [2–4, 7], которая не имеет противопоказаний (на сегодняшний день данных о негативных побочных эффектах не поступало).

5. Конфликт интересов

Авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.

6. Благодарность

Выражаем признательность за помощь EngineerMicheleNeri (Ambiter, Парма, Италия) для написания части используемого программного обеспечения для этого исследования.

7. Источники

[1] R. P. Brown and P. L. Gerbarg, “Sudarshan Kriya Yogic breathing in the treatment of stress, anxiety, and depression: Part II—clinical applications and guidelines,” Journal of Alternative and Complementary Medicine, vol. 11, no. 4, pp. 711–717, 2005.

[2] L. Bernardi, C. Porta, L. Spicuzza et al., “Slow breathing increases arterial baroreflex sensitivity in patients with chronic heart failure,” Circulation, vol. 105, no. 2, pp. 143–145, 2002.

[3] C. N. Joseph, C. Porta, G. Casucci et al., “Slow breathing improves arterial baroreflex sensitivity and decreases 4, pp. 714–718, 2005.

[4] T. Raupach, F. Bahr, P. Herrmann et al., “Slow breathing reduces sympathoexcitation in COPD,” The European Respiratory Jour- nal, vol. 32, no. 2, pp. 387–392, 2008.

[5] G. M. De Ferrari, A. Sanzo, A. Bertoletti, G. Specchia, E. Vanoli, and P. J. Schwartz, “Baroreflex sensitivity predicts long-term cardiovascular mortality after myocardial infarction even in patients with preserved left ventricular function,” Journal of the American College of Cardiology, vol. 50, no. 24, pp. 2285–2290, 2007.

[6] H. Wang, H. Zhang, G. Song, and C. S. Poon, “Modulation of hering-breuer reflex by ventrolateral pons,” Advances in Experimental Medicine and Biology, vol. 605, pp. 387–392, 2008.

[7] L. Bernardi, G. Spadacini, J. Bellwon, R. Hajric, H. Roskamm, and A. W. Frey, “Effect of breathing rate on oxygen saturation and exercise performance in chronic heart failure,” The Lancet, vol. 351, no. 9112, pp. 1308–1311, 1998.

[8] B. Oneda, K. C. Ortega, J. L. Gusm˜ ao et al., “Sympathetic nerve activity is decreased during device-guided slow breathing,” Hypertension Research, vol. 33, no. 7, pp. 708–712, 2010.

[9] K. Narkiewicz, P. van de Borne, N. Montano, D. Hering, T. Kara, and V. K. Somers, “Sympathetic neural outflow and chemoreflex sensitivity are related to spontaneous breathing rate in normal men,” Hypertension, vol. 47, no. 1, pp. 51–55, 2006.

[10] V. K. Somers, A. L. Mark, and F. M. Abboud, “Interaction of baroreceptor and chemoreceptor reflex control of sympathetic nerve activity in normal humans,” Journal of Clinical Investigation, vol. 87, no. 6, pp. 1953–1957, 1991.

[11] L. Bernardi, A. Gabutti, C. Porta, and L. Spicuzza, “Slow breathing reduces chemoreflex response to hypoxia and hypercapnia, and increases baroreflex sensitivity,” Journal of Hypertension, vol. 19, no. 12, pp. 2221–2229, 2001.

[12] C. D. Steinback, D. Salzer, P. J. Medeiros, J. Kowalchuk, and J. K. Shoemaker, “Hypercapnic vs. hypoxic control of cardiovascular, cardiovagal, and sympathetic function,” The American Journal of Physiology, vol. 296, no. 2, pp. R402–R410, 2009.

[13] D. P. Francis, L. C. Davies, K. Willson, P. Ponikowski, A. J. S. Coats, and M. Piepoli, “Very-low-frequency oscillations in heart rate and blood pressure in periodic breathing: Role of the cardiovascular limb of the hypoxic chemoreflex,” Clinical Science, vol. 99, no. 2, pp. 125–132, 2000.

[14] R. P. Brown and P. L. Gerbarg, “Sudarshan Kriya yogic breathing in the treatment of stress, anxiety, and depression: Part I—neurophysiologic model,” Journal of Alternative and Complementary Medicine, vol. 11, no. 1, pp. 189–201, 2005.

[15] E. Jovanov, “On spectral analysis of heart rate variability during very slow yogic breathing,” in Proceedings of the 27th Annual International Conference of the Engineering in Medicine and Biology Society (IEEE-EMBS ’05), pp. 2467–2470, September 2005.

[16] T. Ruan, C. Y. Ho, and Y. R. Kou, “Afferent vagal pathways mediating respiratory reflexes evoked by ROS in the lungs of anesthetized rats,” Journal of Applied Physiology, vol. 94, no. 5, pp. 1987–1998, 2003.

[17] S. Telles and K. V. Naveen, “Voluntary breath regulation in yoga: its relevance and physiological effects,” Biofeedback, vol. 36, pp. 70–73, 2008.

[18] D. Laude, J. L. Elghozi, A. Girard et al., “Comparison of various techniques used to estimate spontaneous baroreflex sensitivity (the EuroBaVar study),” The American Journal of Physiology, vol. 286, no. 1, pp. R226–R231, 2004.

[19] L. Bernardi, G. de Barbieri, M. Rosengard-Barlund et al., “New method to measure and improve consistency of baroreflex sensitivity values,” Clinical Autonomic Research, vol. 20, no. 6, pp. 353–361, 2010.

[20] G. Bertinieri, M. di Rienzo, and A. Cavallazzi, “A new approach to analysis of the arterial baroreflex,” Journal of Hypertension, vol. 3, no. 3, pp. S79–S81, 1985.

[21] M. Pagani, V. Somers, R. Furlan et al., “Changes in autonomic regulation induced by physical training in mild hypertension,” Hypertension, vol. 12, no. 6, pp. 600–610, 1988.

[22] G. D. Pinna and R. Maestri, “Reliability of transfer function estimates in cardiovascular variability analysis,” Medical and Biological Engineering and Computing, vol. 39, no. 3, pp. 338–347, 2001.

[23] M. J. Tobin, G. Jenouri, and B. Lind, “Validation of respiratory inductive plethysmography in patients with pulmonary disease,” Chest, vol. 83, no. 4, pp. 615–620, 1983.

[24] J. Askanazi, P. A. Silverberg, and R. J. Foster, “Effects of respiratory apparatus on breathing pattern,” Journal of Applied Physiology Respiratory Environmental and Exercise Physiology, vol. 48, no. 4, pp. 577–580, 1980.

[25] L. Bernardi, M. Roseng˚ard-Barlund, A. Sandelin et al., “Short-term oxygen administration restores blunted baroreflex sensitivity in patients with type 1 diabetes,” Diabetologia, vol. 54, no. 8, pp. 2164–2173, 2011.

[26] J. G. van den Aardweg and J. M. Karemaker, “Influence of chemoreflexes on respiratory variability in healthy subjects,” The American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, vol. 165, no. 8, pp. 1041–1047, 2002.

[27] J. L. Bruning and B. L. Kintz, Computational Handbook of Sta- tistics, Scott Foresman, Glenview, IL, USA, 1968.

[28] W. S. Waring, A. J. Thomson, S. H. Adwani et al., “Cardiovas- cular effects of acute oxygen administration in healthy adults,” Journal of Cardiovascular Pharmacology, vol. 42, no. 2, pp. 245–250, 2003.

[29] L. Bernardi, C. Passino, V. Wilmerding et al., “Breathing patterns and cardiovascular autonomic modulation during hypoxia induced by simulated altitude,” Journal of Hypertension, vol.19, no. 5, pp. 947–958, 2001.

[30] A. J. Buda, M. R. Pinsky, and N. B. Ingels Jr., “Effect of intrathoracic pressure on left ventricular performance,” New England Journal of Medicine, vol. 301, no. 9, pp. 453–459, 1979.

[31] R. Jerath, J. W. Edry, V. A. Barnes, and V. Jerath, “Physiology of long pranayamic breathing: Neural respiratory elements may provide a mechanism that explains how slow deep breathing shifts the autonomic nervous system,” Medical Hypotheses, vol. 67, no. 3, pp. 566–571, 2006.

[32] P. Calabrese, T. P. Dinh, A. Eberhard, J. P. Bachy, and G. Benchetrit, “Effects of resistive loading on the pattern of breathing,” Respiration Physiology, vol. 113, no. 2, pp. 167–179, 1998.

[33] L. Spicuzza, A. Gabutti, C. Porta, N. Montano, and L. Bernardi, “Yoga and chemoreflex response to hypoxia and hypercapnia,” The Lancet, vol. 356, no. 9240, pp. 1495–1496, 2000.

[34] D. C. Stanescu, B. Nemery, C. Veriter, and C. Marechal, “Pattern of breathing and ventilatory response to CO2 in subjects practicing hatha-yoga,” Journal of Applied Physiology, vol. 51, no. 6, pp. 1625–1629, 1981.

[35] A. J. Bowman, R. H. Clayton, A. Murray, J. W. Reed, M. F. Feisal Subhan, and G. A. Ford, “Baroreflex function in sedentary and endurance-trained elderly people,” Age and Ageing, vol. 26, no.4, pp. 289–294, 1997.

 

Поделиться:

Читайте также: