Характеристика взаємозв’язків ритмічної активності серцево-судинної, дихальної та центральної нервової систем у мешканців промислового регіону

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ

ЛУГАНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

14.03.04 - Патологічна фізіологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук

Характеристика взаємозв'язків ритмічної активності серцево-судинної, дихальної та центральної нервової систем у мешканців промислового регіону

Тананакіна Тетяна Павлівна

Луганськ-2009

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Луганському державному медичному університеті МОЗ України.

Науковий консультант:

доктор медичних наук, професор , заслужений діяч науки і техніки України Казімірко Ніла Казімірівна, Луганський державний медичний університет МОЗ України.

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, професор Сидорчук Ігор Йосипович, Буковинський державний медичний університет МОЗ України, професор кафедри пропедевтики внутрішньої медицини;

доктор медичних наук, професор Файфура Василь Васильович, Тернопільський державний медичний університет ім. І.Я. Горбачевського МОЗ України, професор кафедри патологічної фізіології;

доктор медичних наук, професор Абрамов Андрій Володимирович, Запорізький державний медичний університет МОЗ України, професор кафедри патологічної фізіології.

Захіст відбудеться «05» травня 2009 р. об 11.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 29.600.02 при Луганському державному медичному університеті (91045, м. Луганськ, кв. 50-річчя Оборони Луганська, 1).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Луганського державного медичного університету (91045, м. Луганськ, кв. 50-річчя Оборони Луганська, 1).

Автореферат розісланий «31» березня 2009 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради,

кандидат медичних наук, доцент Шанько В.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Фізіологічні функції і резервні можливості організму людини значною мірою залежать від умов і способу життя індивіда (Амосов М.М., 1998). З інтенсивним розвитком промисловості і сільського господарства в багатьох районах земної кулі збільшилося техногенне навантаження на екологічні параметри довкілля, у тому числі й на організм людини (Музірчук Н.Т., 2000, Панов Б.С., 2003). Луганська область належить до промислових регіонів з кризисною екологією. Здоров'я населення цього регіону на 70 % і більше залежить від екологічного стану довкілля (в світі на 21 %). Причинами смерті населення на 95 % є хвороби, пов'язані з погіршенням екології місця проживання (Докашенко А.І., 2004, Кошель В.М., 2007). Основними причинами смертності, окрім травм і пухлин є захворювання системи кровообігу. У структурі захворюваності переважають хронічні захворювання (Іванова Л.М., 2005). Все це вимагає комплексного вивчення екології регіонів області, визначення і реалізації пріоритетних заходів, спрямованих на зміцнення здоров'я, запобігання захворюваності.

У зв'язку з цим в останній час значно виріс інтерес медичної науки до проблем здоров'я, яке часто розглядають як рівновагу організму і зовнішнього середовища, як психофізіологічний оптимум його життєдіяльності. Проте точної характеристики всіх властивостей здоров'я не існує (Апанасенко Г.Л., 1992, Малов Ю.С., 1999, Соколова Н.І., 2005). У світі все більше проводиться досліджень по вивченню якості життя, пов'язаної зі здоров'ям (Lasser K.E. et al., 2006, Sanmartin C. еt al., 2006, Ravens-Sieberer U. et al., 2008). Але сучасні методики оцінки здоров'я мають тенденцію аналізувати аспекти погіршення здоров'я (захворюваності), а не здоров'я взагалі (Bringsen A. еt al., 2009, Hanberger L. еt al., 2009). Для цього необхідно вивчення функціонального стану організму (ФСО) і проведення подальших досліджень по поліпшенню як оцінних анкетних методик, так і об'єктивних методів вивчення здоров'я взагалі (Zahran H.S. et al., 2006). Особливо гостро стає питання зберігання здоров'я населення в промислово розвинених регіонах (Музірчук Н.Т., 2000, Панов Б.С., 2003, Іванова Л.М., 2005).

Питання багатофакторної оцінки функціональних можливостей організму різних за соціально-біологічними характеристиками груп мікропопуляцій населення, незважаючи на розробки у напрямі вивчення здоров'я і особливостей процесу адаптації залишаються актуальними в області загальної теорії і практики адаптації (Баевский Р.М., 2000, Маліков Н.В., 2001, Курко Я.В., 2007).

Потенційним підходом до аналізу пристосувальних можливостей організму є вивчення його ФСО, базовий рівень якого визначається за умов спокійного неспання (оперативного спокою) і залежить від індивідуальних особливостей організму (Судаков К.В., 1996, Горго Ю.П., 1999, Герасимов І.Г., 2002, Курко Я.В., 2007, Кріволапчук І.А., 2008, Lipsitza L.A., 2002).

Велике значення при такому підході надається показникам електроенцефалограми (ЕЕГ), які дозволяють судити про участь кори головного мозку в адаптації організму до умов зовнішнього і внутрішнього середовища, які змінюються (Жирмунская Е.А., 1984, Зенков Л.Р., 2002, Трібрат А.Г., 2007, Basar E. еt al., 1997, Cantero J.L., 2000). З розвитком комп'ютерної техніки дослідники знов звернулися до методу кардіоінтервалографії. Виникла навіть необхідність розробки загальносвітових стандартів аналізу даних, що були отримані цим методом (Баевский Р.М., 2001, Valipour A. et al., 2005). Адаптивні можливості організму багато в чому визначає і дихальна система, регуляція якої здійснюється різними шляхами (Бреслав И.С., 1994, Шик Л.Л., 1998, Лышова О.В., 2005, Greer J.J., 2008). У останні 10-15 років спостерігається тенденція до вивчення хвильових характеристик коливань параметрів різних фізіологічних систем, які знаходяться в тих самих межах, що і коливання кардіоінтервалів (Хаютин В.М., 1999, Яблучанський М.І., 2000, Котельников С.А., 2002, Кузнецова О.В., 2005, Gilad O. еt al., 2005, Kotani K. et al., 2008). Цей напрям дозволяє досліджувати ієрархічні взаємодії регуляторних систем організму в стані оперативного спокою. Автономними коливаннями діяльності систем організму є ендогенні біологічні ритми, які відрізняються в осіб з різним хронотипом (Путилов А.А., 2003, Арушанян Э.Б., 2005, Будкевич Р.О., 2006, Halberg F. et al., 1994).

Питання про взаємодію і узгодженість механізмів регуляції окремих ланок респіраторно-гемодинамічної системи (РГДС) залишається мало дослідженим. До кінця не з'ясовані механізми формування варіабельності кардіоінтервалів (Котельников С.А., 2002, Кузнецова О.В., 2005, Kotani K. et al., 2008), взаємозв'язки зовнішнього дихання і процесів, що перебігають в центральній нервовій системі (ЦНС) (Сафонов В.А., 2006, Быков П.В., 2007 ).

В зв'язку з цим оцінка впливу індивідуальних ендогенних дій на періодичну діяльність регуляторних механізмів є важливою. Дослідження параметрів основних фізіологічних систем, що формують гомеостаз, розробка і експериментальна апробація нових методів оцінки взаємодії центральних і вегетативних регуляторних механізмів у людей з різним хронотипом в стані оперативного спокою (поточного ФСО) дозволить вирішувати питання раннього прогнозування стану передхвороби і управління здоров'ям людини, особливо в мікропопуляції населення промислового регіону.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана згідно до плану наукових досліджень Луганського державного медичного університету і є фрагментом наукових програм кафедр патологічної і нормальної фізіології Луганського державного медичного університету. Дисертантка була відповідальним виконавцем, а потім науковим керівником держбюджетних тем «Розробка комплексних методів оцінки рівня здоров'я на основі комп'ютерного моніторування фізіологічних функцій» (№ державної реєстрації 0196U006651, 01.01.1993-20.11.1998) і «Фізіологічні показники оцінки рівня здоров'я різних груп населення» (№ державної реєстрації 010U001111, 01.01.1999-20.11.2002).

Мета і завдання дослідження. Метою роботи було з'ясування взаємодії динамічних складових роботи ЦНС та РГДС в умовах поточного ФСО (оперативного спокою) на основі статистичного моделювання параметрів діяльності цих систем, зареєстрованих одночасно в реальному часі, а також виявлення особливості регулювання цих систем у людей різного хронотипу з мікропопуляції промислового регіону.

Для досягнення вказаної мети були поставлені наступні завдання:

Охарактеризувати особливості поточного ФСО в групі практично здорових людей різного віку і статі, випадково вибраних з популяції населення промислового регіону.

Виявити і охарактеризувати взаємодію показників роботи ЦНС і РГДС в умовах поточного ФСО в групі практично здорових осіб з популяції населення промислового регіону.

Охарактеризувати структуру періодичних коливань показників діяльності ЦНС і РГДС в умовах поточного ФСО в групі практично здорових осіб з популяції населення промислового регіону.

Виявити особливості і оцінити вираженість взаємодії періодичних процесів, що формують максимуми в різних діапазонах спектрів потужності коливань амплітуди альфа-активності, кардіоінтервалів і періодів дихання за умов поточного ФСО в групі практично здорових осіб з популяції населення промислового регіону.

Вивчити статеві і вікові особливості періодичних складових поточного ФСО в групі практично здорових осіб з популяції населення промислового регіону.

Виявити особливості взаємодії ЦНС і РГДС у практично здорових людей, що мешкають в промисловому регіоні, з різним хронотипом.

На основі статистичного моделювання параметрів діяльності ЦНС і РГДС, зареєстрованих одночасно в реальному часі, визначити групи інформативних показників для оцінки поточного ФСО в групі практично здорових людей, що мешкають в промисловому регіоні.

Розробити критерії інтеграційної оцінки поточного ФСО на основі використання результатів одночасної реєстрації і подальшого статистичного аналізу ЕЕГ, кардіоінтервалограми (КІГ) і пневмограми (ПГ).

Обґрунтувати можливість використання отриманих критеріїв для моніторування ФСО, як показника здоров'я і діагностики його порушень у мешканців промислового регіону.

Об'єкт дослідження - поточний ФСО практично здорових людей різного віку і статі, випадково вибраних з популяції населення промислового регіону.

Предмет дослідження - взаємозв'язки динамічних складових роботи ЦНС і РГДС в умовах поточного ФСО (оперативного спокою) на основі аналізу результатів одночасно зареєстрованих параметрів роботи цих систем.

Методи дослідження: (1) Одномоментне (поперечне або Cross-sectionae) дослідження з ретроспективним формуванням груп для оцінки базового ФСО в групі практично здорових людей різного віку і статі, випадково вибраних з популяції населення промислового регіону. (2) Електрофізіологічні методики - для одночасної реєстрації параметрів фізіологічних процесів в реальному часі протягом 8 хв.: (а) ЕЕГ (аналіз альфа-активності); (б) КІГ; (в) ПГ. (3) Вегетативний тест Г. Хільдебранта - для визначення хронотипу. (4) Статистичні - для опису груп об'єктів дослідження; порівняння груп; дослідження взаємодій ознак. Використовувалися стандартні методи варіаційної статистики, дані обробляли за допомогою програми «Stаtistica».

Наукова новизна дослідження. В роботі вперше в широкому віковому діапазоні вивчено поточний ФСО у практично здорових осіб з популяції населення промислового регіону, які не пред'являли ніяких скарг, з метою розробки методів оцінки здоров'я взагалі, як нозологічного поняття. Вперше досліджено динамічні складові діяльності ЦНС і РГДС методом спектрального аналізу за результатами одночасної й безперервної реєстрації їх діяльності в реальному часі й в стані оперативного спокою.

Виявлені статеві і вікові відмінності структури спектрів досліджених ритмів. Проведений аналіз кореляційних взаємозв'язків між спектральними складовими варіабельності відповідних ритмів. Виявлена залежність рівня активності ЦНС і показників вегетативного гомеостазу від хронотипу людини в групі осіб, що мешкають в промисловому регіоні.

В процесі дослідження запропоновані нові теоретичні погляди на взаємозв'язки ритмічної активності головного мозку і вегетативних систем і проблему оцінки вихідних адаптивних можливостей організму. Розроблена концепція нових методичних підходів до рішення задачі порівняльного аналізу ритмічної активності одночасно зареєстрованих електрофізіологічних показників основних фізіологічних систем протягом 8 хв. в умовах спокійного неспання. нервовий дихальний функціональний організм

Дослідження кореляційних зв'язків між показниками спектральних потужностей аналізованих параметрів виявило закономірності, які можуть бути використані для оцінки організації адаптивних процесів в організмі.

Запропонований в роботі підхід до статистичного аналізу взаємозв'язків ритмічної активності основних фізіологічних систем впродовж невеликого проміжку часу (5-10 хв.) дає можливість виявити типізацію цих взаємозв'язків, що може стати основою для моніторування початкового ФСО.

Практичне значення отриманих результатів. Проведена робота показує, що одночасна реєстрація ЕЕГ, КІГ і ПГ впродовж декількох хвилин в умовах спокійного неспання дозволяє виявити кореляційний взаємозв'язок основних фізіологічних систем: ЦНС і РГДС. В результаті отримані показники можуть бути використані для характеристики індивідуальної норми залежно від статі та віку, а також для оцінки біологічних ритмів - хронотипу.

Процедура реєстрації і аналізу фізіологічних параметрів здорового організму людини, яка розроблена за допомогою комп'ютерно-апаратного комплексу, може бути використана при: (1) дослідженні стабільності і мінливості окремих параметрів функціональних систем в межах статистичної норми; (2) виявленні індивідуальної варіабельності функціональних параметрів і типологічної класифікації практично здорових людей; (3) виявленні кореляційних і функціональних зв'язків фізіологічних систем в групі популяції людей, що мешкають в промисловому регіоні.

Результати роботи використовуються в навчальному процесі під час викладання дисциплін «Патологічна фізіологія», «Нормальна фізіологія», «Клінічна фізіологія» та «Пропедевтика внутрішньої медицини» студентам медичного і стоматологічного факультетів Луганського державного медичного університету, «Патологічна фізіологія» та «Нормальна фізіологія» Буковинського державного медичного університету, Національного медичного університету ім. О.О. Богомольця.

Особистий внесок здобувача. Дисертанткою самостійно виконаний патентно-інформаційний пошук, визначені тема, мета і завдання дослідження, розроблені методичні підходи, згідно з якими авторкою особисто виконані всі дослідження в практично здорових осіб. У лабораторіях кафедр патологічної і нормальної фізіології претенденткою особисто протягом 2001-2008 рр. проведено вивчення особливостей поточного ФСО практично здорових осіб різної статі і віку. Проведені статистична обробка отриманих результатів та аналіз основних наукових положень роботи. Дисертантка самостійно оформила всі наукові публікації, написала всі розділи дисертаційної роботи, узагальнила отримані результати і сформулювала основні наукові положення, висновки і практичні рекомендації.

Апробація результатів дисертації. Основні наукові положення, висновки і практичні рекомендації дисертаційного дослідження доведені і обговорені на: 15-му з'їзді Українського фізіологічного товариства (Донецьк, 1998); з'їзді Світової федерації українських лікарських товариств (Луганськ, 2002); 16-му з'їзді Українського фізіологічного товариства (Вінниця, 2002); Всеукраїнській науково-практичній конференції «Питання валеології в навчально-методичному процесі медичних закладів України» (Луганськ, 2002); ІІ Всеукраїнській науково-практичній конференції «Актуальні питання дитячої кардіоревматології» (Євпаторія, 2003); міжнародній конференції «Центральні механізми вегетативної нервової системи», присвяченій пам'яті академіка О.Г. Баклаваджяна (Донецьк, 2003); 17-му з'їзді Українського фізіологічного товариства (Чернівці, 2006); I Всеукраїнській науково-практичній конференції «Сучасні методичні підходи до аналізу стану здоров'я» (Луганськ, 2007); ІІ Всеукраїнській науково-практичній конференції «Сучасні методичні підходи до аналізу стану здоров'я» (Луганськ, 2008); на IV конференції Українського товариства нейронаук, присвяченій 100-річчю з дня народження академіка НАН України Ф.Н. Сєркова (Донецьк, 2008); IV Міжнародній науковій конференції «Психофізіологічні та вісцеральні функції в нормі і патології», присвяченій 90-річчю з дня народження П.Г. Богача (Київ, 2008); III Всеукраїнській науково-практичної конференції «Сучасні методичні підходи до аналізу стану здоров'я» (Луганськ, 2009).

Публікації. Основні наукові положення, висновки, практичні рекомендації і зміст роботи викладені в 35 наукових працях, у тому числі у 25 статтях в наукових виданнях, рекомендованих ВАК України (з них 14 одноосібних, 11 - у співавторстві), 10 тез в матеріалах з'їздів і конференцій.

Обсяг і структура дисертації. Дисертація викладена на 377 сторінках комп'ютерного набору, складається з вступу, 7 розділів власних досліджень, аналізу одержаних результатів, висновків, практичних рекомендацій, переліку використаних першоджерел. Робота ілюстрована 72 таблицями, 63 рисунками. Перелік використаних джерел містить 409 посилань, з них - 205 латиницею.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Організація і методи дослідження. Дослідження проводилося за умов пасивного неспання (м'язовий спокій, відсутність сенсорних стимулів), у середині дня (14.00-16.00), через 10-15 хв. після адаптації особи до обстановки лабораторії, в осінньо-зимовий період. До дослідження були залучені методом випадкового відбору 419 практично здорових людей обох статей у віці від 12 до 52 років (добровольці), люди різних професій. Дослідження було проведено у відповідності до нормативних вимог, що діють в Україні, та норм, які застосовуються у міжнародній практиці - правил ICH GCP, Гельсінської декларації (2000).

Протягом 8 хв. одночасно реєструвалися ЕЕГ (постійна часу - 0,1, фільтр - 30 Гц), КІГ й ПГ. Сигнали з приладів через аналогово цифровий перетворювач вводились у пам'ять комп'ютера (для ЕЕГ із частотою дискреції 100 Гц, для дихання - 20 Гц, електрокардіографічний сигнал перетворювався в R-R інтервали за допомогою спеціальної програми) для подальшої обробки.

Для проведення порівняльного аналізу серед обстежених осіб ретроспективно було виділено дві групи за гендерною ознакою - чоловіки і жінки, а в кожній групі - чотири підгрупи за віком, згідно з схемою вікової періодизації онтогенезу людини. Розподіл обстежених осіб на групи поданий у таблиці 1.

Таблиця 1. Розподіл обстежених осіб по групах за статтю та віком

За результатами комп'ютерної обробки записів вираховували базові показники діяльності систем, що вивчалися: альфа-індекс (б-інд), амплітуда потужності альфа-активності (б-амп), частота (б-Ч) і варіабельність частоти альфа-активності (б-ВЧ), тривалість серцевого (ТСЦ) і дихального (ТДЦ) циклів, а також показники варіабельності - загальна варіабельність серцевого ритму (SDNN|), варіабельність серцевого ритму в дихальному діапазоні (RMSSD) і варіабельність тривалості дихальних циклів (ВТДЦ). Часові характеристики коливань, що обумовлюють ритмічну діяльність досліджуваних систем, за допомогою швидкого перетворення Фур'є подавали у вигляді спектра з використанням часової шкали (враховувався час періоду коливань - зворотна величина частоти). Амплітуду піків спектрів вимірювали у відносних одиницях (за одиницю приймали максимальну амплітуду кожного спектру). Потужність у діапазонах різних частот спектрів оцінювали в нормалізованих одиницях (%). Для подальшого багатофакторного аналізу були створені категоріальні характеристики перемінних (таблиця 2).

Відповідно до обраної методології дослідження і основних статистичних підходів дані обробляли за допомогою модулів системи STATISTICA 6,0.

Дані електрофізіологічних досліджень обробляли із застосуванням стандартних методів варіаційної статистики. Аналіз розподілу кількісних даних проводили за допомогою критерію Шапіро-Уїлки (р?0,05). Опис кількісних даних, що не мають нормального розподілу, проводився за допомогою медіани та інтерквартільного розмаху (Ме; 25 процентіль/75 процентіль).

Незалежні групи даних порівнювали за допомогою непараметричного критерію U-Манна-Уітні (перевіряли гіпотезу про рівність рангів). Залежні групи даних оцінювали за допомогою непараметричного критерію Вілкоксона. Також, в деяких випадках, використовували критерій - ч-квадрат Пірсона для оцінки двох незалежних вибірок. Перевірку гіпотези про незалежність рангових або номінальних перемінних проводили методом аналізу таблиць підрядів.

Таблиця 2. Характеристика категоріальних перемінних

Примітки: б-інд - альфа-індекс, б- амп - амплітуда потужності альфа-активності, б - ВЧ - варіабельність частоти альфа-активності, ЧСС - частота серцевих скорочень, ТСЦ- тривалість серцевого циклу, SDNN - показник загальної варіабельності серцевого циклу, RMSSD показник варіабельності серцевого циклу в дихальному діапазоні, ЧД - частота дихання, ТДЦ - тривалість дихального циклу, ВТДЦ - варіабельність дихального циклу, П - спектру -загальна потужність спектру.

Виявлення взаємозв'язку кількісних ознак також проводили за допомогою непараметричних методів: критерію Спірмена і гамма-кореляції (якщо в аналізованих даних було багато співпадаючих значень). Комплексну оцінку даних, отриманих при реєстрації параметрів діяльності трьох систем організму, проводили методами багатофакторного аналізу, що дозволяють досліджувати різні форми асоціацій (схожості, близькості, угрупування) даних. Для цього використовували описові і розвідувальні методи: кластерного аналізу і аналізу відповідностей.

Результати дослідження та їх обговорення. Виразність альфа-активності оцінювали за альфа-індексом й середньою амплітудою спектральної потужності. Якщо середня амплітуда потужності альфа-активності була нижчою прийнятого порогу (5 мкВ) і значення альфа-індексу менше 5 %, то таку активність відносили до десинхронізованої. Альфа-активність була невиражена в 108 (25,8 %) обстежених осіб, а в 311 - альфа-індекс знаходився в межах від 5,08 до 100 %. У цих обстежених амплітуда потужності альфа-активності коливалась від 5,11 мкВ до 62,11 мкВ, середня частота - від 8,27 Гц до 11,46 Гц, показник варіабельності середньої частоти - від 0,23 Гц до 1,93 Гц.

Серед наших обстежених було: 147 осіб (35,1 % від загальної кількості обстежених) з «пласкою» альфа-активністю, амплітуда якої складала 7,52 мкВ (6,64/8,87 мкВ); 91 людина (21,7 %) з низькоамплітудною (14,18 мкВ; 10,90/17,94 мкВ) і 73 (17,4 %) особи з високоамплітудною (27,75 мкВ; 24,87/35,43 мкВ) активністю.

За даними аналізу альфа-активності в потиличній області однієї півкулі кори було виявлено, що у більшості обстежених (61 %) в стані спокійного неспання реєструвалася десинхронізована і низькоамплітудна «пласка» альфа-активність, що вказує на високий ендогенний рівень активації кори великих півкуль головного мозку. Причому серед них було більше жінок, ніж чоловіків. Така активність зустрічалася частіше у людей першого зрілого віку. Потрібно відзначити, що регулярність «пласкої» альфа-активності, оцінена за альфа-індексом, була у них нижча, ніж в інших групах. В останніх (39 %) обстежених альфа-активність була більш синхронізованою і регулярною. Варіабельність частоти альфа-активності більш виражена у людей з низькоамплітудною активністю, що так само вказує на високий рівень активації кори великих півкуль.

Всі параметри альфа-активності виявляють кореляційні зв'язки між собою. Причому, якщо амплітуда потужності і середня частота альфа-активності мають прямі зв'язки з показником регулярності альфа-активності (альфа-індексом), то показник варіабельності частоти - зворотні. Це можна пояснити тим, що вища амплітуда альфа-активності обумовлена низьким рівнем активації кори великих півкуль, а, отже, і вищим рівнем синхронізації електричної активності. При цьому альфа-ритм стає стабільнішим.

Таким чином, у більшості обстежених в стані спокійного неспання спостерігався високий рівень ендогенних впливів на кору великих півкуль. Причому серед них було більше жінок і осіб першого зрілого віку. Треба відмітити, що збільшення частки людей з десинхронізованою| активністю починалося з підліткового віку, а потім зменшувалося в другому зрілому віці.

Аналіз таблиць підрядів виявив наступний розподіл обстежених: більше всього було людей з| повільнішою ЧСС (перший тип категоріальної перемінної) - 229 (54,7 %); середня ЧСС (другий тип) спостерігалася у 131 (31,3 %) особи; швидша ЧСС (третій тип) - у 59 (14,1 %).

Серед жінок було більше представниць з ЧСС першого типу (<70 уд/хв.) - 107 (54,9 %), у 70 (35,9 %) жінок спостерігалася ЧСС другого типу (70-80 уд/хв.) і в 18 (9,2 %) - третього типу (>80 уд/хв.). У чоловіків, навпаки, було більше представників з ЧСС третього типу - 41 (18,3 %) і менше з другим типом - 61 (27,2 %), ніж у жінок. Частка чоловіків з першим типом ЧСС складала 54,5 % (122 особи) і була такою ж, як і серед жінок.

Таким чином, для половини чоловіків і жінок характерна нижча ЧСС в стані спокою. Проте серед жінок більше представниць з середньою ЧСС і менше з високою, ніж у чоловіків. З| віком збільшується частка людей з низькою ЧСС, найбільша частка спостерігалася в осіб другого зрілого віку.

Аналіз таблиць підрядів дозволив оцінити розподіл обстежених з урахуванням групуючої ознаки дихання. Було виявлено практично рівнозначний розподіл: людей з середньою ЧД (14-17/хв.) було 134 (32,0 %), з повільною ЧД (<14/хв.) - 138 (32,9 %), з швидкою (>17/хв.) - 147 (35,1 %). За гендерною ознакою розподіл обстежених за типами дихання був статистично значимо різним (ч2 - Пірсона - 14,1, р=0,0009). Серед жінок переважали особи з швидкою ЧД (82 особи - 42,1 %) і середньою (66 осіб - 33,8 %), з повільним типом дихання їх було 47 осіб (24,1 %). Серед же чоловіків переважали особи з повільним (91 чоловік - 40,6 %) і середнім (68 чоловік - 30,4 %) типами дихання, а з швидким було 65 (29,0 %) чоловіків.

Статистично значимі відмінності були виявлені як для показника ТДЦ (у чоловіків він вищий - 3,94 с; 3,41/4,66 с, ніж у жінок - 3,68 с; 3,12/4,1 с; р=0,0063), так і для показника ВТДЦ (він також вище у чоловіків - 7,3 с; 5,3/9,2 с, ніж у жінок - 6,4 с; 4,7/7,5 с; р=0,0003).

Потрібно відзначити, що ВТДЦ носить індивідуальний характер і не залежить від ТДЦ. Проте виявлена статистично значима відмінність цього показника у чоловіків і жінок може вказувати на те, що у жінок дихання стабільніше.

Для характеристики загального стану вегетативної нервової системи оцінювали показники варіабельності серцевого ритму і періодів дихання. Середні значення цих показників у спокої в групі обстежених осіб знаходилися в межах середньостатистичної норми, мали індивідуальний характер і великий розмах: показник загальної варіабельності кардіоінтервалів SDNN - 59,4 мс| (43,7/78,8 мс, розмах - 31,4-93,4 мс) при нормі від 40 до 80 мс; показник варіабельності кардіоінтервалів в дихальному діапазоні RMSSD - 26,3 мс (18,2/38,6 мс, розмах - 11,3-62,6 мс) при нормі від 20 до 50 мс; значення ТДЦ - 3,74 с (3,24/4,57 с, розмах - 2,59-8,83 с) і варіабельності дихального циклу ВТДЦ - 7,10с (5,0/8,3 с, розмах - 1,5-19,1 с).

Оцінка залежності ЧСС від ступеня напруження різних ланок вегетативної нервової системи показала, що показник SDNN був статистично значимо меншим в групі осіб зі значенням ЧСС більше середнього, ніж в інших групах, а значення RMSSD статистично значимо меншим в групі з середньою ЧСС, ніж в групах з високим і низьким серцевим ритмом. Отже в групі з середніми значеннями ЧСС спостерігається збалансованість рівня напруження симпатичного і парасимпатичного відділів вегетативної нервової системи, а при збільшеній ЧСС - активніша симпатична нервова система, при зниженій ЧСС - парасимпатична. Отримані результати не суперечать загальноприйнятим положенням.

Враховуючи, що для більшості обстежених мешканців промислового регіону в стані спокійного неспання характерний повільніший тип ЧСС, то для них характерний і більш виражений вплив парасимпатичного відділу вегетативної нервової системи.

Проведений статистичний аналіз окремих параметрів альфа-активності, варіабельності серцевого ритму (ВСР) і патерну дихання (ПД) в стані спокійного неспання дозволив охарактеризувати діяльність основних фізіологічних систем, які формують базовий рівень ФСО. Але для рішення питання про взаємодію і узгодженість механізмів регуляції окремих ланок РГДС, їх взаємозв'язку з ЦНС потрібний комплексний підхід.

Для перевірки припущення про тісний зв'язок всіх досліджуваних систем, що беруть участь у формуванні і підтримці ФСО в стані спокою, був проведений кластерний аналіз випадків з урахуванням отриманих статистичних параметрів, а також окремо класифікувалися по групах самі параметри. У зв'язку з тим, що аналізовані параметри виміряні в різних по розмірності шкалах і одиницях, перед кластеризацією дані були нормалізовані (стандартизовані), при цьому випадки нульового значення параметрів (характеристики альфа-активності) теж залучалися до аналізу.

Враховуючи, що термін «кластерний аналіз» включає набір різних алгоритмів класифікації, був обраний один алгоритм «деревовидної кластеризації», що дозволяє об'єднувати об'єкти в чималі кластери, використовуючи деяку міру схожості між об'єктами. Кластерний аналіз допомагає вирішити завдання класифікації і виявлення відповідної структури в ній, при цьому перевірка статистичної значущості не застосовується. Для побудови ієрархічного дерева були вибрані метод Варда і відстань міських кварталів (манхеттенська відстань).

За допомогою побудови діаграм деревовидних класифікацій було виділено дві групи перемінних. Такий розподіл було підтверджено методом К-середніх. Також між параметрами були виявлені кореляційні зв'язки. Наступним етапом було проведення кластерного аналізу обстежених осіб для підтвердження виявлених закономірностей (рисунок 1).

Рисунок 1. Діаграма деревовидної класифікації обстежених в групі практично здорових осіб за статистичними параметрами, що характеризують процеси синхронізації активності кори великих півкуль (параметри альфа-активності), ВСР і ПД.

Дивлячись на граф класифікації (рисунок 1), всіх обстежених можна розділити на дві великі групи. За допомогою методу К-середніх була обчислена Евклідова відстань між групами, вона склала 0,79. Результати аналізу кластерів, що утворилися, представлені в таблиці 3.

Таблиця 3. Розподіл практично здорових осіб на кластерні групи за статтю і віком

Кластерний аналіз параметрів дозволив виділити також дві групи (рисунок 2).

Один кластер об'єднує всі показники діяльності вегетативних систем і показник варіабельності частоти альфа-активності, другий - показники альфа-ритму і ТСЦ. Потрібно відзначити, що у чоловіків і жінок такі показники, як ТСЦ і характеристики альфа-активності, об'єднані в один кластер, що може вказувати на наявність одного спільного ендогенного фактора, який впливає на процеси синхронізації електричної активності в корі і на ритмічну діяльність серця.

Рисунок 2. Діаграма кластерів, об'єднуючих статистичні параметри діяльності центральної нервової ( б-індекс, б-амп - амплітуда потужності альфа-ритму, б-част - частота альфа-ритму, б-В - варіабельність частоти альфа-ритму), серцево-судинної (ДСЦ, SDNN, RMSSD), дихальної систем (ДДЦ, ВДДЦ) в групі практично здорових осіб (а), у жінок (б) і чоловіків (в).

Показники варіабельності частоти альфа-активності, періодів дихання і у чоловіків, і у жінок входять в один кластер, що також може вказувати на наявність спільного механізму регуляції цих процесів. А показники варіабельності ТСЦ (SDNN і RMSSD), що відображають рівень напруженості відділів вегетативної нервової системи, і ТДЦ включаються в один кластер у чоловіків, а у жінок - в іншій, який об'єднує показники синхронізації альфа-активності і ТСЦ. Це може вказувати на те, що ендогенні механізми регуляції вегетативних функцій у жінок і чоловіків мають різну структуру і відображають різну взаємодію вегетативних систем організму з| ЦНС.

Для перевірки цього виводу був проведений кореляційний аналіз, який показав наступні результати (таблиця 4). Індекс альфа-активності корелює з всіма показниками РГДС (з ТСЦ - 0,110, р=0,024; SDNN - 0,171, р=0,000; RMSSD - 0,293, р=0,000; ТДЦ - -0,129, р=0,0082; ВТДЦ - -0,155, р=0,0015), причому з показниками діяльності дихальної системи цей зв'язок негативний.

Таблиця 4. Кореляції параметрів альфа-активності, серцевого ритму і ПД в групі практично здорових осіб

Примітка: * - р<0,05 для показника R рангової кореляції за Спірменом; Вар. б-частота - варіабельність частоти альфа-активності.

Амплітуда потужності альфа-активності виявляє слабку кореляцію з ТСЦ (0,177, р=0,000) і SDNN (0,211, р=0,000), з RMSSD і показниками дихання зв'язки не виражені. Частота альфа-активності та показник її варіабельності корелюють тільки з ТСЦ (0,179, р=0,000; -0,168, р=0,000), при цьому кореляція показника варіабельності частоти негативна. Виявлена також слабка кореляція ТДЦ з SDNN (0,171, р=0,000|) і помірна з RMSSD (0,344, р=0,000|), інших зв'язків не виявлено (таблиці 4 і 5).

Таблиця 5. Кореляції параметрів серцевого ритму і ПД в групі практично здорових осіб

Примітка. * - р<0,05 для значення R ранговій кореляції за Спірменом

Поданий аналіз виявив наявність кореляційних залежностей між параметрами альфа-активності, причому, чим вище синхронізація, тим вище регулярність альфа-активності і менше варіабельність частоти (рисунок 3). Множинні кореляційні зв'язки параметрів альфа-активності з показниками роботи РГДС можуть свідчити про те, що рівень синхронізації електричної активності контролюється ендогенними впливами. Найбільший внесок до формування цих зв'язків вносять показник регулярності альфа-активності (альфа-індекс) і ТСЦ. Показники ПД пов'язані з регулярністю альфа-активності зворотними зв'язками. Більшість виявлених кореляційних зв'язків слабкі внаслідок різнорідності аналізованої групи практично здорових осіб.

Рисунок 3. Схема статистично значимих кореляційних зв'язків між параметрами альфа-активності, серцевого ритму і ПД.

Наведені вище результати дослідження не дозволяють оцінити динамічну складову діяльності ЦНС і РГДС в стані спокійного неспання. Тому одним із завдань нашого дослідження було виявлення особливостей спектрів потужності коливань показників діяльності ЦНС і РГДС систем, зареєстрованих одночасно в реальному часі, в умовах поточного ФСО в групі практично здорових мешканців промислового регіону.

При оцінці спектрів потужностей динаміки досліджуваних параметрів ЕЕГ, КІГ і ПГ були виявлені періодичні коливання у всіх трьох діапазонах, описаних для ВСР (рисунок 4). Для первинного візуального порівняння спектрів використовували характеристику виразності піків в кожному діапазоні (є - 1, ні - 0). Оцінку спектрів потужності кардіоінтервалів і періоду дихання проводили для всіх обстежених (419 осіб), а амплітуди альфа-активності - тільки для 311 обстежених, в яких був виражений альфа-ритм.

У діапазоні високих частот (ВЧ - hf - 0,4-0,15 Гц, 2,0-6,6 с) найстабільніше були виражені піки в спектрі потужності періодів дихання - 100 % (419 чоловік), оскільки вони формувалися самими дихальними циклами. Відсутність піків спостерігалася в спектрах потужності амплітуди альфа-активності у 60 осіб (14,3 %) і спектрах потужності кардіоінтервалів у 44 (10,5 %) обстежених.

Рисунок 4. Спектри потужності коливань амплітуди альфа-активності (1), кардіоінтервалів (2) і періодів дихання (3), представлені в частотній (а) і часовій шкалі (б) в обстеженого Л. Примітка. По осі ординат на обох графіках відмічені відносні одиниці: одна поділка - одиниця; по осі абсцис відмічені в логарифмічній виставі на графіку а - частота в Гц, на графіку б - час в с.

У діапазоні низьких частот (НЧ - LF - 0,15-0,04 Гц, 6,6-20,0 с) піки були відсутні лише у 16 осіб (3,8 %) в спектрах потужності альфа-активності, у 19 (4,5 %) - в спектрах потужності кардіоінтервалів, а в спектрах потужності періодів дихання таких випадків було значно більше - 198 (47,3 %) осіб. У діапазоні дуже низьких частот (Днч -v lf - 0,04-0,015 Гц, 25,0-66,0 с) в спектрах потужності альфа-активності були відсутні піки у 7 (1,7 %) обстежених, в спектрах потужності кардіоінтервалів - у 19 (4,5 %), в спектрах потужності періодів дихання - у 153 (37,4 %).

Структура спектрів представлена в таблиці 6 і на рисунку 5.

Таблиця 6. Потужність спектрів коливань амплітуди альфа-активності, кардіоінтервалів і періодів дихання в групі практично здорових осіб обох статей і різного віку (у нормалізованих одиницях - %)

Примітка. У таблиці подані середні значення потужності спектрів в кожному діапазоні (%) і їх стандартні відхилення.

Як видно з даних таблиці 6 і рисунка 5, досліджувані спектри мають різну структуру. У спектрі коливань потужності альфа-активності переважають повільні (НЧ - LF) і дуже повільні (ДНЧ - vlf) хвилі, причому останні складають велику частку спектру (близько 60 %), а частка швидких (Вч - hf) коливань не перевищує 10 %. У спектрі серцевого ритму швидкі і повільні хвилі складають половину потужності спектру, а другу половину займають дуже повільні хвилі. У спектрі варіабельності ритму дихання переважають швидкі коливання (більше 60 %), представлені дуже повільні коливання (близько 30 %) і зовсім малу частку займають повільні коливання (близько 10 %).

Діаграма структури спектрів (рисунок 5) побудована з урахуванням середніх значень, що відображають частку представництва кожного діапазону в загальній потужності спектру.

Рисунок 5. Структура спектрів альфа-активності (б-ритм), кардіоінтервалів (R-R) і ПД у всіх обстежених.

Максимуми потужності коливань, які формувалися в спектрах всіх трьох показників, знаходились в частотно-часових діапазонах, що описані для ВСР (таблиця 7). Однак, між ними спостерігаються відмінності. Результати порівняльного аналізу показали, що в діапазоні ВЧ - HF тривалість періодів коливань в спектрах кардіоінтервалів і дихальних циклів практично співпадають, в спектрі варіабельності амплітуди альфа-активності - вона більше. В діапазоні НЧ - LF більш короткими були періоди спектру варіабельності кардіоінтервалів. В діапазоні ДНЧ - VLF - коливання амплітуди альфа-ритму й кардіоінтервалів співпадають, в спектрі дихання - вони більш повільні.

Таблиця 7. Значення тривалості періодів, що формували максимуми спектрів потужності коливань амплітуди альфа-активності, кардіоінтервалів й дихальних циклів в групі умовно здорових осіб обох статей й різного віку

Примітка. * # _ -- статистично значимі розбіжності. Використовували тест Вілкоксона.

Кореляційний аналіз виявив взаємозв'язки різних діапазонів одного спектру і відповідних коливань одночасно зареєстрованих процесів, які представлені в таблиці 8 і на рисунку 6.

Таблиця 8. Кореляція між періодами спектрів потужності коливань амплітуди альфа-активності, кардіоінтервалів і періодів дихання (вказується значення критерію - г )

Примітка. * - р<0,01, ** - р=0,00; ВЧ - коливання високої частоти, НЧ - низької частоти, ДНЧ - дуже низької частоти. Індекс 1 - спектр потужності альфа-активності, 2 - спектр потужності кардіоінтервалів, 3 - спектр потужності періодів дихання.

Статистично значимі кореляційні зв'язки між періодами різних діапазонів одного спектру утворювали тільки коливання ДНЧ діапазону з періодами ВЧ і НЧ в спектрах потужності амплітуди альфа-активності (позитивні) і кардіоінтервалів, причому з періодами НЧ діапазону в спектрі кардіоінтервалів зв'язок негативний. Коливання різних діапазонів усередині спектру потужності періодів дихання кореляційних зв'язків не виявили. Ці взаємозв'язки між періодами різних діапазонів представлені на рисунку 6.

Рисунок 6. Схема статистично значимих кореляційних зв'язків між періодами спектрів потужності коливань амплітуди альфа-активності, кардіоінтервалів і періодів дихання. Суцільна лінія - позитивний помірний зв'язок, переривисті лінії - позитивні слабкі зв'язки, крапкові лінії - негативні слабкі зв'язки.

Між спектрами були виявлені кореляційні залежності, які формують всі періоди спектру варіабельності дихальних циклів: швидкі коливання корелюють з всіма трьома періодами спектру коливань кардіоінтервалів, причому з періодами ВЧ зв'язок прямий помірний, з НЧ - негативний, а з ДНЧ - позитивний слабкий; низькочастотні - з такими ж коливаннями спектру кардіоінтервалів і з швидкими періодами спектру варіабельності амплітуди альфа-активності (пряма слабка); дуже низькочастотні - з повільними періодами спектру коливань амплітуди альфа-активності корелювали прямо, але слабко (таблиця 8, рисунок 6).

В результаті проведеного аналізу можна припустити, що в стані спокійного неспання при мінімальному потоці сенсорної інформації три ритмічно працюючих ендогенних центри, які модулюють серцевий ритм, одночасно впливають й на ритм дихання, і на процеси активації кори великих півкуль головного мозку. На підставі отриманих даних можна побудувати гіпотезу про можливість і параметри ритмічної стимуляції організму методом керованого повільного дихання з метою резонансної дії і, в підсумку, гармонізації всіх поверхів багаторівневої регуляції вегетативних функцій організму.

Динамічні коливання показників, які характеризують ФСО в стані спокою, можуть бути обумовлені ендогенними впливами. Один з механізмів, що вивчаються - це добовий періодизм, який лежить в основі характеристик хронотипів людини. Описані в літературі взаємозв'язки різних показників роботи функціональних систем організму вказують на неоднозначність регуляції функцій у людей з різним хронотипом. А успішність адаптації людини до змін природних і соціальних факторів зовнішнього середовища залежить від взаємозв'язків морфофункціональних характеристик організму і системи поточного часу. Тому в нашому дослідженні були виявлені особливості функціонального стану ЦНС і РГДС в осіб з різним хронотипом. Ще на початку ХХ століття було встановлено, що людей можна поділити на наступні типи з врахуванням підвищення їх працездатності за часом: «жайворонків» або осіб з ранковим типом - пик працездатності припадає на ранковий час; «сов» або осіб з вечірнім хронотипом - пік працездатності припадає на вечірній час; «голубів» або осіб з середнім хронотипом, у яких однакова працездатність протягом дня.

Для осіб з вечірнім хронотипом характерний середній рівень синхронізації і регулярності альфа-активності, а також варіабельності її частоти. Частіше зустрічаються люди з ЧСС менше 70 уд/хв. і ЧД більше 17/хв. При цьому загальна ВСР має високі і середні значення, а варіабельність в дихальному діапазоні - не відрізняється від інших груп. Варіабельність дихального циклу - низька. Кореляційні зв'язки між показниками роботи ЦНС і РГДС не виявляються. Виявляється помірний позитивний зв'язок ЧСС і ЧД, ТСЦ і показників ВСР.

У структурі спектрів потужності варіабельності амплітуди альфа-активності коливання різних діапазонів мають наступні відмінності: частка ВЧ - невелика, така ж, як і в інших групах (3,47 %; 1,78/6,4 %); НЧ - велика (11,38 %; 7,6/26,1 %), але вона значимо менше, ніж в інших групах; ДНЧ - найбільша (83,07 %; 67,18/90,35 %) й статистично значимо більша, ніж в осіб з іншими хронотипами. У структурі спектрів потужності варіабельності кардіоінтервалів спостерігається наступне співвідношення: коливання в діапазоні ВЧ складають 27,03 %; 12,3/44,79 %, що значимо більше, ніж у «голубів» і менше, ніж у «жайворонків»; в діапазоні НЧ складають 11,93 %; 8,17/21,64 %, що менше, ніж у «голубів», але не відрізняється від «жайворонків»; в діапазоні ДНЧ складають велику частку спектру - 53,81 %; 43,48/67,34 % так само як у «голубів», але більше, ніж у «жайворонків». У спектрах потужності варіабельності періодів дихання велику частку формують хвилі в діапазоні ВЧ - 34,98 %; 12,04/100 %, проте це значимо менше, ніж в осіб з середнім хронотипом, але не відрізняється від групи осіб з ранковим хронотипом, на частку НЧ (5,49 %; 0/33,38 %) і ДНЧ (27,31 %; 0/73,26 %) припадає більший відсоток потужності спектру, ніж в групі осіб з середнім хронотипом.

Для осіб з ранковим хронотипом характерний низький рівень синхронізації і регулярності альфа-активності, а також варіабельності її частоти. Частіше зустрічаються люди з ЧСС більше 80 уд/хв. і ЧД менше 14/хв. При цьому загальна варіабельність серцевого ритму має високі значення, а варіабельність в дихальному діапазоні має широкі межі. У більшості осіб варіабельність дихального циклу або низька, або висока, людей з середнім рівнем - мало. Кореляційні зв'язки між показниками роботи ЦНС і РГДС прямі, помірно виражені. Також спостерігається слабко виражений зв'язок між ТСЦ і ВСР в дихальному діапазоні.

У структурі спектрів потужності варіабельності амплітуди альфа-активності коливання ВЧ діапазону складають невелику частку (3,51 %; 2,19/6,49 %), таку ж, як і в інших групах; НЧ - велику частку (25,89 %; 15,73/35,35 %) й це значимо більше, ніж в інших групах; ДНЧ (70,11 %; 59,55/81,91 %) займають найбільшу частку спектру, але це значення статистично значимо менше, ніж в осіб з іншими хронотипами. У структурі спектрів потужності варіабельності кардіоінтервалів спостерігається наступне співвідношення: коливання в діапазоні ВЧ складають 49,92 %; 19,55/69,77 %, що значимо більше, ніж в інших групах; НЧ - 12,63 %; 4,36/24,69 %, що менше, ніж у «голубів», але не відрізняється від «сов»; ДНЧ - 35,76 %; 23,3/64,03 %, що статистично значимо менше, ніж в інших групах. У спектрах потужності варіабельності періодів дихання велику частку формують хвилі в діапазоні ВЧ - 31,11 %; 11,11/100 %, що значимо менше, ніж в осіб з середнім хронотипом, але не відрізняється від групи осіб з вечірнім хронотипом, на частку НЧ (6,12 %; 0/35,32 %) і ДНЧ (28,93 %; 0/71,43 %) припадає більший відсоток потужності спектру, ніж в групі осіб з середнім хронотипом.

Результати непараметричних методів статистичного аналізу виявили, що декілька параметрів, які характеризують функціональний стан ЦНС і РГДС в умовах оперативного спокою, знаходяться в кореляційному зв'язку, а періодичні складові функціонування цих систем проявляють синхронність і залежать від хронотипу осіб, що мешкають в промисловому регіоні. Тому, отримані в дослідженні дані опосередковано відображають внутрішню структуру ФСО і ендогенні механізми, що впливають на процеси формування ФСО у стані спокою. Проте вони не дозволяють виявити репрезентативні інтегральні характеристики, об'єднуючі декілька виміряних| перемінних, що описують взаємозв'язки механізмів регуляції окремих ланок РГДС і ЦНС. При вирішуванні такого завдання виникає проблема вибору методу.

Одним з таких методів є кореспондентний аналіз (correspondence analysis) або аналіз відповідностей. Він дозволяє шукати і інтерпретувати приховані характеристики шляхом візуального і числового дослідження структури таблиць підрядів великих розмірів. Даний метод дозволяє вирішувати актуальну проблему виміру і обчислення системних якостей, використання великих і складних моделей. Для проведення аналізу були створені категоріальні перемінні (таблиця 2).

Результати проведеного множинного аналізу відповідностей параметрів, що характеризують ФСО мешканців промислового регіону, вказують на наявність трьох груп обстежених, для яких характерні певні значення перемінних, відповідні показникам роботи ЦНС і РГДС (рисунок 7). Статистичні характеристики одночасно зареєстрованих показників функціонування окремих ланок РГДС і ЦНС корелюють між собою. Найчіткіше структуруються категоріальні перемінні, що характеризують ритми серця і дихання. Об'єднані з ними показники регулярності альфа-активності можуть служити інтеграційною характеристикою вихідного ФСО обстежених мешканців промислового регіону. А також з ними прямо корелює показник потужності спектру коливань періодів дихання (Мд). Показник потужності спектру коливань кардіоінтервалів (Мс) знаходиться в зворотній залежності від ЧСС і ЧД в області низьких і середніх значень. Показник потужності спектру коливань амплітуди альфа-активності (Меег) також негативно корелює з описаними перемінними. Показники десинхронізованої електричної активності кори великих півкуль, як правило, не об'єднуються в групи з іншими перемінними. Це, можливо, пов'язано з тим, що у людей з десінхронізованою активністю зустрічаються всі види регуляторних механізмів вегетативних систем, які дуже потужно впливають на активність кори великих півкуль головного мозку.