Background and Objective: Obesity and overweight are associated with dysfunction of autonomic nervous system (ANS). Increased sympathetic activity is an independent risk factor for cardiovascular disease (CVD). On the contrary, enhancement of parasympathetic activity could prevent CVD. The aim of this study was to determine effect of diaphragmatic breathing control which is a physical therapy technique on changes of ANS function in overweight and obese female adolescents.
Material and Methods: In a crossover design, 12 overweight and obese female adolescents with body mass index ≥ 23 kg/m2 were recruited. They randomly performed two breathing manners consisting of a 10 minute normal breathing (spontaneous breathing) and a 10 minute diaphragmatic breathing control, with a 10 minute resting interval. Heart rate variability (HRV) which reflects ANS function, respiratory rate, heart rate, and blood pressure were measured prior and subsequent to the two breathing manners.
Results: High frequency power value of HRV following diaphragmatic breathing control was significantly higher than those following spontaneous breathing. In addition, respiratory rate, systolic blood pressure, and mean arterial blood pressure following diaphragmatic breathing control were significantly lower than that baseline and following spontaneous breathing. There was no significant difference in heart rate between breathing manners.
Conclusion: This study suggests that diaphragmatic breathing control may be a useful technique for enhancing parasympathetic nervous system activity and attenuating respiratory rate and blood pressure in overweight female adolescents.
หลักการและวัตถุประสงค์: โรคอ้วนและภาวะน้ำหนักเกินมีความสัมพันธ์กับความผิดปกติของระบบประสาทอัตโนมัติ โดยพบว่ามีการทำงานของระบบประสาทซิมพาเทติกเพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นปัจจัยเสี่ยงหนึ่งของโรคทางระบบหัวใจและหลอดเลือด การส่งเสริมให้ระบบประสาทพาราซิมพาเทติกทำงานดีขึ้นมีส่วนช่วยในการป้องกันโรคทางระบบหัวใจและหลอดเลือดได้ การศึกษาครั้งนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของการควบคุมการหายใจโดยใช้กล้ามเนื้อกะบังลมซึ่งเป็นเทคนิคการรักษาทางกายภาพบำบัดต่อการเปลี่ยนแปลงการทำงานของระบบประสาทอัตโนมัติในวัยรุ่นเพศหญิงที่มีน้ำหนักตัวเกินและอ้วน
วิธีการศึกษา: รูปแบบการศึกษาเป็นแบบไขว้กลุ่ม (crossover design) ทำในอาสาสมัครวัยรุ่นเพศหญิงที่มีน้ำหนักตัวเกินและอ้วน จำนวน 12 ราย ดัชนีมวลกาย ≥ 23 กิโลกรัม/ตารางเมตร ทำการศึกษาโดยให้อาสาสมัครสุ่มเลือกลำดับการหายใจ ประกอบด้วยการหายใจเข้าออกปกติ 10 นาที และการควบคุมการหายใจโดยใช้กล้ามเนื้อกะบังลม 10 นาที โดยมีระยะห่างของทั้ง 2 รูปแบบ 10 นาที ตัวแปรที่ศึกษาประกอบด้วยค่าความแปรปรวนของการเต้นของหัวใจ (heart rate variability, HRV) ซึ่งสะท้อนการทำงานของระบบประสาทอัตโนมัติ อัตราการหายใจ อัตราการเต้นของหัวใจ และระดับความดันเลือด โดยศึกษาก่อนและหลังการฝึกหายใจแต่ละรูปแบบ
ผลการศึกษา: หลังการฝึกควบคุมการหายใจโดยใช้กล้ามเนื้อกะบังลมพบว่า HRV มีการเปลี่ยนแปลงคือ HF (High frequency) มีค่าเพิ่มสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ เมื่อเทียบกับการหายใจเข้าออกปกติ ในขณะที่ LF (Low frequency) ไม่พบการเปลี่ยนแปลงทางสถิติ นอกจากนี้ยังพบว่าอัตราการหายใจ ระดับความดันเลือดขณะหัวใจบีบตัว และระดับความดันเลือดแดงเฉลี่ยหลังการควบคุมการหายใจโดยใช้กล้ามเนื้อกะบังลมมีค่าต่ำกว่าหลังการหายใจเข้าออกปกติอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ โดยไม่พบความแตกต่างของอัตราการเต้นของหัวใจหลังการหายใจทั้ง 2 รูปแบบ
สรุป: ผลการศึกษาครั้งนี้ชี้ให้เห็นว่าการควบคุมการหายใจโดยใช้กล้ามเนื้อกะบังลมสามารถเพิ่มการทำงานระบบประสาทอัติโนมัติพาราซิมพาเทติก และลดอัตราการหายใจและระดับความดันโลหิตในวัยรุ่นเพศหญิงที่มีน้ำหนักตัวเกินและอ้วนได้