The Role of Il-6 in the Effects of Heart Rate Variability Biofeedback Parameters in Humans

Poskotinova L.V., Krivonogova E.V., Demin D.B., Stavinskaya O.A., Balashov S.N.

The Institute of Environmental Physiology, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, Archangelsk, Russian Federation

Abstract. A single session of heart rate variability biofeedback (HRV ) parameters in order to enhance vagal effects on heart rhythm and determining of the serum levels interleukin -6 and interleukin -10 in 79 persons (healthy and hypertensive 1-2 degrees) were carried out. During HRV biofeedback session and after the patients with levels of IL-6 less than the lower quartile in the sample (less than 5 pg/ml) revealed deficiency reserves of cardiac vagal regulation — lower total spectrum power of heart rate variability and a higher stress-index than in those with levels of IL-6 more than 5 pg/ml. The maximum reduction in vagal reserves expressed in individuals with hypertension and the level of IL-6 less than 5 pg/ml. Whatever the level of initial blood pressure in people with the level of IL-6 less than 5 pg/ml showed the greatest number of people with unsuccessful result of the biofeedback session.

Keywords: interleukin-6, heart rate variability biofeedback

REFERENCES
1. Critchley H. D., Taggart P., Sutton P. M. et al. Mental stress and sudden cardiac death: asymmetric midbrain activity as a linking mechanism // Brain – 2005 – Vol.128 (1) – P. 75 – 85.
2. Wang S.Z., Li S., Xu X.Y. et al. Effect of slow abdominal breathing combined with biofeedback on blood pressure and heart rate variability in prehypertension //Journal of Alternative and Complementary Medicine – 2010 – Vol.16(10) – P. 1039 – 1045.
3. Lehrer P. M., Vaschillo E., Vaschillo B. at al. Heart Rate Variability Biofeedback Increases Baroreflex Gain and Peak Expiratory Flow // Psychosomatic Medicine – 2003 – Vol.65 – P.796 – 805
4. Moravec C.S. Biofeedback therapy in cardiovascular disease: Rationale and research overview // Cleveland Clinic Journal of Medicine – 2008 – Vol. 75 – Suppl. 2 – S.35 – 38
5. Demin D.B., Poskotinova L.V., Krivonogova E.V. Varianty EEG-reaktsiy pri vypolnenii kursa BOS-treningov u podrostkov v zavisimosti ot iskhodnogo vegetativnogo tonusa // Ekologiya cheloveka – 2012 — № 3 – S. 16-22.
6. Bayevskiy R.M., Ivanov G.G., Chireykin L.V. i dr. Analiz variabel’nosti serdechnogo ritma pri ispol’zovanii razlichnykh elektrokardiograficheskikh sistem (metodicheskiye rekomendatsii) // Vestnik aritmologii. –2001. – № 24. – S. 65–87.
7. Poskotinova L.V., Khasanova N.M., Diyeva M.N., Stavinskaya O.A., Yakushkina S.N. Rol’ serotonina v izmenenii neyrovegetativnykh pokazateley pri bioupravlenii parametrami variabel’nosti serdechnogo ritma u lits s razlichnym urovnem arterial’nogo davleniya // Fundamental’nyye issledovaniya – 2012 — № 9 (4) — S. 827-830
8. Naitoh Y., Fukata J., Tominaga T., et al. Interleukin-6 stimulates the secretion of adrenocorticotropic hormone in conscious, freely-moving rats // Biochemical and biophysical research communication. – 1988. – Vol.155. – C. 1459–1463.
9. Ivanova M.M. Rol’ interleykina-6 v patogeneze zabolevaniy cheloveka // Mezhdunarodnyy zhurnal meditsinskoy praktiki – 1999 — №4 – S.40-50
10. Papanicolaou D. A., Wilder R.L., Manolagas S. C., Chrousos G. P. The pathophysiologic roles of interleukin-6 in human disease // Annals of Internal Medicine – 1998 – Vol.128. No 2. P.127-137
11. Kelly M., Keller C., Avilucea P.R. et al. AMPK activity is diminished in tissues of IL-6 knockout mice: the effect of exercise // Biochemical and Biophysical Research Communications. – 2004 — V. 320 (2) — P. 449–454.
12. Penkowa M and Hidalgo J. IL-6 deficiency leads to reduced metallothionein-I+II expression and increased oxidative stress in the brain stem after 6-aminonicotinamide treatment // Experimental Neurology — 2000 – Vol. 163(1) – P. 72-84.
13. Armario A., Hernandez J., Bluethmann H., Hidalgo J. IL-6 deficiency leads to increased emotionality in mice: evidence in transgenic mice carrying a null mutation for IL-6. // Journal of Neuroimmunology – 1998 – Vol. 92(1-2) – P. 160-169.
14. Patent 2465595 RU. Sposob prognozirovaniya riska realizatsii perinatal’nogo porazheniya tsentral’noy nervnoy sistemy v neonatal’nom periode u donoshennykh detey, rodivshikhsya v sostoyanii asfiksii. Avtory – Chistyakova G.N., Remizova I.I., Bychkova S.V. i dr. Opubl. 27.10.2012. Byull.№30
15. Patent RU 2317771. Sposob korrektsii vegetativnykh disbalansov s pomoshch’yu kompleksa dlya obrabotki kardiointervalogramm i analiza variabel’nosti serdechnogo ritma “Varikard 2.51”, rabotayushchego pod upravleniyem komp’yuternoy programmy ISCIM 6.1 (BUILD 2.8), s ispol’zovaniyem biologicheskoy obratnoy svyazi. Avtory — Poskotinova L.V., Semenov YU.N. Opubl. 27.02.2008. Byull.№6
16. Yeliseyev V.V., Medvedev M.M., Chireykin L.V., Yevdokimova N.R. Cravnitel’noye izucheniye antiaritmicheskogo deystviya adenozina i adenozintrifosfata pri aritmiyakh, indutsirovannykh akonitinom u myshey // Vestnik aritmologii – 1998 — №9 — S.43-46
17. Bernstok D., Kak B. Dvoynaya zhizn’ molekuly ATF // V mire nauki – 2010 — №2 — S. 69-76

Авторская справка
Поскотинова Лилия Владимировна, liliya200572@mail.ru
Институт физиологии природных адаптаций УрО РАН, д.б.н., доцент, зав.лабораторией биоритмологии;
Институт медико-биологических исследований Северного (Арктического) федерального университета им. М.В.Ломоносова, профессор кафедры экологической физиологии и биохимии, ведущий научный сотрудник
Российская Федерация 163000 г. Архангельск, пр. Ломоносова, 249
Кривоногова Елена Вячеславовна, elena200280@mail.ru;
к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории биоритмологии
Дёмин Денис Борисович, denisdemin@mail.ru;
к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории биоритмологии

Authors
Poskotinova Liliya V. liliya200572@mail.ru;
The Institute of Environmental Physiology, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, Doct. Biol. Sci., Associate Professor, Head of Biorhythmology Laboratory;
Institute of Medical and Biological Research, Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov; professor of the Environmental Physiology and Biochemistry Department, Leading Researcher
Russian Federation 163000 Arkhangelsk, Lomonosov av., 249
Krivonogova Elena Vyacheslavovna, elena200280@mail.ru;
PhD, Senior researcher of Biorhythmology Laboratory
Demin Denis Borisovich, denisdemin@mail.ru
Ph.D., Senior researcher of Biorhythmology Laboratory