The dependence of vascular responses during orthostatic test on balance regulatory influences on heart rate

Abstract

The state of regulatory mechanisms using mathematical analysis of cardiac rhythm is studied. To estimate the functional state is used passive orthostatic test (tilt-test). The initial tone of the autonomic nervous system is determined by calculating the parameters of spectral analysis of heart rate variability (power spectrum of high frequency, low frequency and very low frequency components. The balance of the autonomic nervous system is evaluated identifying the ratio of low and high frequency from which the very low frequency component was excluded. All subjects were divided to two groups: «sympathotonics», in which this ratio ≥1, and «vagotonics»with this ratio <1. Central hemodynamic parameters (heart rate, minute volume of blood flow, stroke volume, total peripheral resistance) were recorded by impedance rheography. Orthostatic stability was evaluated by the changes of these parameters during the orthostatic test. The differences in hemodynamic responses to orthostatic effect in groups «sympathotonics» and «vagotonics» are identified. Total peripheral vascular resistance in the group «sympathotonics» in response to orthostatic load increases significantly, the stroke and minute volume of blood flow is reduced more than in group «vagotonics». High initial heart rate is observed in the group «sympathotonics» compared with group «vagotonics». There are identified the dependence of the degree of changes of hemodynamic parameters in the process of urgent adaptation of an organism to changes of position in space in individuals with different initial tonus of the autonomic nervous system.

Keywords

orthostatic test / heart rate variability / autonomic nervous system tone / orthostatic stability / total peripheral vascular resistance / stroke volume / minute volume of blood

References

[1] Вебер, В.Р. О регуляции сердечного ритма в покое и при ортостазе / В.Р. Вебер, Ю.Г. Гаевский // Физиология человека.

[2] – 1982. – Т. 8. №2. – С. 258–261.

[3] Жемайтите, Д.И. Связь реакции сердечного ритма на пробу активного ортостаза с характеристиками центральной гемодинамики / Д.И. Жемайтите // Физиология человека. – 1989. – Т. 15. №2. – С. 30–47.

[4] Коркушко, О.В. Особенности переходного процесса сердечного ритма при активной ортостатической пробе у людей пожилого и старческого возраста / О.В Коркушко, В.Б. Шатило // Физиология человека. – 1989. – Т. 15. № 4. – С. 29–34.

[5] Меерсон, Ф.3. Адаптация к стрессорным ситуациям и физическим нагрузкам / Ф.3. Меерсон, М. Г. Пшенникова. – М.: Медицина, 1988. – 256 с.

[6] Михайлов, В.М. Вариабельность ритма сердца. Опыт практического применения метода / В.М. Михайлов. – Иваново, 2000. – 200 с.

[7] Москаленко, Н.П. Ортостатическая проба в практической работе врача-кардиолога / Н.П. Москаленко, М.Г. Глезер // Кардиология. – 1979. – № 11(19). – С. 112–121.

[8] Нахамчен, Л.Г. Кардиоритмография в оценке функционального состояния организма / Л.Г. Нахамчен // Бюллетень. – 1999. – № 5 – С. 36–44.

[9] Осадчий, Л.И. Положение тела и регуляция кровообращения / Л.И. Осадчий. – М.: Медицина, 1982 – 145 с.

[10] Рифтин, А.Д. Распознавание функциональных состояний организма на основе кибернетического анализа сердечного ритма (методическая разработка по клиническому применению автоматизированного комплекса на базе мини-ЭВМ «Электроника ДЗ-28») / А.Д. Рифтин., Б.И. Гельцер, Г.Ф. Григоренко. – Владивосток, 1986. – 83 с.

[11] Рябыкина, Г.В. Анализ вариабельности ритма сердца / Г.В. Рябыкина, А.В. Соболев // Кардиология. – 1996. – №10. – С. 87–97.

[12] Хаспекова, Н.Б. Регуляция вариативности ритма сердца у здоровых и больных с психогенной и органической патологией мозга: дис. … д-ра мед. наук / Н.Б. Хаспекова. – М., Ин-т ВНД, 1996. – 236 с.

[13] Хаютин, В.М. Колебания частоты сердцебиений: спектральный анализ / В.М. Хаютин, Е.В. Лукошкова // Вестн. аритмолог. – 2002. – № 26. – С. 10–21.

[14] Черная, Ю.А. Типы ортостатических реакций артериального давления и их клиническое значение / Ю.А. Черная. – Харьков: Вестн. ХНУ им. В.Н. Каразина. – 2010. – № 918. – С. 97–107.

[15] Cevese, A. Vascular resistance and arterial pressure lowfrequency oscillations in the anesthetized dog / A. Cevese [et al.] // Am. J. Physiol. – 1995. – № 268 (1). – Р. 7–16.

[16] Kenni, R.A. Heard-up tilt: a useful test for investigating unexplained syncope / R.A. Kenni, A. Ingram, J. Bayliss // Lancet. – 1986. – Vol. 1. – Р. 1352–1355.

[17] Kubicek, W.G. Impedance cardiography as a noninvasive method for monitoring cardiac function and other parameters of the cardiovascular system / W.G. Kubicek, R.P. Patterson, D.A. Witsoe // Ann. N. Y. Acad. Sci. – 1970. № 170. – Р. 724–732.

[18] Sayers, B.M. Analysis of heart rate variability / B.M. Sayers // Ergonomics. – 1973. – Vol.16, № 1. – Р. 17–32.

RIGHTS & PERMISSIONS

Eco-Vector