الفيزيائيون حل الألغاز النوم

دراسة: القلب والتنفس في الوقت المناسب مع النوم

قراءة بصوت عال

عند النوم ، هناك مراحل مختلفة من تزامن ضربات القلب والتنفس. تعكس هذه المراحل مراحل النوم - يمكن استخدامها لاكتشاف ما إذا كان شخص ما في نوم عميق أو نوم عميق. تم اكتشاف ذلك الآن بواسطة فريق دولي من العلماء. ووفقًا للباحثين في العدد الحالي من مجلة Physical Review Letters ، فإن بقاء المرضى الداخليين في مختبر للنوم قد يصبح في كثير من الحالات غير ضروري.

{} 1L

يعلم الجميع أن التنفس متزامن مع حركات الساق عند الركض. لكن ما الذي يبدو عليه القلب؟ هل هناك مراحل مختلفة من التزامن بين دقات القلب والتنفس اعتمادًا على حالات الجسم المختلفة من الناحية الفسيولوجية؟ تم تناول هذا السؤال من قبل علماء الفيزياء النظرية من جامعة هالي-فيتنبرغ مع زملاء من جامعة ماربورغ وجامعة بار إيلان في رمات غان (إسرائيل) في مشروع تعاون دولي.

أخذوا مرحلة النوم ، والتي تتميز بمراحل مختلفة. النوم العميق وحلم النوم البديل ، يمر جسم الإنسان بعدة دورات. يقول جان كانتيلهارت ، أستاذ مبتدئ بمعهد الفيزياء بجامعة مارتن لوثر هالي-فيتنبرغ: "يتم إنشاء مراحل النوم هذه بواسطة المخ ولا ترتبط ارتباطًا مباشرًا بالوظائف الجسدية اللاإرادية مثل نبضات القلب أو التنفس". "ومع ذلك ، تمكنا من إظهار أن أنماط ما يسمى تزامن الطور بين ضربات القلب والتنفس تعكس مراحل النوم."

تعاون متعدد التخصصات

سجل الباحثون البيانات من 112 متطوعًا صحيًا تتراوح أعمارهم بين 20 و 70 عامًا ، أثناء مرحلة النوم. نتائجها واضحة ومستقلة عن الجنس والعمر ومؤشر كتلة الجسم. استخدم العلماء خوارزمية تلقائية تستند إلى أساليب الفيزياء النظرية ، والتي يمكن أن تتعرف بشكل موضوعي على مراحل التزامن. وبالتالي فإن المشروع تعاون ناجح متعدد التخصصات بين الفيزياء والطب. وكان الشريك الطبي مستشفى جامعة ماربورغ. عرض

يقول Kantelhardt: "من خلال أساليب القياس لدينا ، أصبح من الممكن الآن لأول مرة اكتشاف التحولات في تزامن الطور في تجربة". "هذا يعطي العديد من الأعمال النظرية للفيزيائيين معنى عمليًا." تطبيقات محتملة للنتائج ، يرى الباحثون في الكشف التلقائي لمراحل النوم التي تعتمد فقط على نبضات القلب والسجلات التنفسية ، والتي - على عكس التحليل التقليدي - لا تتطلب دخول المستشفى في مختبر النوم.

بالإضافة إلى ذلك ، يعملون حاليًا مع أخصائيي القلب في TU Munich لمرضى الأزمات القلبية لاستكشاف مدى ارتباط نوع ودرجة تزامن الطور بأداء نظام القلب والأوعية الدموية وما إذا كان يمكن استخدامه لاستخلاص المعلمات ذات الصلة بالتشخيص أم لا.

(idw - جامعة هالي-فيتنبرغ ، 01.02.2007 - DLO)