Human heart rate variability under the influence of aromatherapy with sweet orange and pine oils

Abstract

BACKGROUND: Aromatherapy is one of the simplest and most effective methods of influencing the functional state of a person. It is applicable both for therapeutic purposes in adults and children, and for restoring the psychoemotional and physical state of a person, which requires a detailed study of the psychophysiological mechanisms of the impact of individual aroma oils on the patient. Moreover, a wide choice of oils allows you to determine the necessary spectrum of action of a particular smell, and the activation of the olfactory sensory system causes a number of physiological reactions and affects the body in a complex way.

AIM: To study the human heart rate variability under the influence of aromatherapy with sweet orange and pine oils.

MATERIALS AND METHODS: The aromatherapy session was conducted for 25 minutes. Before and after the aroma session, the simple visual-motor reaction (sVMR) of the subjects was determined and the heart rate was recorded on the VNS-Micro hardware-software complex (Neurosoft, Russia) in lead II, at rest, sitting, for 5 minutes. Statistical processing of the obtained data was carried out using Excel and IBM SSPS Statistics 26 programs.

RESULTS: Maximal R–R intervals after rest were significantly higher than at rest before rest. The net regulatory effect (SDNN) increased significantly. The activity of the autonomous regulation circuit (RMSSD), the total wave power (TP), the power of the low-frequency component of the spectrum (LF), the power of the high-frequency component of the spectrum (HF) increased significantly. The centralization index (IC) increased after the rest.

Under the influence of the smell of pine, changes in heart rate variability and spectral power are insignificant. Significant changes in the power of the HF component of the spectrum were observed under the influence of the smell of orange — it significantly decreased. The centralization index (IC) has increased.

After the aroma sessions with pine and orange oil, the time of the subjects' MTMR and their error increased, after the aroma session with pine oil, the error increased to a greater extent. Aromatherapy with sweet orange and pine oils eliminated the significant changes in the parameters of heart rate variability of the subjects, which were observed after a 25-minute rest in the control group.

CONCLUSION: After rest, the activity of the sympathetic nervous system decreased, the activity of the autonomous regulation circuit increased, the influence of the vagus and the influence of subcortical and cortical centers of regulation increased. Aroma session with oils of pine or sweet orange reduces the effectiveness of the sVMR of the subjects, while a 25-minute inhalation of pine aroma oil reduces the effectiveness of the sVMR to a greater extent.

Keywords

aromatherapy / heart rate / heart rate variability / simple visual-motor reaction

References

[1] Zherebjat’eva JaA, Semiletova VA. Vlijanie aromaterapii na psihofiziologicheskoe sostojanie cheloveka. Molodezhnyj innovacionnyj vestnik. 2017;6(2):223–224. (In Russ).

[2] Жеребятьева Я.А., Семилетова В.А. Влияние ароматерапии на психофизиологическое состояние человека // Молодежный инновационный вестник. 2017. Т. 6, № 2. С. 223–224.

[3] Korshikova YuI. The method of aromatherapy, application in modern medicine. Chief physician. 2021;(12):19–27. (In Russ). doi: 10.33920/med-03-2112-02

[4] Коршикова Ю.И. Метод ароматерапии, применение в современной медицине // Главврач. 2021. № 12. С. 19–27. doi: 10.33920/med-03-2112-02

[5] Semiletova VA. Izmenenie psihofiziologicheskih pokazatelej cheloveka pod vlijaniem nekotoryh aromaticheskih veshhestv. Uspehi sovremennoj nauki i obrazovanija. 2016;4(8):80–82. (In Russ).

[6] Семилетова В.А. Изменение психофизиологических показателей человека под влиянием некоторых ароматических веществ // Успехи современной науки и образования. 2016. Т. 4, № 8. С. 80–82.

[7] Semiletova VA. Issledovanie vlijanija nekotoryh aromaticheskih veshhestv na izmenenie psihofiziologicheskih pokazatelej cheloveka. National health. 2018;3:131–136. (In Russ).

[8] Семилетова В.А. Исследование влияния некоторых ароматических веществ на изменение психофизиологических показателей человека // Национальное здоровье. 2018. № 3. С. 131–136.

[9] Farrar AJ, Farrar FC. Clinical aromatherapy. Nurs Clean North Am. 2020;55(4):489–504. doi: 10.1016/j.cnur.2020.06.015

[10] Farrar A.J., Farrar F.C. Clinical aromatherapy // Nurs Clin North Am. 2020. Vol. 55, N 4. P. 489–504. doi: 10.1016/j.cnur.2020.06.015

[11] Tang Y, Gong M, Qin X, et al. The therapeutic effect of aromatherapy on insomnia: a meta-analysis. J Affect Discord. 2021;288:1–9. doi: 10.1016/j.jad.2021.03.066

[12] Tang Y., Gong M., Qin X., et al. The therapeutic effect of aromatherapy on insomnia: a meta-analysis // J Affect Disord. 2021. Vol. 288. P. 1–9. doi: 10.1016/j.jad.2021.03.066

[13] Tillett J, Ames D. The uses of aromatherapy in women’s health. J Perinat Neonatal Nurs. 2010;24(3):238–245. doi: 10.1097/JPN.0b013e3181ece75d

[14] Tillett J., Ames D. The uses of aromatherapy in women’s health // J Perinat Neonatal Nurs. 2010. Vol. 24, N 3. P. 238–245. doi: 10.1097/JPN.0b013e3181ece75d

[15] Jarustovskaja OV, Alisultanova LS, Markina LP, i dr. Aromaterapija v lechenii bol’nyh hronicheskim nespecificheskim sal’pingooforitom. Fizioterapevt. 2011;(1):19–20. (In Russ).

[16] Ярустовская О.В., Алисултанова Л.С., Маркина Л.П., и др. Ароматерапия в лечении больных хроническим неспецифическим сальпингоофоритом // Физиотерапевт. 2011. № 1. С. 19–20.

[17] Aromatherapy for dementia (dementia). Kazan medical journal. 2021;102(2):272. (In Russ).

[18] Ароматерапия при деменции (слабоумии) // Казанский медицинский журнал. 2021. Т. 102, № 2. С. 272.

[19] Bobrik JuV, Timofeev IJu, Moroz GA. Immunologicheskie pokazateli pri kompleksnoj terapii pacientov s hronicheskim kataral’nym gingivitom s primeneniem aromaterapii. Vestnik fizioterapii i kurortologii. 2016;22(3):63–64. (In Russ).

[20] Бобрик Ю.В., Тимофеев И.Ю., Мороз Г.А. Иммунологические показатели при комплексной терапии пациентов с хроническим катаральным гингивитом с применением ароматерапии // Вестник физиотерапии и курортологии. 2016. Т. 22, № 3. С. 63–64.

[21] Nevidimova TI, Barabanova ON, Gerasima TG, i dr. Vlijanie aromaterapii na pokazateli immuniteta. Allergologija i immunologija. 2006;7(3):433a–433. (In Russ).

[22] Невидимова Т.И., Барабанова О.Н., Герасима Т.Г. и др. Влияние ароматерапии на показатели иммунитета // Аллергология и иммунология. 2006. Т. 7, № 3. С. 433a–433.

[23] Pospelova ML, Efimtsev AY, Alekseeva TM, et al. Possibilities of hypno- and aromatherapy in the treatment of panic disorders. Modern problems of science and education. 2019;(2):149.

[24] Поспелова М.Л., Ефимцев А.Ю., Алексеева Т.М., и др. Возможности гипно- и ароматерапии в лечении панических расстройств // Современные проблемы науки и образования. 2019. № 2. С. 149.

[25] Luchkina LP. Aromaterapija kak sredstvo ozdorovlenija. Elementary school. 2011;(1):111–112. (In Russ).

[26] Лучкина Л.П. Ароматерапия как средство оздоровления // Начальная школа. 2011. № 1. С. 111–112.

[27] Pekli FF. Aromatherapy in children with ENT diseases (communication I). Russian journal of physiotherapy, balneology and rehabilitation. 2003;(6):31. (In Russ).

[28] Пекли Ф.Ф. Ароматерапия ЛОР-заболеваний у детей (сообщение I) // Физиотерапия, бальнеология и реабилитация. 2003. № 6. С. 31.

[29] Chyornaya NL, Shubina EV, Maskova GS, et al. The role and place of aromatherapy (aerophytotherapy) in children’s health and prevention of diseases in pediatric organized collectives. Clinical practice in pediatrics. 2012;7(5):49–56. (In Russ).

[30] Черная Н.Л., Шубина Е.В., Маскова Г.С., и др. Роль и место ароматерапии (аэрофитотерапии) в оздоровлении детей и профилактике заболеваний в детских организованных коллективах // Вопросы практической педиатрии. 2012. Т. 7, № 5. С. 49–56.

[31] Bоurenina IA. Basic methodological principles of aromatherapy application in medical rehabilitation. The Bulletin of Contemporary Clinical Medicine. 2009;2(2):47–50. (In Russ).

[32] Буренина И.А. Основные методологические принципы применения ароматерапии в восстановительном лечении // Вестник современной клинической медицины. 2009. Т. 2, № 2. С. 47–50.

[33] Grebneva PA, Pushkina EA. Aromaterapija v psihologii. Sovremennye problemy lingvistiki i metodiki prepodavanija russkogo jazyka v VUZe i shkole. 2022;(33):1405–1410. (In Russ).

[34] Гребнева П.А., Пушкина Е.А. Ароматерапия в психологии // Современные проблемы лингвистики и методики преподавания русского языка в ВУЗе и школе. 2022. № 33. С. 1405–1410.

[35] Abrahamyan HT, Minasyan SM. Corrective effect of aromatherapy on indices of heart rate variability in students under exam stress conditions. Hygiene and Sanitation. 2016;95(6):563–568. (In Russ). doi: 10.18821/0016-9900-2016-95-6-563-568

[36] Абраамян Э.Т., Минасян С.М. Корригирующее влияние ароматерапии на показатели вариабельности ритма сердца студентов при экзаменационном стрессе // Гигиена и санитария. 2016. Т. 95, № 6. С. 563–568. doi: 10.18821/0016-9900-2016-95-6-563-568

[37] Brynceva EV, Zimova KP. Opredelenie indeksa centralizacii kak donozologicheskij pokazatel’ narushenija raboty vegetativnoj sistemy junyh sportsmenov. In: Profilakticheskaja medicina — 2017. Sbornik nauchnyh trudov Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii s mezhdunarodnym uchastiem; 2017 Dec 06–07; Sankt-Peterburg. Sankt-Peterburg: Severo-Zapadnyj gosudarstvennyj medicinskij universitet imeni I.I. Mechnikova; 2017. P. 117–121. (In Russ).

[38] Брынцева Е.В., Зимова К.П. Определение индекса централизации как донозологический показатель нарушения работы вегетативной системы юных спортсменов. В кн.: Профилактическая медицина — 2017. Сборник научных трудов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 06–07 декабря 2017 года; Санкт-Петербург. Санкт-Петербург : Северо-Западный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова, 2017. С. 117–121.

[39] Kozlova AD. Influence of aromatherapy (orange and pine oils) on the human visual-motor response. Molodezhnyj innovacionnyj vestnik. 2022;11(S1):537–539. (In Russ).

[40] Козлова А.Д. Влияние ароматерапии (масел апельсина и сосны) на зрительно-моторную реакцию человека // Молодежный инновационный вестник. 2022. Т. 11, № S1. С. 537–539.

[41] Cooke B, Ernst E. Aromatherapy: a systematic review. Br J Gen Pract. 2000;50(455):493–496.

[42] Cooke B., Ernst E. Aromatherapy: a systematic review // Br J Gen Pract. 2000. Vol. 50, N 455. P. 493–496.

[43] Baevskij RM, Ivanov GG, Gavrilushkin AP. Analiz variabel’nosti serdechnogo ritma pri ispol’zovanii razlichnyh jelektrokardiograficheskih sistem (chast’ 1). Journal of arrhythmology. 2002;24:65–86. (In Russ).

[44] Баевский Р.М., Иванов Г.Г., Гаврилушкин А.П. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем (часть 1) // Вестник аритмологии. 2002. № 24. С. 65–86.

RIGHTS & PERMISSIONS

Eco-Vector