Анализ согласованного поведения подсистем организма человека дает полезную информацию о функционировании организма в целом [1]. Одно из важных направлений таких исследований ‑ кардиореспираторное взаимодействие. В работе исследована когерентность колебательных процессов дыхания и парасимпатической регуляции ритма сердца для испытуемых различных возрастных групп в состоянии бодрствования, сне с быстрым движением глаз и в глубоком сне.

Проведенное исследование показало, что метод анализа когерентности амплитуд [2] и предложенный нами метод анализа когерентности фаз сигналов [3] позволяют количественно охарактеризовать возрастные изменения кардиореспираторного взаимодействия. Выявлено монотонное снижение когерентности с увеличением возраста, как в состоянии бодрствования, так и в различных стадиях сна, что объясняется возрастными деструктивными изменениями в системе автономного контроля кровообращения. Для всех возрастных групп показана качественно сходная динамика когерентности при засыпании. Показано, что для всех возрастных групп когерентность дыхания и процесса парасимпатической регуляции ритма сердца минимальна в состоянии сна с быстрым движением глаз и максимальна в состоянии глубокого сна.

Таким образом, количественная оценка степени когерентности исследуемых процессов является перспективным инструментом при решении задач автоматизированной классификации различных стадий сна в сомнологических исследованиях.

Работа выполнена при поддержке гранта МК-2325.2021.1.2.

Литература

1. L. Glass, and M. C. Mackey, From Clocks to Chaos: The Rhythms of Life (Princeton University Press, Princeton, 1988).
2. R. Quian Quiroga, A. Kraskov, T. Kreuz, and P. Grassberger, Phys. Rev. E 65, 041903 (2002).
3. A. S. Karavaev, M. D. Prokhorov, V. I. Ponomarenko, A. R. Kiselev, V. I. Gridnev, E. I. Ruban, and B. P. Bezruchko, Chaos 19, 033112 (2009).