Дыхательная синусовая аритмия: как дыхание формирует ритм сердца

Что такое дыхательная синусовая аритмия?

Дыхательная синусовая аритмия (RSA) — это естественные подъёмы и спады частоты сердечных сокращений с каждым вдохом: на вдохе сердце немного ускоряется, на выдохе замедляется [S2] [S4]. «Синусовая» означает, что сокращения по-прежнему запускаются нормальным водителем ритма сердца; «дыхательная» называет причину. Слово «аритмия» здесь — историческое название меняющегося ритма, а не диагноз: RSA — это ритмичные колебания интервалов между ударами сердца, которые наблюдаются у здоровых людей в покое [S5].

Исследователи рекомендуют использовать этот термин именно для связанного с дыханием ускорения и замедления сердца [S3]. Это самая заметная часть вариабельности сердечного ритма (HRV) — колебаний ритма сердца от удара к удару, — и эта страница посвящена одному этому компоненту: что его создаёт, что меняет его величину и что он может и чего не может вам сказать.

Как это работает?

Что установлено. RSA в основном обеспечивает блуждающий нерв: это вызванное дыханием ускорение и замедление сердца за счёт вагусной регуляции [S1]. Считается, что в механизме участвуют дыхательный драйв мозга и рефлексы растяжения лёгких, которые действуют на вагусные сигналы к сердцу, и RSA становится больше по мере усиления этого вагусного влияния [S7].

Что пока остаётся моделью или предметом спора. Как именно дыхание и кровообращение вместе порождают RSA, не решено. В одной давней дискуссии спорят, что порождает её в первую очередь — центральный дыхательный центр в стволе мозга или барорефлекс, контур обратной связи по артериальному давлению [S4]. Согласно одной точке зрения, связь давления и интервалов между ударами на частотах дыхания в основном отражает действие дыхания на оба показателя, а не физиологию барорефлекса [S5]; другие исследователи отводят барорефлексу большую роль. Широко принятая компромиссная позиция — её создают взаимодействующие центральные, периферические и механические элементы [S4]. На практике эта страница считает вагусный путь установленным, а относительный вес каждого механизма — открытым вопросом.

Почему медленное дыхание так сильно увеличивает RSA — связь с резонансом и барорефлексом, — это отдельный вопрос о механизме, которому будет посвящена отдельная страница о дыхании и HRV.

Как её измеряют?

RSA определяют по интервалам между ударами сердца, записанным одновременно с дыханием, или оценивают по самой HRV. В коротких записях в покое она — главный источник этих колебаний, особенно при медленном размеренном дыхании [S1], поэтому дыхательное упражнение заметно меняет показатель HRV. Среди метрик временной области RMSSD обычно лучше оценивает RSA, чем родственные показатели [S1]. Общие правила сравнения таких чисел — то же устройство, та же метрика, сопоставимые условия и ваша собственная личная базовая линия, а не чужое значение, — действуют и здесь.

Что на неё влияет?

• Частота дыхания. RSA мала при частом дыхании и велика при медленном [S5] [S4]. Обычная частота дыхания в покое — 12–20 вдохов в минуту; по мере замедления дыхания RSA растёт и обычно достигает максимума при частоте около 5,5–6 вдохов в минуту (примерно 0,1 Гц), причём это значение у разных людей разное [S4]. Как найти свою частоту — практический вопрос, которому посвящена статья как найти свою резонансную частоту дыхания.
• Глубина дыхания. Более глубокий вдох увеличивает RSA, особенно при медленном дыхании [S4], а в классическом лабораторном исследовании её величина росла пропорционально объёму дыхания [S6].
• Положение тела и состояние. RSA наибольшая во сне, при расслаблении, медленном глубоком дыхании и в положении лёжа и меньше при физической нагрузке и тревоге [S4].
• Возраст. С возрастом HRV в среднем снижается [S1]; RSA — часть этой картины, а в классическом лабораторном исследовании низкочастотная RSA была меньше у более старших участников — примерно до тридцати пяти лет [S6]. Индивидуальные различия очень велики.

Что показывают данные?

Установлено. RSA — нормальная черта сердца в покое [S5], которую в основном обеспечивает вагусная регуляция [S1] [S7].

Зависит от условий. Она больше при медленном и глубоком дыхании и меньше при частом [S4] [S5] и в коротких записях в покое служит главным источником вариабельности сердечного ритма [S1]. Данные о том, насколько влияют положение тела, состояние и возраст, получены в лабораторных исследованиях и обзорах с разными протоколами [S4] [S6]; насколько изменится RSA у конкретного человека, популяционное исследование предсказать не может.

Спорно. Что служит главным источником RSA — центральный генератор дыхательного ритма или барорефлекс [S4] [S5].

Неизвестно — и гипотезы. Зачем организму RSA, до конца не выяснено [S4]. Согласно одной гипотезе, подкреплённой экспериментом на собаках под наркозом, RSA повышает эффективность газообмена в лёгких, согласуя удары сердца с фазами дыхания [S7]. Более позднее модельное исследование обнаружило выигрыш в газообмене, не связанный с RSA, и предложило иное объяснение: RSA уменьшает работу, которую должно выполнять сердце, удерживая углекислый газ в нормальных пределах [S8]. Обе версии — гипотезы; ни одна не установлена, и они отчасти конкурируют.

Чего она вам не скажет

• Это не нарушение ритма. Несмотря на название, RSA — нормальная черта здорового сердца в покое [S5]. Ритм, неровный по другим причинам, — совсем другое дело, и с ним нужно идти к врачу.
• Это не чистая оценка тонуса блуждающего нерва. Здесь важна формулировка. Тонус блуждающего нерва нельзя измерить напрямую; показатели HRV, такие как RMSSD, отражают вагусно-опосредованные изменения частоты сердечных сокращений [S3]. RSA сильно зависит от самого дыхания: параметры дыхания могут искажать её связь с тонусом блуждающего нерва [S9], а в определённых условиях эти показатели расходятся [S1] [S9]. Более высокая RSA при медленном дыхании отражает характер дыхания как минимум в той же мере, что и какие-либо устойчивые изменения.
• Это не оценка здоровья и не диагноз. Одно низкое значение HRV само по себе не означает, что вы в стрессе или нездоровы [S1], и то же относится к величине RSA: большое или малое значение само по себе не говорит ни о тренированности, ни о здоровье, ни о болезни.
• Это не руководство к практике. Как дышать медленно и почему это может помочь, рассказано в статье о когерентном дыхании, в руководстве по резонансному дыханию и в инструменте для резонансного дыхания.

В ONDA

Практики ONDA построены вокруг медленного размеренного дыхания — условия, при котором RSA наибольшая. С камерой iPhone ONDA показывает пульс в реальном времени и оценку частоты дыхания, полученную из связанного с дыханием ритма пульса; с Apple Watch добавляется показатель когерентности в реальном времени — собственная обратная связь ONDA о регулярности ритма, а не клиническое измерение RSA или тонуса блуждающего нерва. ONDA ничего не диагностирует. См. что измеряет ONDA.