Регуляция дыхания при электрической стимуляции поясничного отдела спинного мозга у человека

Abstract

Работа продолжает исследование механизмов регуляции вентиляторной реакции на чрескожную электрическую стимуляцию спинного мозга (ЧЭССМ), вызывающую локомоторный ответ. Сравнивали реакции дыхательной системы здоровых добровольцев на ЧЭССМ на уровне T12-L1 позвонков, производимую на фоне произвольных и пассивных движений ногами с равными амплитудно-скоростными параметрами, а также при внешнем сдерживании вызываемого ЧЭССМ локомоторного ответа, что позволяло модулировать вклад нейрогенного механизма регуляции дыхания в вентиляторную реакцию. Для исследований использовали реабилитационный механотренажер. ЧЭССМ с интенсивностью, вызывающей мышечный ответ, в условии внешнего торможения движений ног вызывала уменьшение глубины дыхания на 0,10 ± 0,03 л за счет незначительного, но синхронного уменьшения продолжительности и скорости как вдоха, так и выдоха. Стимуляция на фоне совершения испытуемыми активных движений ногами сопровождалась достоверным увеличением минутного объема вентиляции легких на 3,23 ± 1,06 л/мин за счет прироста глубины дыхания на 0,10 ± 0,03 л. Респираторная реакция на ЧЭССМ на фоне пассивных движений была слабо выражена, однако прослеживалась тенденция к увеличению частоты и снижению глубины дыхания, было отмечено достоверное повышение потребления кислорода на 33,10 ± 13,16 мл/мин. На фоне выполнения пассивных движений эффекты ЧЭССМ и механизмов регуляции дыхания при мышечной деятельности оказываются практически сбалансированными. Выявленные различия в респираторных реакциях на ЧЭССМ, скорее всего, связаны с наложением разнонаправленных эффектов стимуляции поясничного утолщения спинного мозга, с одной стороны, и комплекса нейрогенных и гуморально-рефлекторных механизмов регуляции дыхания при физической работе, с другой стороны.

Keywords

• человек
• чрескожная электростимуляция спинного мозга
• дыхание
• вызванные шагательные движения
• вентиляция легких
• газообмен