呼吸调节对自主神经平衡和身心平衡的综合研究

我所沈仲元研究员主持了此项研究。（本研究为国家自然科学基金课题，美国加州大学尔湾分校生物学院和辽宁医学院共同参与）本课题以传统养生锻炼者和健康成年雄性大白兔为研究对象。在正常和阿托品(动物)与心得安(动物)药物作用条件下，进行自然呼吸，随意性调节呼吸（频率、通气量），连续记录心电、呼吸生理波形。分析呼吸调节对HRV的频域分布特性变化和作用，分析随意性呼吸调节与心率变化曲线同步性。探索随意性呼吸调节引起的HRV改变是否完全反映心血管自主神经平衡调节情况。结果：通过人体研究发现，在呼吸调节条件下，呼吸频率与心跳周期变化有明显的相关性，心率变异（HRV）的调息峰（呼吸峰）随呼吸频率的改变而改变，即呼吸频率变慢，呼吸峰左移，呼吸频率加快，呼吸峰右移。可见不同呼吸频率调节状态下各频段的呼吸峰、规则的呼吸波形及呼吸频率曲线可以与心率变异曲线完全一致。讨论：以往研究认为呼吸仅影响HRV高频段（0.15 Hz～0.4 Hz），本研究发现随着呼吸频率的减低，呼吸峰明显影响了低频段（0.05~0.1Hz）。说明HRV低频段的高功率，很可能与呼吸调节有关，呼吸频率的调节可引起心率变异频率峰的改变。并首次证实了在呼吸调节条件下，呼吸频率和心率变异的定量关系：心率变异的呼吸峰频率 = 呼吸频率（min）/心跳频率（min）。即使在非调控呼吸条件下也是如此。因此可以认为：心率变异的功率谱变化不仅与自主神经调节有关，还可能与呼吸的胸腔压力变化引起压力感受器变化、体液化学变化引起化学感受器变化有关。这说明参与呼吸的组织的复杂性，以及呼吸对各种刺激响应的复杂性，使得呼吸对心率变异的影响十分复杂，几乎影响着它的每一个层次。可以认为这方面的深入研究将会对心率变异理论认识进一步提高，有可能进一步完善对检测和评判自主神经平衡调节损害方法学的改进。为了进一步研究说明呼吸的调节对心率变异的影响，还在多条件控制下进行了动物实验研究。结果表明与人体研究的结论一致。我们希望通过这项研究（或以后的持续研究）探索养生锻炼的呼吸对自主神经平衡调节的作用、随意性呼吸调节作用于不同生理系统的协调性和弹性、能否有效建立机体的预警应激机制，能否在机体的某些应激（如心、脑血管的突变）下，能自动地进行呼吸调节从而保护机体免受重大或突发损害。根据相干理论，研究和探索气功、太极等传统养生锻炼对人体的综合平衡的即时和远期作用（人体的生理内环境平衡，人体与社会和外环境平衡，人体内的身心平衡）。这无论对我们传统医学的基础和应用，还是对传统养生锻炼的基础和应用都有重要的意义。