ВЛИЯНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО РЕСПИРАТОРНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ НА ВЫПОЛНЕНИЕ КОГНИТИВНЫХ ЗАДАЧ

Бяловский Ю. Ю.; Ракитина И. С.; Тактарова Д. М.; Бурматова М. А.; Яныкина К. В.; Федоськина А. К.

УДК 612.281:159.91 DOI: 10.29039/2224-6444-2023-13-4-5-13

ВЛИЯНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО РЕСПИРАТОРНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ НА ВЫПОЛНЕНИЕ КОГНИТИВНЫХ ЗАДАЧ

Бяловский Ю. Ю., Ракитина И. С., Тактарова Д. М., Бурматова М. А., Яныкина К. В., Федоськина А. К.

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования «Рязанский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО РязГМУ Минздрава России), 390026, ул. Полонского, 13, Рязань, Россия

Для корреспонденции: Бяловский Юрий Юльевич, доктор медицинских наук, профессор, зав. кафедрой патофизиологии ФГБОУ ВО РязГМУ Минздрава России, e-mail: b_uu@mail.ru

For correspondence: Yury. Yu. Byalovsky, MD, Professor, Head of the Department of Pathophysiology, Ryazan Statе Mеdical Штуеге^, e-mail: b_uu@mail.ru

Information about authors:

Byalovsky Y. Y., https://orcid org/0000-0002-6769-8277 Rakitina I. S., https://orcid org/0000-0002-9406-1765 Taktarova D. M., https://orcid org/0009-0004-7846-1461 Burmatova M. A., https://orcid org/0009-0007-4230-5581 Yanykina K. V., https://orcid org/0009-0000-7649-9977 Fedoskina A. K., https://orcid org/0000-0003-3305-6409

РЕЗЮМЕ

Одышка является распространенным и многогранным явлением как у здоровых взрослых, так и у людей с респираторными заболеваниями. Из-за своей эмоциональной значимости она может ограничивать или мешать познанию, что можно исследовать с помощью комбинированного действия одышки и когнитивной деятельности. Целью этого исследования было сравнить показатели деятельности человека при проведении вербально-цветового теста SCWT с аналогичными показателями при комбинированном выполнении теста SCWT и дополнительного респираторного сопротивления (ДРС). Материал и методы. В ходе исследования оценивалась производительность выполнения одиночной когнитивной (SCWT) и двойной когнитивной задачи (SCWT+ДРС). Для формирования ДРС использовался дыхательный тренажер, обеспечивавший инспираторную резистивную дыхательную нагрузку величиной 40% Pmmax, что сопровождается умеренной по интенсивности одышкой. Для оценки ситуационной тревожности использовалась шкала депрессии, тревоги и стресса-21 (DASS-21). Определяли показатели точности выполнения теста SCWT, оценку выраженности одышки по шкале Борга, вербальные дескрипторы одышки. Результаты. Реализация двухзадачного теста SCWT+ДРС приводила к существенно более низкой точности показателей когнитивной деятельности по сравнению с однозадачным тестом SCWT. При сравнении точности и времени когнитивной деятельности при выполнении двойных задач (SCWT+ДРС) мужчинами и женщинами, не было отмечено гендерных различий ни по одному из исследованных показателей. Ситуационная тревожность и ощущение одышки во время комбинированного действия SCWT+ДРС превышали таковые при изолированном действии ДРС. Заключение. Учитывая распространенность одышки и когнитивных нарушений при некоторых респираторных заболеваниях, проведение исследования по оценке взаимосвязи между одышкой, тревожностью и когнитивными функциями у пациентов с хроническими заболеваниями легких могут обеспечить более точные стратегии реабилитации.

Ключевые слова: когнитивная деятельность, дополнительное респираторное сопротивление, одышка.

THE INFLUENCE OF ADDITIONAL RESPIRATORY RESISTANCE ON THE IMPLEMENTATION OF COGNITIVE TASKS

Byalovsky Yu. Yu., Rakitina I. S., Taktarova D. M., Burmatova M. A., Yanykina K. V., Fedoskina A. K.

Ryazan Statе Mеdical ип^еге^, Ryazan, Russia

SUMMARY

Shortness of breath is a common and multifaceted phenomenon in both healthy adults and people with respiratory diseases. Because of its emotional significance, it may limit or interfere with cognition, which can be examined using the combined effects of dyspnea and cognitive performance. The purpose of this study was to compare human performance on the SCWT Verbal Color Test with that on a combined SCWT and Supplemental Respiratory Resistance (ARR) test. Material and methods. The study assessed performance on a single cognitive task (SCWT) and a dual cognitive task (SCWT+ARR). To form DRS, a breathing simulator was used, which provided an inspiratory resistive respiratory load of 40% Pmmax, which was accompanied by moderate-intensity shortness of breath. The Depression Anxiety and Stress Scale-21 (DASS-21) was used to assess situational anxiety. Accuracy indicators for performing the

SCWT test, assessment of the severity of shortness of breath according to the Borg scale, and verbal descriptors of shortness of breath were determined. Results. The implementation of the dual-task SCWT+ARR test resulted in significantly lower accuracy of cognitive performance indicators compared to the single-task SCWT test. When comparing the accuracy and time of cognitive activity when performing dual tasks (SCWT+ARR) between men and women, there were no gender differences noted in any of the studied indicators. Situational anxiety and feeling of shortness of breath during the combined action of SCWT+ARR exceeded those during the isolated action of ARR. Conclusion. The prevalence of dyspnea and cognitive impairment in some respiratory diseases, conducting research to assess the relationship between dyspnea, anxiety and cognitive function in patients with chronic lung diseases may provide more precise rehabilitation strategies.

Key words: cognitive activity, additional respiratory resistance, Breathlessness.

Одышка является распространенным симптомом многих респираторных заболеваний, таких как хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) и бронхиальная астма (БА) [1; 2]. Ощущения затруднения дыхания в человеческой популяции широко распространены: до 27% взрослых испытывают одышку [3]. В дополнение к одышке у пациентов с ХОБЛ распространенность когнитивных нарушений колеблется от 10% до 60% [4]. Общие признаки нарушения включают изменения настроения, повышенную тревожность, трудности с выполнением многоэтапных задач и дефицит внимания и исполнительных функций (например, планирование, принятие решений). Когнитивные нарушения, наблюдаемые при хронических респираторных заболеваниях, связывают с курением, гипоксией, депрессией и недостаточным мозговым кровотоком [5].

Одышка — это многомерное ощущение, классифицируемое по сенсорным и аффективным ощущениям, таким как нехватка воздуха и дистресс [2; 6]. Эти аффективные ощущения дополнительно усугубляются высоким уровнем тревоги и депрессии у населения с хроническими респираторными заболеваниями. Хотя распространенность повышенной тревоги и депрессии при ХОБЛ по литературным данным сильно различается, она колеблется от 10% до 45% [7] и от 12% до 57% [8] соответственно. Негативное настроение также коррелирует с повышенным восприятием тяжести одышки, что влияет на бремя болезни и приверженность лечению [9]. Следовательно, одышка и настроение могут влиять на когнитивные и физические функции пациентов, особенно при взаимодействии этих факторов.

Сочетанное выполнение задач (то есть способность выполнять несколько задач одновременно) играет важную роль в повседневной жизни, например, ведение разговора при ходьбе или вождении автомобиля [10]. Если текущая деятельность требует когнитивных усилий, конкуренция за ограниченные ресурсы внимания приводит к интерференции двух задач, когда производительность в одной или обеих задачах снижается [10]. Эффекты двухзадачного вмешательства могут усиливаться при нарушении ког-

нитивных способностей при таких заболеваниях, как ХОБЛ [11]. Из-за того, что выполнение двух задач требует высокой концентрации внимания, его часто используют в качестве критерия для оценки когнитивного вмешательства в физическую активность. Резистивная дыхательная нагрузка обуславливает физическую активность дыхательной мускулатуры, которая требует не только двигательного контроля, но и может быть дополнительной нагрузкой на когнитивные функции, поскольку вызывает ощущение одышки.

Обычно дыхание происходит автоматически, не требуя ресурсов сознательного внимания. Когда потребность в дыхании увеличивается и возникает одышка, дыхание становится сознательным процессом, требующим произвольных усилий и коркового контроля [12]. Перекрывающиеся потребности в корковых ресурсах могут привести к ухудшению как когнитивных функций, так и толерантности к одышке. Хотя одышка была предложена как независимый фактор респираторно-ассоциированных когнитивных нарушений [1], доказательства влияния одышки на когнитивные функции противоречивы. Дополнительное респираторное сопротивление (ДРС) при выполнении задания на распознавание страха ухудшало распознавание лиц, но не влияло на точность теста Stroop Color and Word Test (SCWT), который оценивает исполнительную функцию [13]. Кроме того, индуцированная одышка приводила к дефициту точности SCWT только в неконгруэнтных исследованиях (т. е. цветное и семантическое слово не совпадают) [14]. Решение проблемы сложности задачи, продолжительности выполнения двух задач и гендерного соотношения может помочь устранить несоответствие, имеющееся в литературе.

Целью этого исследования было сравнить показатели деятельности человека при проведении теста SCWT с аналогичными показателями при комбинированном выполнении теста SCWT и ДРС. Мы предположили, что возникающая на фоне ДРС одышка отрицательно повлияет на выполнение когнитивных задач у здоровых молодых людей, и что именно одышка определяет текущее настроение испытуемых. Понимание

этих взаимосвязей может помочь в лечении пациентов с одышкой или помочь здоровым людям справиться с острыми случаями одышки.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Предварительный дизайн был одобрен локальным этическим комитетом ФГБОУ ВО РязГМУ Минздрава России (протокол № 9 от 6 июня 2023 г), исследование проводилось в соответствии с Хельсинкской декларацией [15]. Все участники предоставили подписанное информированное согласие, а персональная информация и результаты исследования были деидентифицированы. Среди студентов Рязанского медуниверситета были отобраны 30 здоровых молодых людей в возрасте от 18 до 25 лет (15 женщин, 15 мужчин). Участники были включены в исследование, если они не имели острых или хронических заболеваний системы дыхания. Участники исключались из исследования, если они: страдали дальтонизмом; беременные; в анамнезе имели эпизоды нестабильной тревоги или панических атак; имели симптомы сердечно-сосудистых, почечных или метаболических заболеваний. Участников также попросили не употреблять напитки с кофеином и/или алкогольные напитки за 4 часа и 24 часа соответственно до участия в исследовании.

В рандомизированном порядке в исследовании изучались показатели выполнения однозадачного цветового и словесного теста Струпа (SCWT) и показатели SCWT при комбинации этого теста с ДРС, вызывающим одышку у испытуемых. Субъективная оценка одышки у участников выполнялась по модифицированной шкале одышки Борга [16]. До и после когнитивных и резистивных нагрузок проводили измерение по шкале депрессии, тревоги и стресса (DASS-21) [17].

Далее участники выполняли задания в рандомизированном порядке: 1) выполнение однозадачного SCWT; 2) дыхание в условиях ДРС 40%Pmmax с помощью респираторного тренажера Int. Air. Medical (Франция) и 3) комбинация когнитивного теста SCWT с резистивным дыханием в условиях ДРС 40%Pmmax. В задачах изолированного применения ДРС и в условиях двухзадачного теста SCWT+ДРС участников инструктировали терпеть резистивную дыхательную нагрузку как можно дольше, но предупреждали, что они могут остановиться в любой момент, подав стоп-сигнал. Участников просили оценить уровень одышки по шкале Борга [16] и выбрать максимальное значение. С помощью «Словника одышки» P.M. Simon et al. проводилась качественная оценка дыхательного дискомфорта, путем выбора вербальных дескрипторов одышки с использованием вопросника качествен-

ной оценки одышки [18], содержащего девятнадцать дескрипторов одышки, разделенных на десять групп.

Резистивное дыхание в условиях ДРС формировалось с помощью дыхательного тренажера Int. Air. Medical (БУРГЕН Бресс, Франция), портативного устройства с нереверсивным клапаном для предъявления резистивной нагрузки на вдохе [19]. Для стандартизации ДРС использовалось пиковое внутриротовое давление, возникающее при максимально мощном вдохе при закрытых рте и носе. Возникающее при этом давление (Pmmax) измерялось с помощью моновакуоме-тра WIKA-2-75 (Польша). Рабочее значение ДРС соответствовало 40% от Pmmax, испытуемые достигали его при каждом вдохе, ориентируясь на показания моновакуометра.

Словесно-цветовой тест SCWT [20] - нейроп-сихологический тест, широко используемый для оценки способности подавлять когнитивные помехи, возникающие, когда обработка одного сти-мульного признака препятствует одновременной обработке второго стимульного признака (эффект Струпа). На последней карточке представляются те же экспериментальные цвета, что и на первой карточке, но цвет шрифта не совпадает с цветом, который обозначает слово (например, слово «красный» напечатано зелёной краской). Использовались карточки черного, красного, желтого, зеленого, синего цветов. Аппаратная реализация методики осуществлялась с помощью компьютерной версии теста Струпа STROOP в батарее тестов Vienna Test System.

DASS-21 представляет собой самооценку из 21 пункта, состоящую из трех подшкал, которые измеряют депрессию, тревогу и стресс по отношению к определенной ситуации [17]. DASS-21 является укороченной версией DASS-42 и был создан как более удобная альтернатива полной версии. Каждая подшкала состоит из 7 пунктов, оцениваемых по 4-балльной шкале Лайкерта, где 0 соответствует «совсем не относится ко мне», а 3 соответствует «относится ко мне очень сильно или большую часть времени».

Статистический анализ проводился с использованием IBM SPSS Statistics версии 24. Полученные данные проверялись на нормальность распределения с использованием критерия Шапиро-Уилка, и поскольку, большинство исследованных вариационных рядов отличались от нормального распределения, что обусловило использование непараметрических методов анализа. Критерии знакового ранга Вилкоксона использовались для сравнения производительности и точности SCWT с SCWT+ДРС. U-критерий Манна-Уитни использовались для выявления различий между мужчинами и женщинами в точности выпол-

нения заданий SCWT+ДРС. Качественные дескрипторы одышки теста P.M. Simon et al. были суммированы по частоте ответов, и для оценки различий в дескрипторах при применении изолированного ДРС и осуществлении двойной задачи SCWT+ДРС использовался критерий хи-квадрат.

РЕЗУЛЬТАТЫ

В таблице 1 приведены сравнительные показатели точности и времени когнитивной деятельности при выполнении одиночных (SCWT) и двойных задач (SCWT +ДРС). Как следует

из представленных данных, реализация двух-задачного теста SCWT +ДРС приводила к существенно более низкой точности показателей словесно-цветового теста по сравнению с однозадачным тестом SCWT (количество правильных ответов во второй, не конгруэнтной серии, р=0,03; число ошибок во второй серии, р=0,008; процент ошибок от среднего времени реакции, р=0,04; максимальное время во второй серии, р=0,05; среднее время во второй серии, р=0,006; среднее время задержки ответа, р=0,03).

Таблица 1. Сравнение точности и времени когнитивной деятельности при выполнении одиночных

(SCWT) и двойных задач (SCWT+ ДРС). Table 1. Comparison of accuracy and cognitive time (SCWT) in Single-Task and Dual-Task Performance

(SCWT+ ARR).

Наименование показателя SCWT SCWT+ДРС р

Правильных ответов в первой серии 29,8 [27,8-30,0] 27,6 [25,4-30,0] 0,08

Правильных ответов во второй серии 28,6 [26,6-30,0] 24,4 [21,2-30,0] 0,03

Ошибок в первой серии 0,3 [0,2-0,5] 0,6 [0,4-0,8] 0,12

Ошибок во второй серии 1,4 [1,0-1,8] 2,6 [2,2-2,9] 0,008

Процент от среднего времени реакции 0,8 [0,6-1,1] 1,4 [1,2-1,9] 0,04

Минимальное время в первой серии, мс. 861 [814,8-912,2] 922 [914,2-1022,8] 0,18

Минимальное время во второй серии, мс. 1058,6 [988,6-1122,4] 1105 [1024,2-1220,6] 0,24

Максимальное время в первой серии, мс. 1991 [1720,8-2014,6] 2268,6 [1926,6-2402,8] 0,10

Максимальное время во второй серии, мс. 2807 [2314,4-3015,6] 3726 [2944,4-4140,4] 0,05

Среднее время в первой серии, мс. 1524.97 [1283,4-1766,4] 1748.97 [1577,2-1982,8] 0,09

Среднее время во второй серии, мс. 1717.45 [1548,2-1942,6] 2618.25 [2406,2-2932,8] 0,006

Среднее время задержки ответа, мс. -17.00 [-14,6-19,2] -24.00 [-18,6-26,4] 0,03

Время работы с тестом, сек. 162 [146,4-182,6] 173 [155,6-186,6] 0,06

Примечание: Данные представлены как медианы с межквартильным интервалом. SCWT - цветовой и словесный тест Струпа; ДРС - дополнительное респираторное сопротивление.

Как следует из данных, приведенных в табл. 2, при сравнении точности и скорости когнитивной деятельности при выполнении двойных задач (тест SCWT+ДРС) мужчинами и женщинами, не было отмечено достоверных гендерных различий ни по одному из исследованных показателей (р>0,05).

На рис. 1. приведено сравнение показателей стресса, тревожности, депрессии (DASS-21) и интенсивности одышки (шкала Борга) во время изолированного резистивного дыхания (ДРС), решения однозадачного теста SCWT и решения двух задач (SCWT+ДРС). Как следует из представленных данных, достоверные различия отмечались по шкале «тревожность» теста DASS-21 (минимальная тревожность - ДРС, максимум -тест SCWT+ДРС, р<0,05) и по шкале Борга (минимальная одышка - ДРС, максимальная - тест SCWT+ДРС, р<0,05). По шкалам стрессаи депрессии теста DASS-21 изменения наблюдались, но не достигали достоверных значений (р>0,05).

Стресс, DASS-21 Тревожность, DASS-21 Депрессия, DASS-21 ■ ДРС «SCWT ■ SCWT + ДРС

Рис. 1. Сравнение показателей стресса, тревожности, депрессии (DASS-21) и интенсивности одышки (шкала Борга) во время изолированного рези-стивного дыхания (ДРС), решения однозадачного теста SCWT и решения двух задач (SCWT+ ДРС). Fig. 1. Comparison of indicators of stress, anxiety, depression (DASS-21) and dyspnea intensity (Borg scale) during isolated resistance breathing (ARR), solving a single-task SCWT test and solving two tasks (SCWT+ ARR).

Таблица 2. Сравнение точности и времени когнитивной деятельности при выполнении двойных задач

(SCWT+ДРС) мужчинами и женщинами. Table 2. Comparison of accuracy and cognitive performance time during dual task performance (SCWT+

ARR) between men and women.

Наименование показателя Мужчины Женщины р

Правильных ответов в первой серии 28,4 [26,8-30,6] 27,8 [26,2-30,0] 0,32

Правильных ответов во второй серии 28,2 [26,6-30,0] 26,4 [24,5-30,0] 0,24

Ошибок в первой серии 0,5 [0,3-0,6] 0,57 [0,4-0,7] 0,14

Ошибок во второй серии 1,8 [1,5-2,4] 2,0 [1,7-2,6] 0,12

Процент от среднего времени реакции 923 [887,8-945,0] 946 [906,2-994,8] 0,10

Минимальное время в первой серии, мс. 1095,6 [992,6-1109,4] 1088 [989,2-1198,4] 0,18

Минимальное время во второй серии, мс. 2012 [1846,8-2156,9] 2124,4 [1976,6-2290,8] 0,10

Максимальное время в первой серии, мс. 2687 [2436,4-2988,6] 2976 [2798,4-3865,4] 0,24

Максимальное время во второй серии, мс. 1676,7 [1488,4-1836,4] 1698,97 [1512,2-1942,8] 0,18

Среднее время в первой серии, мс. 2378,6 [2246,2-2786,6] 2585,7 [2366,2-2868,8] 0,08

Среднее время во второй серии, мс. -21,00 [-17,4--24,6] -23,00 [-18,4--26,2] 0,12

Среднее время задержки ответа, мс. 168 [154,4-182,6] 175 [158,6-184,4] 0,10

Время работы с тестом, сек. 162 [146,4-182,6] 173 [155,6-186,6] 0,06

Примечание: Данные представлены как медианы с межквартильным интервалом. SCWT - цветовой и словесный тест Струпа; ДРС - дополнительное респираторное сопротивление.

ОБСУЖДЕНИЕ

Результаты этого исследования показывают, что комбинированное выполнение двух задач -выполнение словесно-цветового теста Струпа (SCWT) и дыхательной нагрузки и виде ДРС, отрицательно повлияло на выполнение когнитивного задания у здоровых молодых людей без какого-либо дифференциального эффекта на участников мужского и женского пола. Выполнение однозадачного SCWT характеризовалось более высокой когнитивной точностью по сравнению с двухза-дачным SCWT+ДРС. Показатели выполнения теста DASS-21 и шкалы Борга свидетельствовали о более высоких уровнях тревожности и одышки во время выполнения SCWT+ДРС. Примечательно, что участники исследования выбирали одни и те же качественные дескрипторы одышки во время изолированного действия ДРС и выполнения двухзадачных тестов SCWT+ДРС - напряженная работа дыхания, недостаточный вдох, затруднение вдоха, сдавление груди.

Комбинация однозадачного цветового и словесного теста SCWT с ДРС величиной 40% Рттах могла вызвать двигательно-когнитивные нарушения из-за конкурирующих корковых требований контроля моторики дыхательных мышц и аффективной нейронной обработки информации при возникновении одышки. Способность выполнять две задачи может быть ограничена переходом дыхания из автоматического процес-

Рис. 2. Частота качественных дескрипторов одышки (словник одышки P.M. Simon) во время изолированного резистивного дыхания (ДРС) и

решения двух задач (SCWT+ДРС). Fig.2. Frequency of quality descriptors shortness of

breath (dictionary of shortness of breath by P.M. Simon) during isolated resistive breathing (ARR) and solving two problems (SCWT + ARR).

На рис.2. представлена частота качественных дескрипторов одышки (словник одышки P.M. Simon) во время изолированного рези-стивного дыхания (ДРС) и решения двух задач (SCWT+ДРС). Как следует из приведенных данных, более значительная одышка при решении двух задач (SCWT+ДРС) отмечалась по следующим дескрипторам: «напряженная работа дыхания», «недостаточный вдох», «затруднение вдоха», «сдавление груди», «чувство одышки», «затруднение выдоха» (р<0,05).

са в процесс, опосредованный кортикальными механизмами [21]. Повышенная механическая нагрузка на дыхательные мышцы вызывает корковую активацию, в результате чего больше когнитивных ресурсов делегируется моторному контролю рекрутирования дыхательных мышц для удовлетворения повышенных требований к дыханию. Следовательно, это может уменьшить доступность когнитивных ресурсов для дополнительных задач и повлиять на когнитивную деятельность [21]. Во время двухзадачной деятельности когнитивные ресурсы могут быть направлены на поддержание реализации ДРС, что приводит к недостаточности ресурсов для управления дополнительными требованиями, создаваемыми SCWT. Это может объяснить, почему резистивное дыхание в условиях ДРС оставалось относительно стабильным, в то время как время и точность SCWT ухудшались во время выполнения двух задач [22]. Этот эффект более выражен, когда нейронная обработка, необходимая для выполнения обеих задач, перекрывается во времени, как это наблюдалось с комбинированным действием ДРС и SCWT. Кроме того, повышенная одышка еще больше усугубляет нервные потребности из-за необходимости ее аффективной обработки [21].

Когнитивные затруднения при реализации двух задач SCWT+ДРС можно объяснить моделью разделения физиологических ресурсов, которая обеспечивает основу для централизованной обработки двух одновременно выполняемых процессов. Эта модель предполагает, что обработка нескольких задач может быть ограничена когнитивными ресурсами, распределение которых может быть произвольным или зависеть от других характеристик, таких как дыхательная механика, пол и аффект [23]. Успех выполнения двух задач зависит от способности разделять и направлять ресурсы внимания, а также от сохранности исполнительной функции [24]. Поскольку люди с хроническими респираторными заболеваниями часто испытывают когнитивные нарушения, у них может быть снижена способность направлять внимание, когда когнитивные функции затруднены. Это было продемонстрировано нарушениями ходьбы при выполнении двух задач в сочетании с правописанием у пациентов с ХОБЛ [25]. В будущем было бы актуально изучить двойную задачу с реализацией ДРС в сочетании с когнитивной задачей в этой группе пациентов.

Как показали результаты нашего исследования, комбинированное действие когнитивной и резистивной нагрузки характеризовалось более высоким уровнем возникающей одышки, достоверно превышающей ощущение затруднения дыхания во время изолированного применения

ДРС. Хотя механизм, объясняющий этот эффект, не выяснен, появляющаяся нейровизуализация подтверждает связь между дыханием, контролируемым корой, и эмоциями. Респираторная электрическая активность мозга наблюдалась во время распознавания страха и в областях мозга, связанных с вознаграждением и мотивацией [26]. Во время действия ДРС была продемонстрирована активация лимбической системы, которая участвует в обработке эмоций [27]. Люди с хронической одышкой испытывают более высокий уровень тревоги и депрессии, что может привести к более выраженному восприятию одышки, чем у здорового населения. Влияние возникающей ситуационной тревожности на одышку может привести к неэффективности лечения одышки и увеличению бремени болезни у пациентов [28].

Четыре наиболее часто оцениваемых качественных дескриптора были одинаковыми среди изолированного использования ДРС и двух-задачного SCWT+ДРС: «напряженная работа дыхания», «недостаточный вдох», «затруднение вдоха», «сдавление груди». Для сравнения, после тестирования с физической нагрузкой у здоровых взрослых, участники описывали свое дыхание, используя дескрипторы «напряженная работа дыхания» и «тяжелое дыхание». Кроме того, участники с заболеваниями легких, такими как ХОБЛ и БА, последовательно описывали свои ощущения одышки после упражнений, используя термины «напряженная работа дыхания», «трудность вдоха» и «неудовлетворенный вдох» [29], которые были схожи с дескрипторами, выбранными участниками, при моделировании одышки в настоящем исследовании. Это сходство четырех верхних дескрипторов в данном исследовании демонстрирует, что наша экспериментальная модель с использованием ДРС, способна вызывать одышку, которая по качественному характеру аналогична одышке у пациентов с ХОБЛ и БА.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполнение двойной задачи в виде цветового и словесного теста Струпа (SCWT) в сочетании с дополнительным респираторным сопротивлением значительно снижало когнитивную точность и производительность у здоровых молодых людей. Кроме того, комбинированное действие когнитивной и резистивной нагрузки характеризовалось более высоким уровнем возникающей одышки. Учитывая распространенность одышки и когнитивных нарушений при некоторых респираторных заболеваниях, исследования по оценке взаимосвязи между одышкой, тревожностью и когнитивными функциями у пациентов с хроническими заболеваниями легких могут обеспечить более точные стратегии реабилитации.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Conflict of interest. The authors have no conflict of interests to declare.

ЛИТЕРАТУРА

1. Чучалин А. Г. Одышка: нейробиологи-ческие и клинические аспекты. Пульмонология. 2021;31(6):695-700. doi:10.18093/0869-0189-2021-31-6-695-700.

2. Трушенко Н. В., Чикина С. Ю., Лукашенко Е. П., Чучалин А. Г. Вербальные характеристики одышки у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких и бронхиальной астмой. Пульмонология. 2011;(3):70—80. doi:10.18093/0869-01892011-0-3-70-80

3. Mahler D. A., O'Donnell D. E., eds. Dyspnea: Mechanisms, Measurement and Management. 3rd ed. London, New York: CRC Press/Tailor & Francis; 2014.

4. Yohannes A. M., Chen W., Moga A. M., Leroi I., Connolly M. J.. Cognitive Impairment in Chronic Obstructive Pulmonary Disease and Chronic Heart Failure: A Systematic Review and Meta-analysis of Observational Studies. J. Am. Med. Dir. Assoc. 2017;18:451.e1-451.e11. doi:10.1016/j. jamda.2017.01.014.

5. Косяков А. В. Комплексный подход к оценке функционального статуса пациентов с хронической обструктивной болезнью легких. Наука молодых (Eruditio Juvenium). 2021;9(4):553-558. doi:10.23888/HMJ202194553-558.

6. Peiffer C. Dyspnea and Emotion. Am. J. Respir. Crit. Care. Med. 2008;177:937-9. Yohannes .AM, Alexopoulos GS. Depression and anxiety in patients with COPD. Eur. Respir. Rev. 2014; 23: 345-9. doi:10.1183/09059180.00007813.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

7. Pumar M. I., Gray C. R., Walsh J. R., Yang I. A., Rolls T. A., Ward D. L. Anxiety and depression-Important psychological comorbidities of COPD. J. Thorac. Dis. 2014;6:1615-31. doi:10.3978/j. issn.20721439.2014.09.28.

8. von Leupoldt A., Taube K., Lehmann K., Fritzsche A., Magnussen H. The impact of anxiety and depression on outcomes of pulmonary rehabilitation in patients with COPD. Chest. 2011;140:730-6. doi:10.1378/chest.10-2917.

9. Turan O., Yemez B., Itil O. The effects of anxiety and depression symptoms on treatment adherence in COPD patients. Prim. Health. Care. Res. Dev. 2014;15:244-51. doi:10.1017/ S1463423613000169.

10. Driskell T., Driskell J. E. Got theory? multitasking, cognitive load, and deception. In: Docan-Morgan T, editor. The palgrave handbook of deceptive communication. Cham: Springer International Publishing. 2019:145-65.

11. Ozsoy I., Ozsoy G., Kararti C., Buyukturan B., Yilmaz F., Buyukturan O., et al. Cognitive and motor performances in dual task in patients with chronic obstructive pulmonary disease: a comparative study. Ir. J. Med. Sci. 2021;190:723-30. doi:10.1007/ s11845-020-02357-6.

12. Barnes P. J., Burney P. G. J., Silverman E. K., Celli B. R., Vestbo J., Wedzicha J. A. Chronic obstructive pulmonary disease. Nat. Rev. Dis. Primers. 2015;1:15076. doi:10.1038/nrdp.2015.76.

13. Scarpina F., Tagini S. The stroop color and word test. Front. Psychol. 2017;8:557. doi:10. 3389/ fpsyg.2017.00557.

14. Sucec J., Herzog M., Van Diest I., Van den Bergh O., von Leupoldt A. The impairing effect of dyspnea on response inhibition. Int. J. Psychophysiol. 2018;133:41-9. doi:10.1016/j.ijpsycho.2018.08. 012.

15. World Medical Association. World Medical Association Declaration of Helsinki: ethical principles for medical research involving human subjects. JAMA. 2013;310:2191-4. doi:10.1001/ jama. 2013.281053.

16. Borg G. A.. Psychophysical bases of perceived exertion. Med. Sci. Sports Exerc. 1982;14: 377-81.

17. Lovibond P. F., Lovibond S. H. The structure of negative emotional states: comparison of the Depression Anxiety Stress Scales (DASS) with the Beck Depression and Anxiety Inventories. Behav. Res. Ther. 1995;33:335-43. doi:10.1016/0005-7967(94)00075-u.

18. Simon P. M. Schwartzstein R. M., Weiss J. W., Lahive K., Fencl V., Teghtsoonian M. Distinguishable sensations of breathlessness induced in normal volunteers. Am. Rev. Respir. Dis. 1989;140:1021-7. doi:10.1164/ajrccm/140.4.1021.

19. Бяловский Ю. Ю., Ракитина И. С. Патофизиологические механизмы резистивного дыхания. Российский медико-биологический вестник имени академика И. П. Павлова. 2021;29(2):219-226.

20. Stroop J. R. Studies of interference in serial verbal reactions. J. Exp. Psychol. 1935;18: 643-62.

21. Yang H., Laforge G., Stojanoski B., Nichols E.S., McRae K., Kohler S. Late positive complex in eventrelated potentials tracks memory signals when they are decision relevant. Sci Rep. 2019; 9: 9469. doi:10.1038/s41598-019-45880-y.

22. Lorist M. M., Kernell D., Meijman T. F., Zijdewind I. Motor fatigue and cognitive task performance in humans. J. Physiol. (Lond). 2002;545:313-9. doi:10.1113/jphysiol.2002.027938.

23. Plummer P., Eskes G. Measuring treatment effects on dual-task performance: a framework for research and clinical practice. Front Hum. Neurosci. 2015;9:225. doi:10.3389/fnhum.2015.00225.

24. Leone C., Feys P., Moumdjian L., D'Amico E., Zappia M., Patti F. Cognitive-motor dual-task interference: A systematic review of neural correlates. Neurosci. Biobehav. Rev. 2017;75:348-60. doi:10.1016/j.neubiorev.2017.01.010.

25. Hassan S. A., Bonetti L. V., Kasawara K. T., Beal D.S., Rozenberg D., Reid W. D. Decreased automaticity contributes to dual task decrements in older compared to younger adults. Eur. J. Appl. Physiol. 2022;122:965-74. doi:10.1007/s00421-022-04891-w.

26. Folschweiller S., Sauer J-F. Respiration-Driven Brain Oscillations in Emotional Cognition. Front Neural. Circuits. 2021;15:761812. doi:10.3389/ fncir.2021.761812.

27. von Leupoldt A., Sommer T., Kegat S., Baumann H.J., Klose H., Dahme B. The unpleasantness of perceived dyspnea is processed in the anterior insula and amygdala. Am. J. Respir. Crit. Care. Med. 2008;177:1026-32. doi:10.1164/ rccm.200712-1821OC.

28. Dahlen I., Janson C. Anxiety and depression are related to the outcome of emergency treatment in patients with obstructive pulmonary disease. Chest. 2002;122:1633-7. doi:10.1378/chest. 122.5.1633.

29. Wickerson L., Brooks D., Granton J., Reid W. D, Rozenberg D., Singer L. G. Interval aerobic exercise in individuals with advanced interstitial lung disease: a feasibility study. Physiother Theory Pract. 2021;37:1034-42. doi:10.1080/09593985.20 19.1678207.

REFERENCES

1. Chuchalin A. G. Dyspnea: neurobiological and clinical aspects. Pul'monologiya. 2021;31(6):695-700. doi:10.18093/0869-0189-2021-31-6-695-700. (In Russ.).

2. Trushenko N.V., Chikina S.Yu., Lukashenko E.P., Chuchalin A.G. Verbal characteristics of shortness of breath in patients with chronic obstructive pulmonary disease and bronchial asthma. Pulmonology. 2011;(3):70-80. (In Russ.). doi:10.18093/0869-01892011-0-3-70-80.

3. Mahler D. A., O'Donnell D. E., eds. Dyspnea: Mechanisms, Measurement and Management. 3rd ed. London, New York: CRC Press/Tailor & Francis; 2014.

4. Yohannes A. M., Chen W., Moga A. M., Leroi I., Connolly M. J.. Cognitive Impairment in Chronic Obstructive Pulmonary Disease and Chronic Heart Failure: A Systematic Review and Meta-analysis of Observational Studies. J. Am. Med. Dir. Assoc. 2017;18:451.e1-451.e11. doi:10.1016/j. jamda.2017.01.014.

5. Kosyakov A. V. An integrated approach to assessing the functional status of patients with chronic obstructive pulmonary disease. Nauka

molodyh (Eruditio Juvenium). 2021;9 (4): 553-558. (In Russ.). doi:10.23888/HMJ202194553-558.