呼吸性竇性心律不齊與混沌.pdf

1、研究背景:混沌是包括人體生理系統(tǒng)在內(nèi)的非線性系統(tǒng)中普遍存在的現(xiàn)象,心血管系統(tǒng)是人體最重要的生理系統(tǒng)之一,它的活動(dòng)呈現(xiàn)混沌特征。心血管系統(tǒng)的調(diào)節(jié)活動(dòng)維持著體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定,這種穩(wěn)態(tài)反映了人體生理系統(tǒng)中化學(xué)和物理因素的動(dòng)態(tài)平衡。心率變異性是心血管系統(tǒng)調(diào)節(jié)活動(dòng)的結(jié)果,它反映了重要的生理和病理信息,在過去的二十年多里,它受到了人們的極大關(guān)注。呼吸性竇性心律不齊(Respiratory Sinus Arrhythmia,RSA)反映了呼吸和心血管調(diào)

2、節(jié)之間的相互作用,是心率變異性的基本現(xiàn)象。然而,心肺耦合是線性還是非線性仍然是一個(gè)未解決的問題。對(duì)呼吸性竇性心律不齊混沌特征的研究將有助于認(rèn)識(shí)呼吸與心血管調(diào)節(jié)之間相互作用的生理和病理機(jī)制。
　　 研究目標(biāo):探討在不同呼吸模式下譜成分對(duì)心率變異性混沌強(qiáng)度的貢獻(xiàn),以期揭示呼吸系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)之間的非線性耦合關(guān)系。
　　 材料與方法:同步收集了健康大學(xué)生在三種呼吸模式(自主呼吸、101/min的節(jié)拍器呼吸以及屏氣呼吸)下RRI

3、(R-R Interval)、血壓和呼吸的時(shí)間序列；并計(jì)算了各序列的功率譜密度；采用噪聲滴定(Poon和Barahona提出)和近似熵分析心率變異性的非線性特征。提出了分頻段相位隨機(jī)化替代數(shù)據(jù)與噪聲滴定以及近似熵結(jié)合法,以確定不同譜成分對(duì)心率變異性非線性的影響。
　　 結(jié)果:和自主呼吸相比,節(jié)拍器呼吸和屏氣呼吸中三通道的時(shí)域時(shí)間序列相對(duì)較規(guī)則,這和頻域中RSA峰的變窄及平移是一致的。通過將分頻段相位隨機(jī)化和噪聲滴定相結(jié)合,在自主

4、呼吸和節(jié)拍器呼吸中,反映混沌強(qiáng)度的噪聲極限(NoiseLimit,NL)在心率變異性高頻成分對(duì)應(yīng)分頻段處顯著性降低,而在屏氣呼吸中,NL的降低不但變窄而且向低頻方向移動(dòng),表明譜分析的高頻成分(HighFrequency,HF)對(duì)心率變異性的混沌強(qiáng)度起主要貢獻(xiàn)。在心率變異性高頻成分對(duì)應(yīng)頻段處,ApEn不但沒有下降,反而上升了。這些結(jié)果表明:1)高頻成分,或者RSA,對(duì)心率變異性的混沌特征起本質(zhì)上的貢獻(xiàn);2)分頻段相位隨機(jī)化替代數(shù)據(jù)法是唯一