Кардиореспираторное биоуправление сегодня

С развитием технологий кардиореспираторного мониторинга и технологий функциональной диагностики с регистрацией электрофизиологических сигналов организма человека (электрокардиограммы и частоты дыхания) у специалистов появляется все больше и больше инструментов для решения разнообразных прикладных клинических и педагогических задач.

Сегодня рынок представлен большим разнообразием как зарубежных, так и отечественных разработок, которые могут применятся для биоуправления по самым различным кардиореспираторным показателям, а многообразие за неимением категорий критичности инструментария (приборов и оборудования) довольно часто ставит специалиста в тупик.

Стоит выделить два основных направления применения технологии биоуправления по кардиореспираторным показателям, клиническое и неклиническое.

Естественно, говоря о нозологических формах, к которым применим метод биологической обратной связи (БОС), стоит отметить, что это заболевания с общими патогенетическими моментами – вегетативным дисбалансом и нарушением регуляции тонуса гладкой мускулатуры.

Если рассматривать хроническую бронхолегочную патологию, то здесь имеют место чаще всего приступообразный кашель, дистанционные хрипы, отдышка, а в случае с бронхиальной астмой – возникновение приступов удушья, астматического статуса вследствие спазма гладкой мускулатуры бронхов, гиперсекреции, дискринии и отека слизистой оболочки бронхов.

Для перечисленных заболеваний сердечно-сосудистой системы ведущим звеном патогенеза являются острые и хронические стрессы, умственное перенапряжение, которые приводят к дезинтеграции нейрогормональной регуляции на уровне коры головного мозга, лимбической системы и гипоталамуса, и в конечном итоге, к дисфункции вегетативной нервной системы, функциональным нарушениям в системе микроциркуляции.

Современное лечение подобных заболеваний должно быть индивидуализированным, учитывая этиологию, клинико-патогенетический вариант и включать как немедикаментозные методы, так и лекарственную терапию.

К современным немедикаментозным методам лечения заболеваний дыхательной системы относится огромное количество различных дыхательных гимнастик, например: диафрагмально-релаксационное дыхание с биоуправлением и без, дыхание с сопротивлением, волевая ликвидация глубокого дыхания и т.д.

Кроме того, существует огромное количество разнообразных авторских дыхательных методик, например: Н.К. Новиковой, А.Н.Стрельниковой, В.Ф Фролов, И.П. Неумывакин, Л. Орра (Rebirthingг), Д. Леонард и Ф. Лаут (Vivation), В. Хофа, С. Гроф (Холотропное), а также различные более древние дыхательные практики.

Конечно же большинство из авторских методик относятся к альтернативной медицине, т.е. предположения о его положительном воздействии при лечении различных заболеваний базируются в основном на низкокачественных исследованиях, по результатам которых в настоящее время невозможно сделать вывод об эффективности той или иной авторской практики.

Особое место в той или иной дыхательной практике занимает оценка психофизиологических функций и измерение физиологических показателей, связанных с объективизацией процессов постановки дыхания или формирования нового паттерна, оценкой эффективности того или иного дыхательного тренинга и т.д.

Данная система регистрации и контроля изменения широко известна и достаточно разработана на протяжении последних 20-30 лет. Исторически, появление новых устройств или датчиков, способных регистрировать частоту сердечных сокращений (методы: фотоплетизмографии, электрокардиографии, кардиоинтервалографии), показателей дыхания (термометрии — разница температур вдыхаемого и выдыхаемого воздуха, импедансной пневмографии, тензометрической пневмографии, использование гироскопов и акселерометров, видеоанализ и т.д.) сопровождалось последовательным развитием и совершенствованием системы параметров (1875 г. А. Моссо – частота сокращений сердца; 1888 г. — 1889 г.  Ч. Фере, И. Р. Тарханов – кожно-гальванический рефлекс (КГР): А. Моссо (1887, 1893 г.) и А. Фика (1969 г.).; 1900 г. Г. Н. Пио-Ульский, 1914 г. В.Бенусси – дыхание).

Последние достижения науки и микроэлектроники коренным образом изменили и расширили систему регистрируемых физиологических показателей и, соответственно, количество измеряемых параметров, характеризующих те или иные функциональные изменения в организме человека, применительно к широкому спектру задач прикладной психофизиологии, нейрореабилитации, дефектологии и логопедии.

На протяжении последних 20 лет адаптивное биоуправление активно применяется в неклинической практике логопедов, фониатров, дефектологов, психологов в учреждениях образования и социальной защиты населения, а также частных коррекционно-развивающих центрах.

Кроме того, технологии адаптивного биоуправления (тренажеры, комплексы и системы с БОС) включены в современные стандарты оказания социальных услуг населению Российской Федерации (Национальные стандарты РФ ГОСТ Р 53059-2019, ГОСТ Р 53349-2020, ГОСТ Р 53348-2019 и другие федеральные нормативные акты).

На заре российских исследований применения метода биоуправления в области кардиопульманологии и логопедии, отдельно можно отметить следующие российские аппаратно-программные решения.

Табл. № 1. Российские многоканальные аппаратно-программные комплексы биоуправления для клинического применения (медицинская техника).

Помимо разработки профессионального оборудования для специалистов клинического и неклинического профиля, российские разработчики совершали попытки делать и простые одноканальные БОС тренажеры для «домашнего» применения, наиболее популярные решения на российском рынке приставлены ниже.

Таблица 2. Российские портативные тренажеры адаптивного биоуправления по кардиореспираторным показателям.

Как видно из выбранных разработчиками и производителями каналов регистрации, а также торговым названиям комплексов, большинство из них разрабатывались для формирования, совершенствования и коррекции речи в норме и при патологии у детей и взрослых с применением метода биоуправления по нескольким модальностям.

Однако данные разработки практически не ограничивали специалистов с точки зрения решения и других задач, например, проведения артикуляционной гимнастики под контролем электромиограммы или прогрессивная мышечная релаксация с цель психоэмоциональной коррекции. 

Кроме того, некоторые решения позволяют работать с микрофоном, как для записи речи триеруемого («до», «после»), так и для проведения тренингов по так называемой «воздушной струе».   

Рис. 1. Пример реализации игровой ситуации с микрофоном в программном обеспечении «Логомер-2» и «Логомер-3»

Метод адаптивного биоуправления по кардиореспираторным показателям в настоящее время активно используются как в медицине, так и в различных психокоррекционных и личностно-развивающих практиках, кроме того, активно применяется в специальной (коррекционной) педагогике.

Рис. 2. Пример реализации современного комплекта оборудования с БОС на базе беспроводных датчиков «Логотерапевтический».

Возможность качественно и количественно учесть изменения физиологических функций и качественно оценить собственную деятельность, направленную на изменение этих функций, делает БОС уникальным методом управления физиологическими системами организма человека.