Solunumun KHD Üzerine Olan Etkileri Konusundaki Çalışmalar

KHD'nin kısa dönem düzenlenmesinin OSS'nin sempatik ve vagal dalları tarafından kontrol edilmesi konusundaki mutabakata rağmen, bu olayın fizyolojik mekanizması konusunda yukarıda sözü edilen pekçok tartışma bulunmaktadır. Son yıllarda, özellikle solunumun KHD üzerindeki etkileri konusunda pek çok deneysel çalışma yapılmıştır. Bu çalışmalarda; solunum frekansı, solunum hacmi, solunum- sonu karbon dioksit kısmi basıncı, soluk alma ve verme zamanlarının oranı ve solunum ölü hacmi gibi solunum parametrelerinin KHD oluşumundaki etkileri araştırılmış ve bu parametrelerin degişiminin HF yanında LF oluşumunu da etkileyebildigi görülmüştür(Saul ve ark. 1989, Pitzalis 1998, Schipke ve ark. 1999, Bernardi ve ark. 2000, Strauss-Blasche ve ark. 2000 Bernardi ve ark. 2001, Poyhonen ve ark. 2004, Tripathi 2004). Bu çalışmalar ışıgında, KHD analizlerinin solunumla eş zamanlı yapılmaması durumunda LF/HF oranının otonomik dengedeki bir degişimin net bir göstergesi olarak kabul edilemeyecegi ortaya konmuştur (Brown ve ark. 1993, Bernardi ve ark. 2001, Pöyhonen ve ark. 2004).

Solunum frekansının KHD üzerindeki etkilerini inceleyen pek çok çalışma bulunmaktadır. Angelone ve Coulter (1964) çalışmalarında, 0.03 -0.5 Hz aralığındaki solunum frekansları için KHD’nin tepeden tepeye değişimlerini ölçmüşlerdir. Yatay eksen solunum frekansı, düşey eksen KHD nin tepeden tepeye değişimi olacak şekilde çizdirilen grafikte, 0.03 Hz’ten 0.1 Hz’e doğru giderken solunumun oluşturduğu genlik değişiminde önce bir miktar düşme olup, daha sonra bir atış

olmuştur. 0.1Hz’ten 0.5 Hz'e doğru gidilirken ise KHD’nin tepeden tepeye genlik değerinde büyük bir azalma görülmüştür. 0.1 Hz civarındaki KHD genlik değişiminin, 0.3 Hz’tekinden 10 kat daha büyük olduğu görülmüştür.

Saul ve ark.(1989), otonomik düzenlemenin transfer fonksiyonunu çıkarmaya yönelik bir çalışma gerçekleştirmişlerdir. Çalışmada, yatar pozisyonda ve ayakta olmak üzere, geniş bir frekans bandını kapsayacak şekilde solunum yaptırılan deneklerden, endüktans pletismografı kullanarak kaydettikleri akciğer hacmi değişimlerine karşılık KHD’lerindeki değişimleri incelemişlerdir. Normal solunum frekanslarında (>0.15 Hz), soluk almanın başlangıcı ile KHD’de artış olduğu, normal soluma frekansının altında (<0.15 Hz); solunumla KHD arasında oldukça farklı bir faz ilişkisi olduğu ve bunun neticesinde KHD’nin normal soluma durumlarına göre çok daha büyük artış gösterdiğini belirtmişlerdir. Ayrıca 0.15 Hz’ten 0.45 Hz'e gidildikçe, transfer genliğinde bir azalma olduğu ve bu azalmanın denek ayakta iken daha fazla olduğu görülmüştür. Fakat 0.15 Hz’in altında yatar veya ayakta durma pozisyonu arasında bir farklılık görülmediği rapor edilmiştir.

Brown ve ark. 1993, solunumun R-R aralıkları değişiminin güç spektrumunda çoğunlukla göz ardı edilen büyük bir etkisi olduğunu gösterdikleri çalışmalarını yayınlamışlardır. Dokuz sağlıklı denekle yapılan çalışmada, solunum hacmi ve frekansında değişimler oluşturularak, solunumun otonom sistemi ne şekilde modüle ettiği araştırılmıştır. Solunum sinyalleri pnömotakograf kullanılarak ölçülmüş, RR aralıklarının güç spektrumu Welch algoritmasına göre bulunmuştur. RR aralıkları güç spektrumunun 1500 ml’lik solunum hacmi için, 1000 ml'ye oranla önemli ölçüde daha büyük olduğu görülmüşür. Solunum frekansının 0.1 Hz’ten 0.4 Hz'e doğru gitmesi durumunda, KHD'nin toplam gücünde bir azalma olduğu, LF frekans bölgesinin gücünde de benzer şekilde fakat çok daha büyük azalma olduğu gösterilmiştir. Buna dayanarak, solunum frekansındaki değişimin LF bölgesinin gücüne olan büyük etkisinin yapılan yayınların çoğunda ihmal edildiği belirtilmiştir.

Pitzalis ve ark.(1998), solunum hızının RR aralıkları ve sistolik kan basıncı değişimlerine olan etkisini incelemişlerdir. Çalışmaya 14 sağlıklı kişi katılmış, deneklere dakikada 6, 10 ve 16 solunum yaptırılarak, empedans pnömografı ile solunum, hastabaşı monitörü ile ECG ve photopletismografik yöntemle kan basıncı ölçümü gerçekleştirilmiştir. Solunum ile RR aralıkları ve RR aralıkları ile kan

basıncı arasında karşılıklı spektral analizlerden yararlanarak kohorens ve faz ilişkisi hesaplanmıştır. Üç farklı solunum frekansı için, RR aralıkları ve sistemik arter basıncının ortalama değerinde bir farklılık gözlenmemesine rağmen, tepeden tepeye değişimleri solunum hızı arttıkça azalmıştır. Solunum hızı ile KHD ve sistolik basınç değişiminin frekansa bağlı bir fenomen olduğu ve sempatik etkilerden bağımsız olduğu sonucuna varılmıştır.

Schipke ve ark.(1999), 15 gönüllüden, 6 farklı solunum frekansı için kaydettikleri KHD dataları üzerinde frekans ve zaman düzlemi analizleri yapmışlardır. Ortalama kalp atım hızında değişim gözlenmemesine karşın, zaman düzlemindeki analiz parametreleri olan SDNN de %33, RMSSD de %37, pNN50 de %75 e varan değişimler görmüşlerdir. Frekans düzlemindeki analizlerde ise, LF gücünde %72, HF gücünde %36, LF/HF oranında %48 e varan farklılıklar görüşlerdir.

Pöyhönen ve ark. (2004), 22 sağlıklı gönüllü ve 25 mekanik olarak solunum yaptırılan gönüllünün katıldığı çalışmada, solunum frekansı, hacmi ve solunum sonu karbondioksit basıncının KHD'yi ne şekilde etkilediğini araştırmışlardır. Gönüllüler sıkı bir yüz maskesi ile bir ventilatör üzerinden solunumlarını gerçekleştirmişler, solunum hızlarının ayarlanması gerektiği durumlar için metronom kullanılmıştır. EKG kayıtları ve kan basıncı değerleri hasta başı monitörü kullanılarak alınmış ve bilgisayara aktarılmıştır. Spontan soluma ve mekaniksel soluma sırasında hastaya verilen karbondioksit KHD spektrumundaki LF ve HF komponentlerini arttırırken, anestezi altındaki hastalarda bu durumun gözlenmediği görülmüştür. Solunum frekansındaki artışa bağlı olarak KHD'de değişimler meydana geldiği ve bu değişimlerin solunum hacmi, solunum sonu karbondioksit basıncı değişimi ve şuurluluğun derecesinden bağımsız olarak KHD'yi değiştirdiği tespit edilmiştir. Spontan solumada solunum hacmindeki artışın KHD'deki, HF komponentini arttırdığı görülmüştür. Yazarlar tüm bu sonuçlar ışığında KHD güç spektrumun KHD ile ilgili analizlerde kullanımı için solunum hızı, hacmi ve solunum sonu karbondioksit basıncının kontrol altında tutulması gerektiğini rapor etmişlerdir.

Ritz ve ark.'nın (2001) çalışmalarında da yukarıdaki çalışmalara benzer şekilde, KHD güç spektrumunda 0.1 Hz'ten uzaklaştıkça RSA'da azalma görülmüştür. RR aralıklarındaki tepeden tepeye değişim; tidal volume 938 ml iken, 8 soluma/dakikada 189 ms, 516 ml iken, 18 soluma/dakikada 56 ms ölçülmüştür.

Bernardi ve ark. (2000), zihinsel aktivite ve stresin KHD üzerinde etkilerini inceledikleri çalışmalarının bir parçası olarak gerçekleştirdikleri deneyle, spontan ve kontrollü soluma durumlarından KHD'nin ne şeklide etkilendiği araştırılmıştır. Buna göre, kontrollü solumada, HF'de istatistiksel olarak anlamlı bir artış görülürken, LF'de istatistiksel olarak anlamlı görülmese dahi bir azalma olduğu görülmüştür.

G. Strauss-Blasche ve ark.'nın (2000) soluk alma-verme sürelerindeki değişimin RSA oluşumuna olan etkilerini inceledikleri çalışmaları sonucunda, soluk alma süresinin kısa vermenin uzun olması durumunda HF ve LF anlamlı miktarda artarken, soluk alma süresinin uzun verme süresinin kısa olması durumunda ise HF'in arttığı LF'in ise anlamlı biçimde etkilenmediğini görmüşlerdir.