Тайната на непостоянното сърце (откъс от книгата „Ефективност“)

Имаме организъм, способен на най-различни видове активност, с най-различен интензитет, честота и натоварване. За всички тези активности, които изискват и различно количество кръв и съответно хранителни вещества и кислород, ние имаме само едно сърце, което да я доставя. Доставката на кръвта и каквото има в нея следва да бъде в синхрон с нуждите на организма. Сърцето, макар и като устройство да е проста помпа, изобщо не е просто като регулиране на биенето. Тъй като е едно за всичко, в неговата регулация участват най-различни системи, които по различно време „искат“ от него да изпомпи различно количество кръв за единица време. Когато се подлагаме на активност, изискваща ускоряване на пулса и повече кръв, обикновено организмът ни чрез нервната система я прави доминиращия регулатор на сърдечния ритъм. Това кара сърцето да бие ритмично и според нуждите – по-често. Например, ако се затичате, особено ако е бързо и срещу наклона, мускулите ви рязко ще се нуждаят от кръв и хранителни вещества. Нервната система увеличава симпатиковия тонус към сърдечния мускул и пулсът ви се учестява.

През повечето време обаче ние не сме подложени на сериозно натоварване, което да изисква учестен пулс. В състояние на покой всички системи се опитват плавно да регулират сърдечния ритъм, като слабо го покачват и снижават с цел да се поддържа алостатичният баланс със средата. В такива моменти сърцето, освен че бие по-бавно, отколкото по време на спринт, бие и по-неравномерно. В интервалите между отделните удари се наблюдават малки разлики. Тези разлики и тази неравномерност на сърдечния ритъм се нарича вариативност на пулса или изменчивост на пулса. На английски терминът е heart rate variability или HRV за по-кратко. За да е по-ясно и също така за краткост, често ще използвам и съкращението на латиница.

Пол Лерър и Ричард Гевърц1 предлагат много елегантно обяснение на този феномен. По-високи стойности на HRV означават по-голямо разнообразие и по-голяма сложност в пулса. Тази сложност и разнообразие означава повече неопределеност, а това предполага повече системи, които участват в регулирането на този процес. Тъй като системите са повече и по различно време се „намесват“, то и разнообразието се повишава. Хората, които имат по-високи стойности на HRV, показват и по-добри способности на организма да се справя с натоварване и по-добре да се адаптира. Множеството системи сработват при различни ситуации, когато има нужда, и участват в този сложен процес на взаимодействие със средата.

От друга страна, хората, които имат по-ниски стойности на изменчивост на пулса, иначе казано пулсът им е по-ритмичен в покой, обикновено имат нарушени по някакъв начин функции – физически или емоционално болни, по-възрастни, в лоша обща физическа форма – все неща, които оказват влияние върху сърдечносъдовата система и начина, по който тя реагира. Обикновено такива групи хора са и в по-голям риск от заболяване и смърт при сериозно физическо нараняване. Обяснението, което авторите предлагат, е, че в такива състояния част от системите за регулация на практика не участват.

Спомняте ли си какво говорихме за хомеостатите в началото на тази част? Тогава казахме, че много от системите в живия организъм се регулират по този начин. Барорефлексът е такъв пример. В аортата и каротидните артерии всеки от нас има рецептори за налягане и когато то се повиши, автономната нервна система изпраща сигнал до сърцето, за да го намали. Когато се понижи, се случва точно обратното. Така имаме един затворен хомеостат, който фино регулира кръвното налягане, когато сме в покой. Барорефлексът е само един от тези затворени кръгове, които автоматично поддържат баланса ни. Организмът ни е подсигурен с множество други, които изпълняват сходна функция. Обещах, че повече няма да споменавам един бойлер, за който говорихме в началото, но ето че пак се налага. Спомняте ли си какво казахме за него? Когато потреблението на топла вода рязко се повиши, терморегулаторът на практика няма да изключва, защото постоянно ще има нужда от топла вода. Следователно способността на този терморегулатор да регулира системата вече я няма. Нещо подобно се случва и с нашите хомеостати, когато сме болни, под физическо натоварване, при емоционални състояния или изобщо когато сме под алостатично натоварване и стрес. Част от системите за регулиране „зациклят“ в едното си крайно положение и спират да участват в регулацията. След като спрат да участват, разнообразието в сърдечния ритъм намалява, съответно интервалите между ударите на сърцето започват да се различават все по-малко и стойностите на HRV намаляват. Затова и вариативноста на пулса се приема за индикатор на устойчивостта ни и на способността ни да поемаме натоварване, както физическо, така и психическо.

Дишането е може би единственият физиологичен механизъм, който ние можем донякъде да контролираме съзнателно. То от своя страна е свързано с останалите физиологични процеси и особено със сърдечния ритъм. На практика HRV и пулсът ни се изменят с всяко вдишване и издишване. Оказва се, че това как дишаме може да повлияе на изменчивостта на пулса и именно това изследват Лерър и Гевърц. Когато сме под алостатично натоварване, казахме, че симпатиковият тонус доминира. Същото се отнася и за тонуса на невроните, които регулират сърдечния ритъм. Фините изменения на тонуса на норадреналиновата система, които се случват в рамките на секунди, променят пулса към ускоряване или забавяне. Всички тези пулсации на активност на нервната система не могат да се приведат в действие веднага. Има известно забавяне, тъй като сърцето е мускул и реагира по-бавно от един неврон, където импулсите се предават за милисекунди. Повишаването на налягането в кръвоносните съдове също е доста по-бавен процес, разширяването и свиването на съдовете още по-бавен, а дишането е много по-бавен процес от пулса. Едно вдишване и издишване отнема поне няколко секунди и повече от 15-20 вдишвания в минута започват да стават много трудни за постигане. Дори и да успеем да постигнем голяма честота на вдишванията, от един момент нататък това става за сметка на количеството усвоен кислород. За същия интервал от време – една минута – сърцето прави поне 50-60 удара. Взаимодействието между двете системи се случва, когато дишането попадне в хармонична честота с пулса. На този принцип и когато дихателният ритъм се измени, това води до резонанс и съответното изменение на сърдечния ритъм.

Този ефект се използва в така наречените системи за биологична обратна връзка. Когато по време на изследването на екран покажат на изследваните лица синусоидите на сърдечния ритъм и дишането и поискат от тях да „напаснат“ върховете им, като съзнателно променят дишането си, се наблюдават интересни ефекти. Обикновено това упражнение не е трудно и хората са способни да го направят за по-малко от минута. Някъде в интервала между пет и половина и седем дихателни цикъла в минута и при нормални стойности на пулса в покой между 55 и 75 удара в минута, двете системи изпадат в резонанс. Шестдесет удара в минута, изразено като честота, е 1Хц. Шест вдишвания в минута (около 10 секунди за вдишване и издишване) е честота от 0,1 Хц. Всъщност това са две хармонични честоти, на основата на които се случва взаимодействието на двете системи. Разбира се, и пулсът, и дишането са силно изменчиви и не можем да говорим за абсолютни стойности, но взаимодействието е факт. Изглежда тренирането на такъв вид дишане тренира и автономната нервна система да ускорява и намалява сърдечния ритъм, а тези две действия се извършват от двата ѝ клона – симпатиков и парасимпатиков, чиито разклонения достигат и до сърцето. По всичко личи, че това паралелно трениране на двата клона на автономната регулация не се ограничава до това.

Ако се върнем към това, което говорихме за хомеостатите, трябва да кажем, че едно такова трениране и на двата типа разклонения на автономната нервна система е всъщност трениране на регулаторната верига да сработва и в двете посоки. Предполага се, че ако имаме хомеостат, който е „зациклил“ в едното си крайно положение, то такава тренировка ще му помогне да се върне към нормална работа. Към момента обаче това са само спекулации по темата и освен предположения не можем да изтъкнем нищо друго. Дали това „тренира“ хомеостатичните ни вериги не е ясно, но за връзката на този резонанс между дишане и пулс с някои сериозни заболявания и състояния имаме малко повече яснота.

Няколко изследвания показват, че тренирането в такъв тип дишане, основано на резонанса със сърдечносъдовата система, подобрява симптомите на депресия и тревожност. Малко може да се каже по въпроса за причините. Не знаем защо е така, но има някои хипотези. Споменатият по-горе барорефлекс далеч не е единственият механизъм за автоматична регулация. При някои случаи на депресия се прилага стимулиране на блуждаещия нерв, който е част от парасимпатиковата част на автономната нервна система2. Имплантирано устройство периодично активира нервния път, което води до намаляване на депресивната симптоматика. Този тип интервенции все още не са били подлагани на големи контролирани и рандомизирани изследвания, но подсказват интересни хипотези. От други изследвания знаем, че парасимпатиковата активност по посока на мозъка влияе върху редица участъци, свързани с тревожността, стреса и депресията, като locus caeruleus, хипокампуса и амигдалата. При предизвикване на емоционални състояния, както позитивни, така и негативни, аферентните пътища на парасимпатиковия дял на автономната нервна система изпращат силен импулс по посока „нагоре“ към главния мозък. Оказва се, че и при бавно резонансно дишане се наблюдава такъв импулс и това е една от хипотезите, която се опитва да обясни как дишането влияе на тревожността.

Разбира се, това не е единствената хипотеза. Има още много, но не мисля да занимавам читателя с това. Тази все още млада научна област предполагам ще претърпи сериозно развитие. Засега това, което знаем, е, че по някакъв начин телесната ни регулация е тясно свързана с емоционалната и оттам със субективното ни преживяване на стрес. От това как поддържаме телесния си алостазис и хомеостазис зависи и как ще се справяме с негативните му ефекти.

Темата за това дали можем чрез дишане или нещо друго да повишим устойчивостта си е интересна, но за съжаление още доста млада. Ще са необходими множество изследвания, които да потвърдят или отхвърлят преди да можем да приемем дишането за един от механизмите, които изброихме малко по-рано. Докато чакаме това да се случи, можем все пак да мерим собствената си устойчивост по-обективно. Вече съществуват носими устройства, които могат да мерят HRV. Знам, че съществуват спорове доколко нещо на китката може достатъчно вярно да измери такъв индикатор, но и това ще се промени с времето. Точността на измерванията ще се повишава, а такива устройства ще стават все по-достъпни. Колкото и да са неточни, събирането на такива данни за себе си е в пъти по-обективно от субективната ни преценка. За това колко е важна връзката с реалността и това да сме обективни ще говорим в третата част, а сега нека да обобщим първата.


1Paul M. Lehrer, PhD, BCB е американски психиатър и преподавател в Rutgers Robert Wood Johnson Medical School. Dr. Richard Gevirtz е американски клиничен психолог, преподавател в California School of Professional Psychology at Alliant International University, Сан Диего, Калифорния.

2Тук става дума за стимулиране на аферентните пътища на нерва, т.е. тези, които предават сигнала по посока „нагоре“ към мозъка.


Публикуваме серия от откъси от книгата „Ефективност“. Цялата книга можете да изтеглите от тук или като сканирате QR кода по-долу.

 

Няма коментари:

Публикуване на коментар