Медицина

Взаимодействие нервной и сердечно-сосудистой систем описали математически

Bryan Brandenburg/Wikimedia Commons

Новая математическая модель объясняет, как вегетативная (регулирующая внутренние органы) нервная система контролирует сердечно-сосудистую. С помощью модели проще будет индивидуально анализировать состояние пациента, сообщают ее создатели на страницах Scientific Reports.

Вегетативная нервная система управляет сердечно-сосудистой через два механизма: симпатический и парасимпатический. Первый ускоряет сокращение сердца, а второй уравновешивает первый, способствуя восстановлению затраченной энергии. Но экспериментально изучать сердце живых людей сложно и порой рискованно, а потому ученые не могут их разделить и оценить их вклад. Имеющиеся математические модели сердечно-сосудистой системы не учитывали способность сердца к автоматизму (самовозбуждению), поэтому иногда предоставляли неполные данные. Ученые из Национального медицинского исследовательского центра сердечно-сосудистой хирургии имени А. Н. Бакулева совместно с коллегами из Института радиотехники и электроники РАН (Саратовский филиал) разработали новую модель, чтобы восполнить этот пробел и узнать больше о том, как действует сердечно-сосудистая система.

Новая модель описывает, как нервная система контролирует частоту сердечных сокращений и тонус сосудов, доставляющих кровь к частям тела. Ритм сердца регулируется барорецепторами, расположенными в аорте, сонной артерии и нижней части тела и воспринимающими изменения кровяного давления. Благодаря моделированию можно постоянно следить за концентрацией норадреналина в стенках сосудов и сердечной мышце, периферическим сосудистым сопротивлением, артериальным давлением и другими показателями.

Предсказания модели ученые сравнили с данными эксперимента, участники которого (50 здоровых добровольцев 20–40 лет) садились из положения лежа. В это время у них записывали электрокардиограмму и фотоплетизмограмму (кровяной поток с помощью света) среднего пальца правой руки и мочки уха, фиксировали дыхание и измеряли артериальное давление. В результате данные модели удалось подтвердить.

«Предложенная модель лучше воспроизводит экспериментальные данные по сравнению с другими известными моделями аналогичной сложности для состояния покоя, а также при моделировании поведения системы во время тестов с наклоном тела», — прокомментировал Владимир Шварц, доктор медицинских наук, доцент кафедры сердечно-сосудистой хирургии, аритмологии и клинической электрофизиологии НМИЦ ССХ имени А. Н. Бакулева.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.