Влияние упражнений йоги с произвольными изменениями вентиляции легких на интракраниальный артериальный кровоток

Введение. Дыхательные упражнения йоги с произвольными изменениями параметров вентиляции легких потенциально способны оказывать воздействие на мозговое кровообращение за счет изменений содержания СО2 в артериальной крови. Цель. Оценка влияния дыхательных упражнений йоги с изменениями уровня легочной вентиляции на параметры кровотока в средней мозговой артерии (СМА). Методы. В исследовании приняли участие 21 человек, способные выполнять упражнения йоги с частотой дыхания (ЧД) 3–3,5/мин и 1–1,5/мин. Средний возраст участников составил 39,5±8,7 лет. В течение 5 минут участники выполняли свободное дыхание (этап 1), дыхание с ЧД=3–3,5/мин (этап 2), и с ЧД=1–1,5/мин (этап 3). На 2 и 3 этапах участниками выполнялась техника «полное дыхание» с максимально глубоким вдохом и выдохом. Методом спиро-газоанализа регистрировалась частота дыхания (ЧД), дыхательный объем (ДО), минутный объем дыхания (МОД), парциальное давление СО2 в выдыхаемом воздухе в конце выдоха (PetCO2) и процентное содержание кислорода в выдыхаемом воздухе (FeO2). Методом транскраниального дуплексного сканирования в правой СМА регистрировалась пиковая систолическая скорость кровотока Vps и конечная диастолическая скорость кровотока Vd (см/с), усредненная по времени максимальная скорость кровотока TAMAX, а также индекс резистентности RI. Рассчитывался индекс вариации скорости (ИВС) для каждого этапа. Результаты. По сравнению с 1 этапом 2 этап (ЧД=3–3,5/мин) сопровождался увеличением МОД и FeO 2, снижением PetCO2, снижением Vps, Vd, TAMAX и увеличением RI. ИВС при этом статистически незначимо уменьшался. 3 этап (ЧД=1–1,5/мин) по сравнению с 1 этапом сопровождался увеличением PetCO2, уменьшением МОД и FeO2, а также увеличением Vps, Vd, TAMAX и снижением RI. ИВС при этом значимо увеличивался. Выводы. Выполнение дыхательных упражнений йоги с частотой дыхательных движений 3–3,5/мин и 1–1,5/мин приводит к разнонаправленным сдвигам параметров вентиляции и газообмена, которые сопровождаются изменениями артериального мозгового кровотока (снижение и повышение скорости кровотока при увеличении и уменьшении МОД соответственно). ИВС, отражающий колебания скорости кровотока значительно возрастает в случае снижения МОД, что может быть связано с вазодилатационным эффектом CO2.

1. Johnny E. Brian, Jr., M.D. Carbon dioxide and the Cerebral Circulation. Anesthesiology. 1998. 88: 1365–1386.

2. Nivethitha L., Mooventhan A., Manjunath N.K., Bathala L., Sharma V.K. Cerebrovascular hemodynamics during pranayama techniques. J Neurosci Rural Pract. 2017. Jan—Mar. 8(1): 60–63. doi: 10.4103/0976-3147.193532.

3. Ankur Kumar, Niranjan Kala, Shirley Telles, Cerebrovascular Dynamics Associated with Yoga Breathing and Breath Awareness Int J Yoga 2022 Jan-Apr;15(1):19-24. doi: 10.4103/ijoy.ijoy_179_21. Epub 2022 Mar 21.

4. Joshua A.A. McKay, Cara L. McCulloch, Jordan S. Querido, Glen E. Foster, Michael S. Koehle, A.William Sheel, The effect of consistent practice of yogic breathing exercises on the human cardiorespiratory system, Respiratory Physiology & Neurobiology 233 (2016) 41–51. DOI: 10.1016/j.resp.2016.07.005.

5. Newell, D. W., Aaslid, R., Stooss, R., & Reulen, H. J. (1992). The relationship of blood flow velocity fluctuations to intracranial pressure B waves. Journal of Neurosurgery, 76(3), 415–421.doi:10.3171/jns.1992.76.3.0415.

6. Newell DW, Nedergaard M and Aaslid R (2022) Physiological Mechanisms and Significance of Intracranial B Waves. Front. Neurol. 13:872701. doi: 10.3389/fneur.2022.872701.

7. Andreas Spiegelberg, Matthias Preuß, Vartan Kurtcuoglu, B-waves revisited Interdisciplinary Neurosurgery: Advanced Techniques and Case Management 6 (2016) 13-17 https://doi.org/10.1016/j.inat.2016.03.004.

8. K.M. Einhäupl, C. Garner, U. Dirnagl, G. Schmieder, P. Schmiedek, G. Kufner, J. Rieder, Oscillations of ICP related to cardiovascular parameters, Intracranial Pressure VI, Springer 1986, pp. 290–297. DOI: 10.1007/978-3-642-70971-5_55.

9. Daria V. Kuznetsova, Vladimir P. Kulikov Cerebrovascular and systemic hemodynamic response to carbon dioxide in humans Blood Press Monit 19:81–89, 2014 Wolters Kluwer Health | Lippincott Williams & Wilkins. DOI: 10.1097/MBP.0000000000000033.

10. В.П. Куликов, Д.В. Кузнецова. Реакция мозгового кровотока и системного артериального давления на гиперкапнию и гипокапнию у людей. «Патологическая физиология и экспериментальная терапия», июнь, 2013.

11. Song, Y., Kwak, Y. L., Song, J. W., Kim, Y. J., & Shim, J. K. (2014). Respirophasic carotid artery peak velocity variation as a predictor of fluid responsiveness in mechanically ventilated patients with coronary artery disease. British Journal of Anaesthesia, 113(1), 61–66. doi:10.1093/bja/aeu057.