Разработка автоматизированной системы регистрации и анализа показателей ритма сердца и дыхания для оценки функционального состояния организма человека тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.00.17, кандидат биологических наук Бажин, Роман Валерьевич

• Бажин, Роман Валерьевич
• кандидат биологических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Бажин, Роман Валерьевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Общие принципы регулирования физиологических функций.

1.2. Адаптивные механизмы сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

1.3. Средства и методы компьютерной регистрации показателей дыхания и кровообращения.

ГЛАВА 2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Й ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1. Разработка компьютерной системы одновременной регистрации параметров дыхания и сердечного ритма.

3.2. Медико-биологические исследования с использованием компьютерной системы одновременной регистрации параметров дыхания и сердечного ритма

3.2.1. Исследование координации кардиореспираторной системы человека у людей с разной ФЖЕЛ и проходимостью трахеобронхиального дерева.

3.2.2. Исследование координации кардиореспираторной системы человека при воздействии гипоксии и сочетанного воздействия гипоксии и гиперкапнии.

3.2.3. Исследование координации кардиореспираторной системы человека при задержке дыхания на вдохе и на выдохе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка автоматизированной системы регистрации и анализа показателей ритма сердца и дыхания для оценки функционального состояния организма человека»

Внедрение новых информационных технологий в практику медико-биологических исследований является необходимым условием, позволяющим улучшить качество медицинского обслуживания населения, усовершенствовать и существенно обновить организационную структуру системы здравоохранения, приблизить ее деятельность к мировым стандартам. Одним из новых направлений является информатизация лечебно-диагностической деятельности и комплексных клинико-физиологических исследований.

При этом, важное значение имеет донозологическая диагностика функционального состояния организма человека. Выявление ранних стадий нарушений и начальных признаков возникновения различных заболеваний позволяет затрачивать меньше времени и средств на реабилитацию. Эффективно проводить диагностику можно только на основе новых информационных технологий.

Перспективным научно-обоснованным средством, характеризующим общее состояние организма, является оценка функционального состояния кардиореспираторной системы человека, как одного из важнейших звеньев в большинстве патологических и адаптационных процессов (Агаджанян. Н.А., 1977,1994; Казначеев В.П., 1980, 1983).

В качестве инструментальной базы, используемой для оценки в различных условиях функционального состояния организма человека, в настоящее время используется исследование сердечного ритма. В тоже время, нам представляется более перспективным исследование кардиоритма в сочетании с исследованием функциональных характеристик дыхания, что позволит более полно оценить функциональное состояние кардиореспираторной системы в зависимости от проходимости бронхов, объема легких и других жизненноважных показателей. Исследование координации сердечно-сосудистой и дыхательной систем при спонтанном и произвольном дыхании позволит в свою очередь получить дополнительные сведения о взаимосодействии этих систем, т.е. оценить влияние одной системы на другую и выявить скрытые изменения кислородного снабжения тканей. Существующие методы диагностики сердечно-сосудистой и дыхательной систем организма человека как правило оценивают их изолированно друг от друга (исследование кардиоритма, компьютерная спирометрия и др.). В связи с этим представляется целесообразной разработка более эффективных средств для сочетанной комплексной оценки функционального состояния кардиореспираторной системы как в норме, такс и при различных функциональных нагрузках и адаптации к экстремальным условиям.

Целью исследования являлось: создание автоматизированной системы регистрации и анализа показателей ритма сердца и дыхания для оценки функционального состояния организма человека.

Задачами работы являлось:

1. Создание системы компьютерной комплексной регистрации плетизмограммы и частотно-объемных характеристик дыхания.

2. Разработка программы анализа показателей сердечного ритма в зависимости от фаз дыхания.

3. Исследование показателей сердечного ритма в зависимости от характера дыхания, функционального состояния легких, а также при дыхании в условиях измененной газовой среды (при проведении типоксической пробы и сочетанного воздействия гипоксии и гиперкапнии).

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований.

Заключение диссертации по теме «Нормальная физиология», Бажин, Роман Валерьевич

выводы

1. В результате комплексных медико-биологических и инженерно-конструкторских исследований разработана автоматизированная система регистрации и анализа показателей ритма сердца и дыхания на основе одновременной регистрации дыхания и сердечного ритма для оценки функционального состояния организма человека. Разработана система анализа показателей сердечного ритма в зависимости от фаз дыхания.

2. Установлено, что жизненная емкость легких в большей степени влияет на сердечный ритм, дыхательную аритмию, чем проходимость трахеобронхиального дерева. При этом, наиболее существенное влияние на сердечный ритм и дыхательную аритмию выявлено у лиц со значениями жизненной емкости легких больше 105-110 % от должных величин.

3. В результате исследования взаимодействия дыхательной системы и сердечной деятельности было установлено, что наиболее существенное влияние на сердечный ритм и дыхательную аритмию оказывает проходимость средних бронхов. Минимальные значения дыхательной аритмии наблюдаются в диапазоне 80-100 % от должных значений МОС50. При значениях МОС50 больше 100% и меньше 80% дыхательная аритмия увеличивается.

4. Показано, что при действии на организм человека гипоксической гипоксии в диапазоне 110-130 мм.рт.ст. во вдыхаемом воздухе на фоне учащения сердечного ритма наблюдается увеличение дыхательной аритмии, которая составляла в этом диапазоне р02 12,2-13,7% от средних значений сердечного ритма, в тоже время при нормальном содержании кислорода дыхательная аритмия составляла 9,4-10,8%. При дальнейшем снижении р02 дыхательная аритмия уменьшается.

5. Установлено, что сочетанное действие гипоксии и гиперкапнии в большей степени влияет на сердечный ритм и дыхательную аритмию, чем гипоксическая гипоксия. При этом происходит существенно большее снижение дыхательной аритмии при одинаковых значениях р02 на вдохе, которое достигает 30-49%.

6. Клинико-физиологические исследования больных заболеваниями легких показало, что у них наблюдается достоверно более низкие значения дыхательной аритмии (на 40% и более) по сравнению со здоровыми лицами с нормальной проходимостью бронхов, а также со специально подобранной группой здоровых лиц со сниженной проходимостью трахеобронхиального дерева.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Проведенные медико-технические и клинико-физиологические исследования показали, что автоматизированная система регистрации и анализа показателей ритма сердца и дыхания может с успехом применяться для оценки функционального состояния организма человека в исследовательской и клинической практике.

Медико-физиологические исследования показали, что разработанная система позволяет выявить новые критерии диагностики кардиореспираторной системы человека. В частности, в качестве критерия устойчивости к гипоксии можно рассматривать значение р;02 при котором начинает уменьшаться дыхательная аритмия. Другим критерием уменьшения функциональных резервов и развития заболеваний может являться уменьшение дыхательной аритмии от нормальных значений, которые могут быть разработаны с учетом роста, пола, возраста, жизненной емкости легких, проходимости средних бронхов.

Разработанная система может быть использована в лечебно-профилактических центрах и медико-биологических учебных заведениях, физкультурных диспансерах и санаторно-курортных учреждениях.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Бажин, Роман Валерьевич, 1999 год

1. Агаджанян H.A. Эпоха глобального синергизма и концепция выживания // тезисы докладов международного симпозиума «Компьютерная электрокардиография на рубеже столетий». М.: КРУК, 1999, с. 27-29.

2. Агаджанян H.A. Экология человека, здоровье и концепция выживания // материалы III международной научно-технической конференции «Физика и радиоэлектроника в медицине и биотехнологии». Владимир, 1998, с. 7-19.

3. Агаджанян H.A., Сушкова Л.Т. Экология человека: медицина, радиофизика и электроника // материалы III международной научно-технической конференции «Физика и радиоэлектроника в медицине и биотехнологии». Владимир, 1998, с. 19-28.

4. Агаджанян H.A., Елфимов А.И. Функции организма в условиях гипоксии и гиперкапнии. М.: Медицина, 1986, 272 с.

5. Агаджанян H.A., Никитюк Б.А, Полунин H.H. Интегративная антропология и экология человека: области взаимодействия. М. -Астрахань, 1995.

6. Агаджанян H.A., Торшин В.И. Экология человека / Избранные лекции. -М.:" Крук",1994. -256 с.

7. Агаджанян H.A. К вопросу о классификации гипоксических состояний // Труды Всесоюзн. Симп. «Кровообращение в условиях высокогорной и экспериментальной гипоксии». Душанбе, 1978, с. 8-11.

8. Ваша работоспособность сегодня. М.: Советская Россия, 1978, 57 с.

9. Агаджанян H.A. Зерно жизни (Ритмы биосферы). М.: Сов. Россия, 1977,255 с.

10. Ю.Амосов Н.М. Регуляция жизненных функций и кибернетика. Киев, 1964.

11. П.Амосов Н.М. моделирование сложных систем. Киев, 1968.

12. Анохин П.К. Избранные труды. М: Наука, 1988, 325 с.

13. Бабэ Б. Просто и ясно и Borland С++. Пер. с англ. М.: БИНОМ, 1996, 416с.

14. Баевский P.M. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии. М.: Медицина 1979.-298С.

15. Баевский P.M., Кириллов О.И., Клецкин С.З. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе. М.: Наука, 1984. 222с.

16. Баевский P.M., Мотылянская P.E. Ритм сердца у спортсменов. М.: Физкультура и спорт, 1986. 143 с.

17. Баевский P.M., Семенова Т.Д. Оценка функционального состояния оператора в условиях сенсорного дефицита // Физиология человека, 1986.-Т.12.-N.4.-С. 676-678.

18. Белецкий Я. Энциклопедия языка Си. М: Мир, 1992, 687 с.

19. Бреслав И.С. произвольное управление дыханием у человека. JL, 1975, 152 с.

20. Бреслав И.С., Глебовский В.Д. Регуляция дыхания. JL, 1981, 280с.

21. Бреслав И.С., Пятин В.Ф. Центральная и периферическая хеморецепция системы / Физиология дыхания. СПб.: Наука, 1994, с.416-473.

22. Бреслав И.С., Жиронкин А.Г., Салазкин В.Н., Шмелева A.M. Математический анализ реакций дыхательной системы человека на гипоксию и гиперкапнию // Физиол. журн. СССР. 1972, Т.58, с.1749-1755.

23. Бреслав И.С., Исаев Г.Г. Состояние и перспективы изучения механизмов регуляции дыхания // Физиол. журн. СССР. 1985, Т.71, с. 283-292.

24. Ван Лир Аноксия и влияние ее на организм. М.: Медгиз, 1947, 252 с.

25. Васар Э.Ф., Кингисепп П.-Х.Г., Хумаль Л.-Х.А. Изменение активности дыхательного центра и альвеолярный газообмен при повторных задержках дыхания // XIII съезд Всесоюз. Физиол. о-ва им. И.П.Павлова. Л., 1979. Т.2. С.191.

26. Власова И.Г., Торшин В.И. Альбом основных физиологических показателей в графиках, схемах и цифрах: Учеб. Пособие. Изд. 2-е / Под ред. Н.А.Агаджаняна и С.А. Чесноковой. - М.: Изд-во РУДН, 1998, 65 с.

27. Волков Ю.Н. и др. Некоторые проблемы практической реализации оперативного врачебного контроля. В кн.; Биологическая и медицинская электроника. Свердловск, 1972, 4.2, с. 75-78.

28. Гордиенко Г.Ю. Тушев А.Н., Якунин А.Г. Автоматизированный диагностический комплекс для кардиологических исследований ЭФКР-4 // Приборы и техника эксперимента. 1995, №2, с.207.

29. Гродинз Ф. Теория регулирования и биологические системы. Пер. с англ. М.: Мир, 1966, 254 с.

30. Гублер Е.В. Болезнь как процесс аварийного регулирования в организме. В кн.: Бионика, М., 1965, с. 460-463.

31. Губман Л.Б. Возрастная динамика рефлекторного взаимодействия моторных и висцеральных функций. Калинин, 1969, 80 с.

32. Дворецкий Д.П., Ткаченко Б.И. Гемодинамика в легких / АМН СССР. М.: Медицина, 1987, 288 с.

33. Диагностика здоровья: Сборник научных трудов. Воронеж: Издательство ВГУ, 1990. - 176 с.

34. Зыков А.К., Гуменер П.И., Молчанова С.С. Использование принципа оптимальности для диагностики состояния организма человека впроцессе деятельности. В кн.: Биологическая и медицинская 'кибернетика, ч.4: Медицинская кибернетика. М., 1974, с. 98-103.

35. Казначеев В.П. Современные аспекты адаптации. Новосибирск: Наука, 1980.

36. Казначеев В.П. Очерки теории и практики экологии человека. М: Наука, 1983.

37. Капелько В.И. Работа сердца. // Соросовский образовательный журнал. М., №4, 1999, с.28-34.

38. Касьянова А.Н. Человек и некоторые аспекты биокибернетики // материалы III международной научно-технической конференции «Физика и радиоэлектроника в медицине и биотехнологии». Владимир, 1998, с. 203-204.

39. Козелецкий Ю. Человек многомерный. К.: Лыбидь, 1991, 288 с.

40. Колесников A.A. Синергическая теория управления. М.: Энергоатомиздат, 1994.

41. Коробков A.B., Чеснокова С.А. / Под ред. Агаджаняна H.A. М: Высшая школа, 1986. - 351 с.

42. Крыжановский Г.Н. Функциональная дезинтеграция и принцип растормаживания в патологии. В кн.: Механизмы повреждения, резистентности, адаптации и компенсации. Ташкент, 1976, с. 26-30.

43. Кузьмичева И.В. Целочисленные соотношения между ритмами сердца и дыхания как результат синхронизирующего влияния сердца на дыхание / Деп. В ВИНИТИ 22.122.89 N 7616-89-7Н172. Деп. С. 16.

44. Куневич В.Г. Графический метод исследования задержки дыхания. Ученые записки ЛГУ, JL, 1938, С.23,6.

45. Кутерман Э.М. Нелинейные компоненты дыхательной аритмии и методика их выявления // Физиология человека. 1994, Т.20, №5, с. 141146.

46. Кутерман Э.М., Хаспекова Н.Б. Ритм сердца при пробе 6 дыханий в минуту // Физиология человека. 1992, Т. 18, №4, с. 52.

47. Лищук В. А., Шидловский В. А. Автоматизированные системы управления научным экспериментом. В кн.: Биологическая и медицинская электроника. Свердловск, 1972,4.2, с. 89.

48. Лоога Р.Ю. О физиологических основах использования вариантов произвольной задержки дыхания в практической медицине // Произвольное управление дыханием. Л., 1975. С.20-30.

49. Ляпунов А.А, Багриновская Г.П. О методологических вопросах математической биологии. В кн.: Материалы моделирования в биологии. М., 1975, с. 5-18.

50. Майстрах Е.В., Вайль Ю.С. Автоматическое управление физиологическими функциями организма в условиях патологии. М.: Медицина, 1978, 216 с.

51. Малиновский A.A. Обратные связи в биологических, в частности патологических, системах. В кн.: Применение математических методов в биологии. Л., 1960, с. 164-175.

52. Миняев В.И. Произвольное управление дыханием / Физиология дыхания. СПб.: Наука, 1994, с.500-523.

53. Нагин В.А., Потапов И.В. Программный комплекс для компьютерной электрокардиографии на основе компонентной архитектуре СОМ // тезисы докладов международного симпозиума «Компьютерная электрокардиография на рубеже столетий». М.: КРУК, 1999, с. 270-272.

54. Новосельцев В.Н. Теория управления и биосистемы. М.: Наука, 1978.

55. Новосельцев В.Н., Сельков Е.Е. Биологическая система. БМЭ. Изд. 3-е. М., 1976, Т.З, с.147-157; 428-457.

56. Оранский И.Е., Рудаков A.A. К возможности математической активации лечебного процесса. В кн.: Биологическая и медицинская кибернетика, ч.4: Медицинская кибернетика. М., 1974, с. 145-146.

57. Бабский Е.Б., Парин В.В., Физиология. Медицина и технический прогресс. М., 1965.

58. Парин В.В., Меерсон Ф.З. Очерки клинической физиологии и кровообращения. М., 1965.

59. Пестова Т.В., Поздняков А.Д. Виртуальные системы биомониторинга // материалы III международной научно-технической конференции «Физика и радиоэлектроника в медицине и биотехнологии». Владимир, 1998, с. 270-271.

60. Петленко В.П. Философские вопросы теории патологии, кн. 2: принциппричинности. Принцип динамики. Принцип реактивности. Д., 1971.

61. Поздняков В.А., Поздняков А.Д. Перспективы виртуальных систем измерения // материалы III международной научно-технической конференции «Физика и радиоэлектроника в медицине и биотехнологии». Владимир, 1998, с. 272-273.

62. Поморцев A.B., Зубахин A.A., Абдушкевич В.Г, Седунова Л.Ф. Тезисы XVII съезда физиологов России с международным участием, 14-18 сентября 1998, стр. 316.

63. Роджерсон Д. Основы СОМ. М.: Русская редакция ТОО «Channel Trading Ltd.», 1997, 376 с.

64. Романовский Ю.М., Степанова Н.В., Чернавский Д.С. математическое моделирование в биофизике. М., 1975.

65. Сафонов В.А., Ефимов В.Н., Чумаченко A.A. Нейрофизиология дыхания. М., 1980, 222 с.

66. Сафонов В.А., Чумаченко A.A., Ефимов В.Н., Воронова Н.В., Березняк Ю.Л., Иваненко Л.С. Механизм апноэ // XIII съезд Всесоюз. Физиол. о-ва им. ИЛ.Павлова. Л., 1979. С. 194.

67. Селищев C.B. Компьютерные системы сбора и обработки ЭКГ информации // тезисы докладов международного симпозиума «Компьютерная электрокардиография на рубеже столетий». М.: КРУК, 1999, с.20-21.

68. Смирнов K.M. Дыхание // Руководство по физиологии труда. М., 1983, с. 124-137.

69. Судаков К.В. Функциональные системы организма. М.: Медицина, 1987. с. 32-48.

70. Тамбиева А.П. Роль нервных и гуморальных факторов при тренировке к произвольной задержке дыхания. Дисс. М., 1947.

71. Урываев Ю.В. Физиологические основы гомеостаза. M: ММА им. Сеченова. 1995. - 216 с.

72. Устюжанинов В.Н., Фролова Т.Н. Термоанемометрический датчик контроля дыхательной системы // материалы III международной научно-технической конференции «Физика и радиоэлектроника в медицине и биотехнологии». Владимир, 1998, с. 88-89.

73. Физиология человека / Под ред. Косицкого Г.И.: 3-е издание, перераб. и доп. - М: Медицина, 1985. - 544 с.

74. Холдейн Дж.С., Пристли Дж.Г. Дыхание. М.: Л., 1937, 462 с.

75. Чепенко В.В., Новосельский П.А., Бутковский О.Я., Кирюхин A.B.

76. Исследование сердечных ритмов в критических состояниях методами построения фазовых портретов // тезисы докладов международного симпозиума «Компьютерная электрокардиография на рубеже столетий». М.: КРУК, 1999, с.65-66.

77. Шик JLJI. Основные принципы регуляции дыхания // Физиология дыхания. Л., 1973, с. 279-287.

78. Шик Л.Л. Регуляция дыхания при мышечной работе // Биологические науки. 1985, №6, с. 18-29.

79. Шик Л.Л. Основные черты управления дыханием / Физиология дыхания. СПб.: Наука, 1994, с. 342-352.

80. Шмелева A.M., Кариев H.H. Произвольное регулирование легочной вентиляции и альвеолярного напряжения CÖ2 у человека с использованием капнографа и многоканальной дыхательной маски // Произвольное управление дыханием человека. Л., 1975. С.8-10.

81. Шумаков В.И., Новосельцев В.Н., Сахаров М.П. Моделирование физиологических систем организма. М., 1971.

82. Шумаков В.И. и др. Автоматическое управление протезами сердца. В кн.: автоматическое регулирование физиологических функций в условиях патологии. Материалы 1-го Всесоюзного симпозиума, Ленинград, 26-27 мая 1971 г., Л., 1972, с. 76-77.

83. Turbo vision для С++. Киев, Крещатик, 1992, 256 с.

84. Bainbridge FA: The influence of venous filling upon rate of the heart. J.Physiol., 50:65, 1915.

85. Baker L.E., Geddes L.A., Hoff H.E., Chaput, CJ. Physiological factors underlying transthoracic impedance variations in respiration. J.Appl.Physiol., 21: 1491-1499. 1966,

86. Bradley G.W. Control of breathing pattern // Respiratory physiology. Baltimor, 1997. P. 185-217.

87. Bucher K., Bucher K.E. Cardiorespiratory synchronisms: Synchrony with artifical circulation // Res. Exp. Med. (Berl), 1977. V. 171. P. 33.

88. Bucher K., Baettig P., Bucher K.E. Cybernetics maehanisms of cardiac synchrony characterization by modulating the respiratory Rate // Res. Exp. Med. (Berl), 1981. V.179. P. 169.

89. Bucher K., Schwitter H., Holl-Zulauf B., Batschelet E. Links between cardiac and respiratory rhythmicity // Res. Exp. Med., 1972. V.157. P. 281.

90. Cobber G.L., Zhong S., Barman S.M. Synchronization of cardiac-related discharges of sympathetic nerves with inputs from widely separated spinal segments. Am.J.Physiol., 268: RI472-RI483. 1995.

91. Cobber G.L., Zhong S., Panel Y. Bispectral analysis of complex patterns of sympathetic nerve discharge. Am.J.Physiol., 271: RU73- RII85.1996.

92. Dejours P. Respiration. New York, 1966, 260p.

93. Dempsey A.E., Vidruk E.N., Mitchell G.S. Pulmonary control systems in exercise: update // Fed. Proc. 1985. Vol. 44. P. 2260-2261.

94. Drischel H. Organismische Regeltheorie. In: Arbeitstagung Biophysik. Berlin, 1955, S. 41.

95. Drogendijk A. Der kibernetische Krankheitsbegriff. Munch. Med. Wschr., 1960, Bd. 59, S. 28.

96. Ellenberger H.H. Subnuclear organization of the lateral tegmental field of the rat. II: Catecholanime neurons and ventral respiratory group. J. Comp. Neurol. 1990 Apr 8; 294(2): 212-2.

97. Engel P., Jaeger A., Hildebrandt G. Uber die Beeinflussung der Frequenz und Phasenkoordination zwishen Herzschlag und Atmung durchverschiedene Narcotica// Arzneimittelfor schung, 1972. V. 22. P. 1450.

98. Eckberg D.L., Kifle Y.T., Roberts V.L. Phase relationship between human respiration and baroreceptor responsiveness. J. Physiol. Lond. 304: 489-502. 1980.

99. Gabber G.L., Zhong S., Barman S.M., Orer H.S. Coordination of cardiac-related discharges of sympathetic nerves with different targets. Am. J. Physiol,. 167: R400-R407, 1994.

100. Glass L., Guevara M.R., Beldir J., Shrier A. Global bifurcation of a periodically forced biological oscillator. Physical Review. A 29: 1348- 1357. 1984.

101. Glass L., Malta C.P. Chaos in multi-looped negative feedback systems. Journal of Theoretical Biology. 45 :217-223. 1990.

102. Hamperl H. Lehrbuch der Allgemeinen Pathologie und der Pathologischen Anatomie. Berlin e.a., 1960.

103. Heart Rate Variability. Standards of Measurement, Physiological Interpretation and Clinical Use: American Heart Association, Inc., 1996.

104. Hoyer D. Estimation of nonlinear couplings on the basis of complexity and predictability a new method applied to cardiorespiratory coordination. IEEE Trans Biomed Eng - 1998 May; 45(5): 545-52.

105. Hoyer D., Hade O., Zwiener U. Relative and Intermittent cardiorespiratory coordination IEEE Eng Med Biol Mag - 1997 Nov-Dec; 16(6): 97-104.

106. Hoyer D., Schmidt K., Bauer R., Zwiener U., Kohler M., et al. Nonlinear analysis of heart rate and respiratory dynamics. IEEE Engineering in Medicine and Biology. 16(1): 31-39,1997.

107. Hoyer D, Schmidt K, Zwiener U, Bauer R. Characterization of complex heart rate dynamics and their pharmacological disorders by nonlinear prediction and special data transformation. Cardiovascular Research . 31: 434-440,1996.

108. Hoff F. Klnische Phyologie und Pathlogie.Stutgart, 1957.

109. Hohg S.K., Lin Y.G., Yim B.J.B, et al. Alveolar gas exchange and cardiovascular functions during breath holding withair // J.Appl.Physiol. 1971. Vol.30. P.540-548.

110. Holst V. Vom Wesen der Ordnung im Zentralnervensystem. Verhaltensphysiologie bei Tieren und Menschen, Band 1. 1937.

111. Kellog B.H. Central chemical regulation of respiration // Handbook of physiology. Sect. 3.Respiration. Washington, 1964 Vol.1.P.507-534.

112. Kelso S. Dynamic pattern, the MIT press, 1995.

113. Kelso S., De Guzman G.C. An intermittency mechanism for coherent and flexible brain and behavioral function. In Requin J. and Stelmach G.E.: Tutorials in Motor Neuroscience. pp. 305-310,1991.

114. Knudson R.J., Lebowitz M.D. Maximal mid-expiratory flow (FEF25-75%): normal limits and assessment of sensitivity. Am Rev Respir Dis. 1978 Mar; 117(3):609-10.

115. Knudson RJ., Lebowitz M.D. Comparison of flow-volume and closing volume variables in a random population. Am Rev Respir Dis. 1977 Dec;l 16(6):1039-45.

116. Knudson RJ, Clark DF, Kennedy TC, Knudson DE Effect of aging alone on mechanical properties of the normal adult human lung. J Appl Physiol. 1977 Dec;43(6): 1054-62.

117. Knudson RJ, Slatin RC, Lebo\yitz MD, Burrows B The maximal expiratory flow-volume curve. Normal standards, variability, and effects of age. Am Rev Respir Dis. 1976 May;l 13(5):587-600.

118. Langhorst P., Stroh-Werz M., Dittmar K., Camerer H. Facultativecoupling of reticular neuronal activity with peripheral cardiovascular and central cortical rhythms. Bruin Research. 87: 407-418. 1975.

119. Lloyd B.B. The interaction between hypoxia and other ventilatory stimuli // Proc. Int. Symp. Cardiovasc. Respir. Effects Hypoxia. Basel, 1966. P. 146158.

120. Loeschke H.H. Central nevros chemoreceptors // Respiratiry physiology. London; Baltimore, 1974, P. 167-196.

121. Matthes K. Kreislaufuntersuchungen am Menschen mit fortlaufend registrierenden Methoden, 1951.

122. Mitheofer J.G. Brath-holding // Handbook of physiology. Respiration. Washington, 1965. P. 1011-1025.

123. Neiman A., Xing Pei, Rüssel D., Wojtenek W., Wilkens L., Moss F., Braun H.A., Huber M.T., Voigt K. Synchronization of the Noisy Electrosensitive Cells in the Paddlefish, 1998, Phys. Rev. Lett.82, pp. 660663.

124. Ou L.C., Tenney S.M. The role of brief hypocapnia in the ventilatory response to C02 with hypoxia // Respirat. Physiol. 1976. Vol.28. P.333-346.

125. Peitgen H.-O., Jürgens H., Saupe D. Chaos and fractals. New York, 1992.

126. Petersen E.S., Muangdit R., Cunninham D.J.C. The effect of acute hypocapnia on the response to inhalted C02 in man // Centr. Neuron. Envir. Contr. Syst. Breath. Circul. Berlin, 1983. P. 109-115.

127. Pikovsky A.S., Rosenblum M.G., Osipov G.V., Kurths J. Phase Synchronization of Chaotic Oscillators by External Driving. Physica D, 1997, vol. 104, N. 3-4, pp. 219-238.

128. Pomeau Y., Maneville P. Intermittent transition to turbulence in dissipative dynamic systems. Mathematical Physics. 74: 189-197. 1980.

129. Porta A., Baselli G., Montano N., Gnecchi-Ruscone T., et al.

130. Classification of coupling pat terns among spontaneous rhythms and ventilationin the sympathetic discharge of decerebrate cats. Biol.Cyhern.,-15. 163-172.1996.

131. Richter D.W., In Millhorn D.P., Guyenet P., Kiley J.P. Neurobiology of brain stem cardiopulmonary control mechanisms. J.Appl.Physiol, 75/76; 1916-1920, 1994.

132. Schaefer C., Rosenblum M.G, Kurths J. and H.-H. Abel, Nature 392, 239, 1998.

133. Schiek M, Drepper F.R., Engbert R., Abel H.-H., Duser K. Cardiorespiratory Synchronization. In Kantz K, Kurths J. and Mayer-Kress G.: Nonlinear Analysis of Physiological Data, Springer Series of Synergetics, 1997.

134. Seidel H., Herzel H, Eckberg D.E. Phase dependencies of the human baroreceptor-cardiac reflex. Am J.Physiol., 272: H2040-H2053. 1997.

135. Seidel H., Herzel H. Bifurcations in a nonlinear model of the baroreceptor-cardiac reflex. Physica D: submitted, 1997.

136. Smith C., Ainsworth D.M., Henderson K.S., Dempsey J. Differential resppnse of expiratory muscles to chemical stimulus in awake dogs // J.Appl.Physiol. 1989. V0L66.P. 1-72.

137. Sturis J., Knudsen C., O'Meara N, Thomsen J., Mosekilde E., Van Cauter E., Polonsky K. Phaselocking region in a forsedmodel of slow insulin and glucose oscillations. 1955, CHAOS, 5(1), pp. 193-199.

138. Tass P., Rosenblum M.G., Weule J., Kurths J., Pikovsky A.S., Volkmann J., Schnitzler A. And H.-J. Freund Detection of n:m Phase Locking from Noisy Data: Application to Magnetoencephalography, 1998, Phys. Rev. Lett, 82, 3291-3294.

139. Weiss H.R, Salzano J. Formation of whole number ration of heart rate and breathing frequency // J.Appl.Physol. 1970. Vol.29.P.350-354.

140. Witte H, Zwiener U, Rather M, Glaser S. Evidence of a previously undescribed form of respiratory sinus arrhythmia (RSA) the physiological manifestation of "cardiac aliasing." Pflug. Arch, Eur J.Physiol. 412: 42-444.1988.

141. Zhong S., Zhou S.-Y., Gebber G.L., Barman S.M. Coupled oscillators account for the slow rhythms in sympathetic nerve discharge and phrenic nerve activity. Am J.Physiol., 272: RI314-RI324,1997.

142. Zwiener U., Hoyer D., Bailer R., Luethke B., Walter B., et al. Deterministic-chaotic and periodic properties of heart rate and arterial blood pressure fluctuations and their mediations in piglets. Cardiovascular Research, 31: 455-456. 1996.