저산소 호흡의 효과

호흡. 호흡법은 단순히 원하는 결과를 얻기 위해 의식적으로 호흡을 조작하는 것을 의미합니다. 다양한 목표를 위한 다양한 종류의 호흡법이 있습니다. 프라나야마라고 불리는 요가의 전체 부분은 다양한 건강상의 이점을 위해 호흡 조작의 힘을 활용합니다. 현재 연구는 고대 전통의 특정 기술을 사용하지 않고 서구 문헌에 기반을 둔 두 가지 기본 기술인 느린 속도 호흡과 저산소 호흡 참기 훈련을 결합합니다.

호흡법: 천천히 호흡합니다. 천천히 진행되는 호흡(SPB)에 대한 연구는 심박수가 호흡을 따른다는 관찰에서 나타났습니다. 심박수는 숨을 들이쉴 때 증가하고 숨을 내쉴 때 감소합니다. 호흡이 약 0.1Hz(분당 6회 호흡)의 일정한 속도로 유지되면 여러 생리학적 과정이 정렬됩니다. 느린 호흡은 더 큰 일회 호흡량을 필요로 하기 때문에 SPB는 혈압의 리드미컬한 변화를 일으켜 압반사 반응을 유발합니다. 압력반사에는 미주신경 구심성 신경을 통해 신체에서 뇌간 및 상위 뇌 중추까지의 통신이 포함됩니다. 뇌는 미주신경을 통해 심장으로 다시 돌출하여 아세틸콜린을 방출하여 일시적인 심장 둔화를 유발합니다. 어쨌든 우리 문화에서는 일반적인 호흡이 훨씬 빠르고 규칙적이지 않기 때문에 이러한 공명은 정상적인 일상 생활에서 이루어지지 않아 부교감 기능이 저하됩니다. SPB를 실천하면 적절한 자율신경 균형을 회복하여 건강 회복에 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어, SPB 동안 혈압은 증가된 압반사 민감도와 함께 급격하게 감소합니다. 고혈압 환자의 수축기 혈압은 SPB 시행 8주와 12주 후에 감소했습니다. 또한 높은 고도에 노출된 해수면 거주자의 혈압을 낮추고 산소 흡수를 증가시킬 수 있습니다.

미주신경 구심성 뇌간 표적 외에도 등쪽 뇌교, 수도관 주위 회백질, 소뇌, 시상하부, 시상, 외측 및 전섬 피질도 SPB 동안 기능적 자기 공명 영상(fMRI)에서 활성을 나타냅니다(Critchley et al., 2015) . 8주 동안 SPB를 정기적으로 실시하면 대조군에 비해 복내측 전전두엽 피질과 뇌섬엽, 편도체, 중간 띠, 외측 전두엽 피질 사이의 기능적 연결성이 증가하는 것으로 나타났습니다(Schumann et al., 2021).

호흡법: 숨을 참는다. 다양한 연구 방법을 통해 간헐적인 저산소의 놀라운 이점이 밝혀졌습니다. 여러 시대에 걸쳐 다양한 문화권에서는 호흡을 줄이거나 건강상의 이유로 고도로 이동하는 것에 대해 어느 정도 인식해 왔습니다. 인간이 열기구 타기나 등산과 같은 고지대 활동을 시작했을 때 구체적인 연구가 수행되기 시작했으며, 거기에서 저산소의 이점에 대한 많은 발견이 이루어졌습니다. 예를 들어, 운동선수의 고지대 생활은 해수면에서의 훈련과 경쟁에 이점을 제공하며, 요기 마스터는 스트레스 감소 또는 마음 정화와 같은 다양한 이점을 위해 산소 노출을 제한하는 프라나야마(호흡 기술)를 가르쳤습니다. 그러나 이것은 산소 저하로 인한 가장 명백한 후유증일 뿐입니다. 더 놀라운 점은 저산소 상태의 전제 조건이 일반적으로 신경 세포 사멸을 초래하는 후속 허혈성 공격으로부터 보호한다는 것입니다. 감소된 산소는 또한 성장 인자를 증가시키고, 신경 발생을 증가시키며, 뇌로의 혈류를 개선하고 항산화 활동을 증가시키는 것으로 나타났습니다. 이러한 이점의 메커니즘은 주로 저산소증 유발 인자(HIF)와 관련이 있는 것으로 생각되며, 이는 헴-옥시게나제-1, 열충격 단백질, 성장 인자, 에리스로포이에틴 등과 같은 하류 효과기로 이어집니다. 따라서 직관에 반하는 것처럼 보일 수도 있지만, 산소 혼합 가스 감소, 고도 또는 숨 참기 등을 통해 산소를 제한하는 것은 신체의 자연적 능력을 자극하여 건강 증진 요인을 증가시키는 효과적인 방법입니다.

호흡의 뇌파 뇌 영상. 이 연구에서는 128채널 EEG 캡을 사용하여 ICA(독립 구성 요소 분석)를 사용하여 피질 소스 활동으로 분해할 수 있는 전체 머리 EEG를 기록합니다. 이 기술은 (두피 위치 대신) 뇌의 여러 영역에서 발생하는 활동을 분리한 다음 특정 작업 중에 일시적인 상호 작용을 관찰할 수 있다는 장점이 있습니다. 이 연구에서는 유도된 리듬 호흡 및 숨 참기 시퀀스 동안 소스 활동을 조사하여 이러한 상태를 특징짓는 주파수 전력 및 일관성을 관찰합니다. 저산소증이 EEG에 미치는 영향은 광범위하게 연구되지 않았으며, 부분적으로 저산소증을 유발하는 다양한 기술로 인해 예비 보고서도 다양합니다. 예를 들어, 저압성 저산소증은 한 연구에서 알파(~8~12Hz) 및 세타(~4~7Hz) 주파수가 증가하는 것으로 나타났지만 다른 두 연구에서는 알파가 감소하는 것으로 나타났습니다. 세타 전력. 정상기압 호흡 유지도 알파 활동을 감소시키는 것으로 나타났습니다. 또한, 고탄산증 또는 이산화탄소(CO2) 증가(숨을 참는 동안에도 발생함)는 자기뇌파검사를 사용하여 알파, 베타(~13~30Hz) 및 낮은 감마(~30~50Hz)도 감소시키는 것으로 나타났습니다. .

SPB에는 호흡 조절 중 및 호흡 후 스펙트럼 변화를 보여주는 작은 문헌도 있습니다. 특정 프라나야마 기법에 대한 한 연구에서는 SPB 동안 세타가 증가하다가 후속 명상 중에 떨어지는 반면 알파 파워는 SPB 동안 감소하고 명상 중에 더 감소하는 것으로 나타났습니다. 다른 실험 설계를 사용한 또 다른 연구에서는 피험자가 빠른 호흡, 정상 호흡 및 SPB를 수행할 때 총 전력 및 모든 스펙트럼 대역(세타, 알파, 베타)이 점진적으로 증가하는 것으로 나타났습니다. 그러나 또 다른 연구에서는 빠른 호흡에 비해 SPB 동안 낮은 베타 전력이 감소한 것으로 나타났습니다. SPB는 또한 느린 피질 전위와 심박 변이도(HRV)를 동기화하여 피험자의 주관적으로 편안한 상태를 유도하는 것으로 나타났습니다.

이러한 보고서는 자발적인 호흡 조작 중 EEG 변화에 대한 명확한 증거를 보여 주지만 결과는 일관성이 없으며 가장 기본적인 분석 기술만 사용합니다. 본 연구에서는 ICA를 사용하여 고밀도 EEG 데이터를 독립적인 구성 요소로 분해하여 이러한 결과를 확장하고 EEG 활동의 일관성과 인과성을 조사하여 이러한 상태에서 뇌 연결 수준과 정보 흐름 방향을 보여주고자 합니다. 변화된 의식.

생리학, 생화학, 분자생물학. 인간의 호흡에 대한 생리적, 생화학적, 분자생물학적 반응을 통합하기 위한 연구는 수행되지 않았습니다. 연구에서는 면역 조절에 대한 주요 효과를 보여주는 요가 중 전사체 변화를 평가했지만 이는 다른 조작 외에 호흡을 포함하는 과정으로 인해 복잡해졌습니다. 우리 연구는 호흡 훈련의 영향을 연구하기 위해 여러 생리학적, 생물학적 다중 오믹 종점을 통합한 최초의 연구가 될 것입니다.