Изучены следующие показатели скаттерграммы:
-длина основного (без экстрасистол и артефактов) «облака» (длинная ось эллипса — L) соответствует вариационному размаху. По физиологическому смыслу этот показатель не отличается от SDNN, т.е. отражает суммарный эффект регуляции ВНС, но указывает на максимальную амплитуду колебаний длительности интервалов R-R;
-ширина скаттерграммы (перпендикуляр к длинной оси, проведенный через ее середину — w);
-площадь скаттерграммы вычисляется по формуле площади эллипса:
S =(π × L × w)/ 4
Нормальная форма скаттерграммы представляет собой эллипс, вытянутый вдоль биссектрисы. Именно такое расположение эллипса означает, что к дыхательной прибавлена некоторая величина недыхательной аритмии.
При аритмиях, когда методы статистического и спектрального анализа вариабельности ритма сердца малоинформативны или неприемлемы, целесообразно использовать оценку корреляционной ритмограммы (скаттерграммы).
Б. MЕТОДЫ АНАЛИЗА НЕЛИНЕЙНЫХ ХАОТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ КАРДИОРИТ МА — «ДЕТЕРМИНИРОВАННЫЙ ХАОС « и «ЭНТРОПИЯ « СЕРДЕЧНОГО РИТМА
Теоретическое обоснование такого подхода основано на представлении о сложном, иррегулярном строении и комплексности механизмов регуляции живых организмов. Организм состоит из множества подсистем, которые, в свою очередь, имеют комплексный характер.
Вопросы динамического поведения комплексных систем в настоящее время рассматриваются с позиций «детерминированного хаоса». Детерминированность хаотической системы заключается в высокой ее чувствительности по отношению к исходному состоянию и возможности описания ее поведения математическими методами нелинейной динамики.
Среди последних используются методы фазового портрета, построения пространственных карт, вычисление размерности вложения или экспоненты Ляпунова, энтропии и другие. Это, несомненно, перспективное направление исследования ВРС на сегодняшний день не имеет достаточного теоретического и экспериментального обоснования, а потому не может использоваться в клинической практике.
IV. Вариационная пульсометрия по Р.М. Баевскому
«Классическая» методика оценки показателей вариабельности ритма сердца изложена в работах Р.М.
евского. Представления о мате- матико-статистических показателях сердечного ритма как об индикаторах состояния различных уровней управления функциями оказались весьма продуктивными для клинической физиологии и профилактической медицины. Приведем кратко основные положения взглядов Р.М. Баевского на математический анализ сердечного ритма. Предложено упрощенно рассматривать систему управления ритмом сердца, состоящей из двух контуров: центрального и автономного.
Автономный контур (АК) регуляции ритма сердца — это, в определенной степени обособленная система, работающая в режиме компенсации отклонений в ответ на возмущения, вызванные дыханием. Активность автономного контура характеризуется выраженностью дыхательных волн сердечного ритма.
Центральный контур (ЦК) регуляции ритма сердца связан с недыхательной компонентой СР. Он участвует в управлении ритмом сердца через автономный контур, заставляя его работать в вынужденном режиме. Центральный контур состоит из трех уровней: А, Б, В, соответствующих процессам управления:
А — взаимодействие организма с внешней средой; Б — межсистемный уровень, обеспечивающий регулирование взаимодействия различных систем внутри организма;
В — внутрисистемный уровень, обеспечивающий взаимодействие различных параметров внутри одной системы.
Выделение указанных уровней является условным и сделано с целью разработки определенного методологического подхода к проблеме математического анализа структуры СР, который заключается в том, что по соотношению активности различных контуров регуляции СР можно судить о степени напряжения регуляторных механизмов. При этом необходимо иметь в виду следующее:
-при оптимальном регулировании управление происходит с минимальным участием высших (центральных) уровней. Оптимальная деятельность низших уровней «освобождает» высшие от необходимости постоянного участия в локальных регуляторных процессах.
В случае, когда низшие не справляются со своими функциями, когда необходима координация деятельности нескольких подсистем, уравновешивание организма со средой идет за счет напряжения механизмов регуляции. Чем выше централизация управления ритмом сердца, тем больше напряжение регуляторных механизмов, тем выше «физиологическая цена» адаптации;
-период волн сердечного ритма связан с уровнями управления: чем больше период, тем выше соответствующий уровень управления. Дыхательные волны характеризуют активность АК, а медленные волны сердечного ритма характеризуют ЦК. Централизация управления проявляется усилением недыхательной компоненты СР, появлением медленных волн со все более длинными периодами, усилением мощности медленных волн, ослаблением дыхательных волн.
Оценка степени напряжения регуляторных систем
Адаптация, или приспособление к условиям окружающей среды, к социальным, производственным, бытовым или климатическим факторам, — одно из фундаментальных свойств организма человека. Любое заболевание может рассматриваться как результат истощения адаптационных механизмов.
Переход из состояния здоровья в состояние болезни проходит через последовательные стадии адаптационного процесса. Следовательно, можно выделить среди здоровых и практически здоровых людей разнородные группы лиц с различной степенью адаптированности к окружающей среде. Р.М. Баевским предложена следующая рабочая классификация состояний по степени напряжения регуляторных систем, обусловленного адаптивными реакциями организма (Р.М. Баевский, 1999):
1.Состояние нормы или состояние удовлетворительной адаптации к условиям среды. Класс функциональных состояний с достаточными функциональными (адаптационными) возможностями организма. Понятие нормы включает в себя способность организма адаптироваться к определенным воздействиям факторов окружающей среды. Адекватность ответа организма на воздействие тех или иных факторов — тоже один из важнейших компонентов нормы.
2.Состояние повышенного функционального напряжения механизмов адаптации, при которых оптимальные адаптационные возможности организма обеспечиваются более высоким, чем в норме, напряжением регуляторных систем, что приводит к повышенному расходованию функциональных резервов организма.
3.Состояние перенапряжения, или состояние неудовлетворительной адаптации, — характеризуется снижением функциональных возможностей организма с преобладанием неспецифических или специфических изменений со стороны определенных органов и систем
4.Состояние истощения регуляторных систем, или срыв адаптации — состояние с резким снижением функциональных возможностей организма в связи с нарушением механизмов компенсации. В данном состоянии, как правило, наблюдаются различные заболевания в стадии субкомпенсации или декомпенсации.
Названные четыре состояния можно рассматривать как четыре «диагноза» здоровья, четыре его качества. Каждый из последующих уровней адаптации содержит все более значительную вероятность развития или наличия болезни. Наиболее высока эта вероятность в группе
лиц со срывом адаптации.
В нее входят лица с латентными формами заболеваний, явлениями предболезни, хроническими или нераспознанными болезнями. Определение степени напряжения регуляторных систем связано, по существу, с диагностикой указанных состояний. Исходя из концепции о сердечно-сосудистой системе как об индикаторе адаптационно-приспособительной деятельности целостного организма, для оценки состояния регуляторных механизмов обычно используют анализ изменений ритма сердечных сокращений. Изменение сердечного ритма — универсальная оперативная реакция целостного организма на любое воздействие внешней среды. Информация о том, какова «цена» этой адаптации, содержится в волновой структуре сердечного ритма и может быть выявлена с помощью математического анализа ряда кардиоинтервалов.
Физиологическая интерпретация некоторых показателей математического анализа ритма по Р.М. Баевскому .
Математическое ожидание (М) — этот показатель отражает конечный результат всех регуляторных влияний на сердце и систему кровообращения в целом. Он эквивалентен средней ЧСС, обладает наименьшей изменчивостью среди всех медико-статистических показателей, и его отклонение от индивидуальной нормы обычно сигнализирует об увеличении нагрузки на аппарат кровообращения или о наличии патологических отклонений.
Сигма (δ) — среднее квадратичное отклонение динамического ряда. Это один из основных показателей вариабельности ритма сердца, характеризующий состояние механизмов регуляции. Он указывает на суммарный эффект влияния на синусовый узел симпатического и парасимпатического отделов вегетативной системы (см. также SDNN).
Мода (Мо) — наиболее часто встречающееся значение R-R, указывающее на доминирующий уровень функционирования синусового узла. При симпатикотонии Мо меньше, при ваготонии — больше.
Вариационный размах (ВР) вычисляется как разница между максимальным и минимальным значениями R-R. Отражает степень вариабельности или размах колебаний значений кардиоинтервалов. ВР рассматривается как парасимпатический показатель.
Амплитуда моды (АМо) — это число кардиоинтервалов в %, соответствующих диапазону моды, отражает меру мобилизирующего влияния симпатического отдела.
Коэффициент вариации (CV) — по физиологическому смыслу не отличается от δ, но является показателем, нормированным по частоте сердечных сокращений, а потому испытывает меньшее влияние при наличии артефактов, эктопических сокращений.
Вторичные показатели вариационной пульсометрии
Индекс вегетативного равновесия (ИВР=АМо/ВР) указывает на соотношение между активностью симпатического и парасимпатического отделов. При парасимпатической активности знаменатель будет
увеличиваться, а числитель уменьшаться, в результате чего ИВР резко уменьшиться. При увеличении симпатических влияний наблюдаются противоположные сдвиги.
Вегетативный показатель ритма (ВПР=1/Мо× ВР) позволяет судить о парасимпатических сдвигах вегетативного баланса. Чем меньше ВПР, тем больше вегетативный баланс смещен в парасимпатическую сторону.
Индекс напряжения регуляторных систем
отражает степень централизации управления сердечным ритмом.
Показатель адекватности процессов регуляции (ПАПР=АМо/Mо)
отражает соответствие между активностью симпатического отдела вегетативной системы и ведущим уровнем функционирования СА-узла.
Комплексная оценка вариабельности ритма сердца предусматривает диагностику функциональных состояний. Изменения вегетативного баланса в виде активации симпатического звена рассматриваются как неспецифический компонент адаптационной реакции в ответ на различные стрессорные воздействия. Одним из методов оценки таких реакций является вычисление показателя активности регуляторных систем (ПАРС). Он вычисляется в баллах и ориентируется на статистические показатели, показатели гистограммы и данные спектрального анализа.
Вычисление ПАРС осуществляется по алгоритму, учитывающему следующие пять критериев:
А. Суммарный эффект регуляции по показателям частоты пульса (ЧП).
Б. Суммарная активность регуляторных механизмов по среднему квадратичному отклонению — SD (или по суммарной мощности спектра — TP).
В. Вегетативный баланс по комплексу показателей: ИН, RMSSD, HF, IC.
Г. Активность вазомоторного центра, регулирующего сосудистый тонус, по мощности спектра медленных волн 1-го порядка (LF).
Д. Активность сердечно-сосудистого подкоркового нервного центра или надсегментарных уровней регуляции по мощности спектра медленных волн 2-го порядка (VLF).
Значения ПАРС выражаются в баллах от 1 до 10. На основании анализа значений ПАРС могут быть диагностированы следующие функциональные состояния:
1. Состояние оптимального напряжения регуляторных систем, необходимое для поддержания активного равновесия организма со средой (норма, ПАРС=1-2).
2.Состояние умеренного напряжения регуляторных систем, когда для адаптации к условиям окружающей среды организму требуются дополнительные функциональные резервы. Такие состояния возникают в процессе адаптации к трудовой деятельности, при эмоциональном стрессе или при воздействии неблагоприятных экологических факторов (ПАРС=3-4).
3.Состояние выраженного напряжения регуляторных систем, которое связано с активной мобилизацией защитных механизмов, в том числе повышением активности симпатико-адреналовой системы и системы гипофиз-надпочечники (ПАРС=4-6).
4.Состояние перенапряжения регуляторных систем, для которого характерна недостаточность защитно-приспособительных механизмов, их неспособность обеспечить адекватную реакцию организма на воздействие факторов окружающей среды. Здесь избыточная активация регуляторных систем уже не подкрепляется соответствующими функциональными резервами (ПАРС=6-8).
5.Состояние истощения (астенизации) регуляторных систем, при котором активность управляющих механизмов снижается (недостаточность механизмов регуляции) и появляются характерные признаки патологии. Здесь специфические изменения отчетливо преобладают над неспецифическими (ПАРС=8-10). (Баевский, 1979, Берсенева, 1991, Баевский, Берсенева, 1997). При этом выделяются три зоны функциональных состояний для наглядности представляемых в виде «светофора».
Зеленый — означает, что все в порядке. Не требуется никаких специальных мероприятий по профилактике и лечению. Желтый — указывает на необходимость повышенного внимания к своему здоровью.
Здесь речь уже идет о необходимости проведения оздоровительных и профилактических мероприятий. Красный — показывает, что необходимо провести серьезные мероприятия в отношении своего здоровья. Вначале требуется диагностика, а затем и лечение возможных заболеваний.
Выделение зеленой, желтой и красной зон здоровья позволяет характеризовать функциональное состояние человека с точки зрения риска развития болезни.
Источник: dyn.ru
Функция вариабельности
Гаджет замеряет объем крови, который проходит через запястье в каждый момент времени. Объем потока крови увеличивается в запястье с каждым ударом сердца.
Вариабельность пульса норма Apple Watch составляет 68 ударов в минуту в текущем состоянии, и 55 ударов в состоянии покоя.
Пользователь может в любое время узнать частоту сердечных сокращений благодаря программе «Пульс». Для измерения показателя, достаточно открыть данное приложение и подождать некоторое время, пока гаджет будет измерять пульс. Программное обеспечение предоставляет возможность отслеживания пульса во время ходьбы, отдыха, в период тренировки и восстановления. Пользователь может добавить расширение «Пульс» на циферблат или на панель Dock, что обеспечит быстрый доступ к программе.
Если показания оказались ниже или выше заданного уровня, часы уведомляют пользователя об изменениях.
Владелец iPhone может самостоятельно настроить уведомления в программе, для этого, достаточно:
- Открыть программу Apple Watch и открыть вкладку «Мои часы».
- После этого, следует нажать на кнопку «Пульс» и выбрать соответствующее число.
Получение уведомлений возможно на часах Apple Watch Series 1 или более поздних моделях Watch S2, S3, S4. С каждой новой серией измерение становится более точным и качественным.
Отдельно мы пишем как часы измеряют давление.
Если пользователь активировал режим «тренировка», часы будут измерять пульс в период проведения занятий. Затем, в течение 3 минут после ее завершения, гаджет определит пульс восстановления. Данная информация помогает приложению оценить количество сожженных калорий. Apple Watch считывают показания в фоновом режиме, поэтому интервалы могут быть неравномерными. Даже при идеальных условиях, показания часов могут время от времени измерять пульс неточно. Для корректного отображения данных, рекомендуется правильно закрепить часы на руке.
Источник: AppleTimes.ru
А.Родионов
ММА им. И.М.Сеченова
Вариабельность сердечного ритма (ВСР) — это изменчивость продолжительности интервалов R-R последовательных циклов сердечных сокращений за определенные промежутки времени.
ВСР — это выраженность колебаний частоты сердечных сокращений (ЧСС) по отношению к ее среднему уровню.
В настоящее время определение ВСР признано наиболее информативным неинвазивным методом количественной оценки вегетативной регуляции сердечного ритма. Считается, что снижение показателей ВСР свидетельствует о нарушении вегетативного контроля сердечной деятельности и неблагоприятно для прогноза. Наивысшие показатели ВСР регистрируются у здоровых лиц молодого возраста, спортсменов, промежуточные — у больных с различными органическими заболеваниями сердца, в том числе с желудочковыми нарушениями ритма, самые низкие — у лиц, перенесших эпизоды фибрилляции желудочков.
Результаты первого исследования ВСР были опубликованы в 1965 г. [Hon и Lee]. При изучении внутриутробного поражения плода было отмечено, что грубому нарушению сердечного ритма плода предшествуют изменения в структуре ритма. В 1973 г. [Sayers et al.] были описаны физиологические колебания сердечного ритма. В 70-х годах проводились работы по изучению коротких участков ритмокардиограмм у больных с диабетической полинейропатией. Первое сообщение о связи ВСР со смертностью больных, перенесших инфаркт миокарда, было опубликовано в 1978 г. [Wolf M.W. et al.]. В 1981 г. [Acselrod et al.] для изучения ВСР был предложен метод спектрального анализа. Первоначально, исследование ВСР ограничивалось определением относительно простых показателей, таких как выраженность синусовой аритмии, разница между минимальным и максимальным интервалом R-R, стандартное отклонение интервала R-R на коротких отрезках ЭКГ; проводился анализ только коротких фрагментов записи (2-5 мин), что было обусловлено трудоемкостью исследования и низкими возможностями используемых приборов. С широким введением в практику холтеровского мониторирования, а также появления высокоскоростных ЭВМ и соответствующего программного обеспечения, появилась возможность исследовать ВСР в течение 24 часов. Длительная регистрация позволяет учитывать циркадные (суточные) колебания биологических ритмов человека и менее подвержена влиянию случайных факторов. Именно поэтому большинство известных фирм, занимающихся производством холтеровских мониторов, включили в программное обеспечение анализа записей программы, дающие возможность оценивать ВСР.
Активное изучение ВСР кардиологами всего мира привело к необходимости стандартизации терминологии, выработки оптимальных методов измерения ВСР, а также описания показателей ВСР и их характеристик в норме и при патологических состояниях. С этой целью в мае 1994 г. рабочая группа Европейского общества кардиологии и Североамериканского общества кардиостимуляции и электрофизиологии провела совещание, на котором был подготовлен доклад, описывающий стандарты на измерения, физиологическую интерпретацию и клиническое использование вариабельности сердечного ритма (в дальнейшем — Стандарты).
Понятие о сердечной регуляции. Автоматизм сердца и влияние нервно-гуморальных факторов на функцию синусового узла.
Ритм сердца определяется свойством автоматизма, т.е. способностью клеток проводящей системы сердца спонтанно активироваться и вызывать сокращение миокарда. Регуляция сердечного ритма осуществляется вегетативной, центральной нервной системой, рядом гуморальных воздействий, а также за счет импульсов, возникающих в ответ на раздражение различных интеро- и экстерорецепторов.
Автоматизм обеспечивает возникновение электрических импульсов в миокарде без участия нервной стимуляции. В нормальных условиях ритм сердца задает синусовый узел. Обычная частота синусового импульсообразования — 60 — 100 имп/мин, т.е. автоматизм синусового узла не является постоянной величиной, он может изменяться в связи с возможным смещением водителя ритма сердца в пределах синусового узла.
В ритмической деятельности синусового узла выделяют синусовую тахи-, бради-, нормокардию и аритмию. При синусовой тахикардии у взрослых ЧСС превышает 90 в минуту. Аритмия для синусовой тахикардии не характерна. Синусовая брадикардия характеризуется ЧСС менее 60 в минуту.
Синусовая аритмия устанавливается при различии между самым коротким и самым длинным интервалом сердечных сокращений 0,15 — 0,16 с. Выделяют циклическую синусовую аритмию, связанную с актом дыхания, и синусовую недыхательную, нециклическую аритмию, происхождение которой в норме до конца не выяснено.
Сердце иннервируется вегетативной нервной системой, состоящей из симпатических и парасимпатических нервов. Под влиянием симпатического нерва увеличивается ЧСС. Симпатические нервы, стимулируя бета-адренорецепторы синусового узла, смещают водители ритма к клеткам с самой высокой автоматической активностью. Раздражение блуждающего нерва, в свою очередь, стимулирует М-холинорецепторы синусового узла, вследствие чего развивается брадикардия. Синусовый и атриовентрикулярный узлы находятся в основном под влиянием блуждающего нерва и, в меньшей степени, симпатического, в то время как желудочки контролируются симпатическим нервом.
У молодых здоровых людей имеется высокий парасимпатический тонус, у пациентов с нарушениями функции левого желудочка (недавно перенесенный инфаркт миокарда, сердечная недостаточность, дилатационная кардиомиопатия) — высокий симпатический тонус.
Деятельность вегетативной нервной системы находится под влиянием центральной нервной системы и ряда гуморальных влияний. В продолговатом мозге расположен сердечно-сосудистый центр, объединяющий парасимпа-тический, симпатический и сосудодвигательный центры. Регуляция этих центров осуществляется подкорковыми узлами и корой головного мозга.
На ритмическую деятельность сердца влияют также импульсы, исходящие из сердечно-аортального, синокаротидного и других сплетений. Кроме того, среди факторов, влияющих на сердечно-сосудистый центр, можно выделить гуморальные изменения крови (изменение парциального давления углекислого газа и кислорода, изменение кислотно-основного состояния) и геморецепторный рефлекс.
На ЧСС, как уже отмечалось, оказывают влияние фазы дыхания: вдох вызывает угнетение блуждающего нерва и ускорение ритма, выдох — раздражение блуждающего нерва и замедление сердечной деятельности.
Таким образом, ритм сердца является реакцией организма на различные раздражения внешней и внутренней среды. ЧСС является интегрированным показателем взаимодействия 3-х регулирующих сердечный ритм факторов: рефлекторного симпатического, рефлекторного парасимпатического и гуморально-метаболически-медиаторой среды.
Изменение ритма сердца — универсальная оперативная реакция целостного организма в ответ на любое воздействие внешней среды. В определенной степени, оно характеризует баланс между тонусом симпатического и парасимпатического отделов.
Методы исследования ВСР и стандарты на измерения
Определение ВСР может проводиться разными способами. В зависимости от анализируемой физической величины, для изучения ВСР используются методы временного и частотного анализа. Наиболее простым является временной анализ. Для его проведения, в соответствии со Стандартами, вводится параметр NN-интервал (normal-to-normal), который определяется как все интервалы между последовательными комплексами QRS, вызванные деполяризацией синусового узла. Временной анализ проводится статистическими (при изучении ритмокардиограммы) и графическими (для анализа вариационной пульсограммы (гистограммы) методами. Частотные показатели исследуются методом спектрального анализа.
Ритмокардиограмма (РКГ)
РКГ — вариационный ряд межсистолических интервалов, изображенный в виде отрезков прямой, с общим началом для каждого из них на оси абсцисс. По оси ординат отложены значения продолжительности сердечного цикла, по оси абсцисс — порядковые номера цикла
Ритмокардиограмма здорового человека. Участок РКГ, содержащий 500 R-R интервалов.
В норме, верхний край такой РКГ содержит 3 вида волн с частотой колебаний:
| частота | название | период |
| 0,12 — 0,28 Гц | короткие волны — SW | 2-10 сек |
| 0,04-0,12 Гц | средние волны — MW | 10-30 сек |
| < 0,04 Гц | длинные волны — LW | > 30 сек |
Первые два вида волн опосредуются, соответственно, вагусным и симпатическим влиянием на сердечный ритм. Они легко различимы, так как имеют различную периодичность из-за значительного отличия в скорости проведения импульсов по парасимпатическим и симпатическим волокнам. Третий вид волн, с низкочастотными колебаниями (<0,04 Гц), связан с колебаниями концентраций активных веществ гуморальных сред, влияющих на потенциал действия пейсмейкера синусового узла.
В зависимости от преобладания волн определенной длины выделяют 6 классов РКГ [Жемайтите, 1982 г]. Колебания с периодами от 2 до 10 с относят к 1-му и 2-му классам РКГ, от 10 до 30 с — к 3-му и 4-му классам, более 30 с — к 5-му и 6-му классам. Для 1-го и 2-го классов РКГ характерны нерегулярные колебания, для 3-го и 4-го — более упорядоченные. На РКГ 5-го и 6-го классов колебания практически отсутствуют. Все эти классы характеризуют стационарные процессы, к которым относятся постоянные воздействия на сердце центральной и вегетативной нервной системы, насыщение крови кислородом и углекислым газом, рефлексы. РКГ 1-го класса отражают выраженную брадикардию с максимальным воздействием парасимпатической нервной системы, РКГ 6-го класса — выраженную тахикардию с максимальным влиянием симпатической нервной системы. Периодика колебаний 2 — 4 классов отражает влияние на ритм сердца дыхания. Наличие дыхательной аритмии указывает на преобладание парасимпатической регуляции.
Выделяют также 10 классов РКГ для переходных (нестационарных) состояний, к которым относят ортостатическую пробу, пробу с гипервентиляцией и т.д.
Как было сказано ранее, РКГ анализируется статистическими методами.
Статистические метода делятся на две группы: полученные непосредственным измерением NN-интервалов и полученные сравнением различных NN-интервалов.
Наиболее простым методом является вычисление стандартного отклонения всех NN-интервалов (SDNN), т.е. квадратного корня дисперсии. Так как дисперсия является математическим эквивалентом общей мощности спектра, то SDNN отражает все периодические составляющие вариабельности за время записи. Сокращение продолжительности записи ведет к тому, что SDNN позволяет оценить только коротковолновые колебания ритма. Для того, чтобы избежать искажения результатов, принято анализировать вариабельность по 5-ти минутной (короткие отрезки) или по 24-часовой записи.
Другие показатели вычисляются путем выборки из общей записи коротких участков (обычно 5 мин). К ним относится SDANN — стандартное отклонение средних NN-интервалов за каждые 5 мин непрерывной записи, которое оценивает изменения сердечного ритма с длиной волны более 5 мин и SDNN index — среднее значение всех 5-ти минутных стандартных отклонений NN-интервалов, позволяющее оценить вариабельность с длиной волны менее 5 мин.
Нередко используются показатели, получаемые сравнением NN-интервалов. К ним относятся RMSSD — квадратный корень среднего значения квадратов разностей длительностей последовательных NN-интервалов, NN50 — число NN-интервалов, отличающихся от соседних более чем на 50 мсек, pNN50 — отношение NN50 к общему числу NN-интервалов. Эти показатели применяются для оценки коротковолновых колебаний и коррелируют с мощностью высоких частот.
По РКГ можно построить и вариационные ряды, и спектры. Кроме того, кардиоинтервалограммы позволяют анализировать переходные процессы, их амплитуды и длительности фаз. При кардиоинтервалографии можно «сжать» информацию путем суммирования определенного числа интервалов. Это позволяет, например, анализировать только медленные составляющие сердечного ритма: в этом случае необходимо суммировать 10-15 интервалов, чтобы устранить дыхательную аритмию.
Ряд отечественных исследователей предлагает проводить РКГ в нескольких позициях: лежа, активная ортостатическая проба, клиностаз, восстановительный период после дозированной физической нагрузки.
Гистограмма и вариационная пульсограмма
Под гистограммой понимается графическое изображение сгруппированных значений сердечных интервалов, где по оси абсцисс откладываются временные значения, по оси ординат — их количество. Изображение той же функции в виде сплошной линии называется вариационной пульсограммой
Различают следующие типы гистограмм распределения ритма сердца: 1) нормальная гистограмма, близкая по виду к кривым Гаусса, типична для здоровых людей в состоянии покоя; 2) асимметричная — указывает на нарушение стационарности процесса, наблюдается при переходных состояниях; 3) эксцессивная — характеризуется очень узким основанием и заостренной вершиной, регистрируется при выраженном стрессе, патологических состояниях. Встречается также многовершинная гистограмма, которая обусловлена наличием несинусового ритма (мерцательная аритмия, экстрасистолия), а также множественными артефактами. Различают нормотонические, симпатикотонические и ваготонические типы гистограмм, по которым судят о состоянии вегетативной нервной системы.
Вариационные пульсограммы (гистограммы) отличаются параметрами моды, амплитуды моды, вариационного размаха, а также по форме, симметрии, амплитуде. Достаточно полно вариационная кривая может быть описана параметрами асимметрии (As), эксцесса (Ех), моды (Мо) и амплитуды моды (АМо). Последние три параметра можно легко определить путем ручной обработки динамического ряда сердечных циклов.
Мода (Мо) — наиболее часто встречающиеся значения RR-интервала, которые соответствуют наиболее вероятному для данного периода времени уровню функционирования систем регуляции. В стационарном режиме Мо мало отличается от М. Их различие может быть мерой нестационарности и коррелирует с коэффициентом асимметрии.
Амплитуда моды (АМо) — доля кардиоинтервалов, соответствующее значению моды.
Вариационный размах (Х) — разность между длительностью наибольшего и наименьшего R-R интервала.
Для определения степени адаптации сердечно-сосудистой системы к случайным или постоянно действующим агрессивным факторам и оценки адекватности процессов регуляции Р.М.Баевским предложены ряд параметров, являющихся производными классических статистических показателей (индексы Баевского):
ИВР — индекс вегетативного равновесия (ИВР=АМо/Х);
ВПР — вегетативный показатель ритма (ВПР=1/Мо х Х);
ПАПР — показатель адекватности процессов регуляции (ПАПР=АМо/Мо);
ИН — индекс напряжения регуляторных систем (ИН=АМо/2 Х х Мо).
ИВР определяет соотношение симпатической и парасимпатической регуляции сердечной деятельности. ПАПР отражает соответствие между уровнем функционирования синусового узла и симпатической активностью. ВПР позволяет судить о вегетативном балансе: чем меньше величина ВПР, тем больше вегетативный баланс смещен в сторону преобладания парасимпатической регуляции. ИН отражает степень централизации управления сердечным ритмом.
Стандарты предусматривают для оценки гистограмм использование графических методов.
Показатель HRV triangular index — отношение совокупности плотности распределения к максимуму плотности распределения, т.е. отношение общего числа NN-интервалов к количеству интервалов с наиболее часто встречающейся длительностью (амплитуда моды).
TINN — (триангулярная интерполяция гистограммы NN-интервалов, «индекс Святого Георга») — ширина основания треугольника, приближенного к гистограмме распределения NN-интервалов. Суть метода такова: гистограмма условно представляется в виде треугольника, величина основания которого (b) вычисляется по формуле: b=2A/h, где h — количество интервалов с наиболее часто встречающейся длительностью (амплитуда моды), А — площадь всей гистограммы, т.е. общее количество всех анализируемых интервалов R-R. Этот метод позволяет не учитывать интервалы R-R, связанные с артефактами и экстрасистолами, которые на гистограмме образуют дополнительные пики и купола, в то время как при оценке ВСР классическими статистическими показателями и индексами Р.М.Баевского артефакты и экстрасистолы существенно искажают действительную картину. Величина основания гистограммы косвенно отражает вариабельность ритма: чем шире основание, тем больше вариабельность ритма; напротив, чем оно уже, тем регулярнее ритм.
Отечественными авторами предложено вычислять параметры ширины основного купола гистограммы, которые рассчитываются на пересечении уровней 1 и 5 % от общего количества интервалов и 5 и 10 % от амплитуды моды с контуром гистограммы. Такой расчет также позволяет исключить артефактные интервалы R-R.
Для использования графических методов требуется достаточное число NN-интервалов, поэтому они используются для анализа записи продолжительностью не менее 20 мин (предпочтительнее 24 часа).
Поскольку показатели сильно коррелируют между собой, для клинического использования Стандарты предлагают следующие четыре: SDNN, HRV triangular index (отражают суммарную ВСР), SDANN (отражает длинноволновые составляющие ВСР) и RMSSD (отражает коротковолновые составляющие).
Спектральный анализ
Для выявления и оценки периодических составляющих сердечного ритма более эффективен спектральный анализ. При изучении РКГ нетрудно убедиться в том, что она имеет вид периодически повторяющейся волны, а точнее, нескольких волн, которые имеют определенную частоту и амплитуду. Вклад каждой из этих частот в структуру ритма оценивается при помощи анализа Фурье, результатом которого является построение графика зависимости мощности колебаний от их частоты.
Таким образом, спектр сердечного ритма представляет собой зависимость мощности колебаний (по оси ординат) от частоты колебаний (по оси абсцисс). Пики на спектрограмме соответствуют дыхательным волнам, медленным волнам I порядка, медленным волнам II порядка. В зависимости от выраженности дыхательных и недыхательных периодических составляющих соответственно изменяется и характер спектра.
Спектральный анализ позволяет вычленить колебания ритма сердца различной периодичности. При анализе короткой записи (как правило, пятиминутной) в спектре выделяют три компонента: HF — высокочастотный (0,15 — 0,4 Гц) — связан с дыхательными движениями и отражает вагусный контроль сердечного ритма; LF — низкочастотный (0,04 — 0,15 Гц) — имеет смешанное происхождение и связан как с вагусным, так и с симпатическим контролем ритма сердца; VLF — очень низкочастотный (< 0,04 Гц), который не учитывается. Помимо амплитуды компонентов, определяют также TF — общую мощность спектра, отражающую суммарную активность вегетативных воздействий на сердечный ритм и LF/HF — отношение мощностей низких частот к мощности высоких, значение которого свидетельствует о балансе симпатических и парасимпатических влияний. Показатели измеряются в мсек2, но могут также измеряться в нормализованных единицах (n.u.)
При анализе 24-часовой записи ЭКГ выделяют 4 составляющих спектра: высокочастотные волны — HF — (0,15 — 0,4 Гц) — определяющиеся парасимпатическим влиянием на сердце; низкочастотные волны — LF — (0,04 — 0,15 Гц) — определяющиеся симпатическими и парасимпатическими влияниями, а также барорецепторным рефлексом; волны очень низкой частоты — VLF — (0,0033 — 0,04 Гц) и волны ультранизкой частоты — ULF — (10-5 — 0,0033 Гц) — отражающие действие многих факторов, в том числе сосудистого тонуса, системы терморегуляции и ренин-ангиотензиновой системы (рис.4).
Характеристика ВСР у здоровых людей
Спектральный анализ 24-часовой записи показывает, что периоды дневной активности и ночного отдыха являются выражением двух различных состояний вегетативной нервной системы. У здоровых людей фракции LF и HF представляет собой циклические и взаимосвязанные колебания с преобладанием значений LF в течение дня и HF ночью. При продолжительной записи фракции HF и LF составляют примерно 5% от общей мощности, в то время как фракции ULF и VLF составляют 95%. Под влиянием различных факторов HF и LF могут увеличиваться. Возрастание LF наблюдается при пробе с наклонами, ортостатической пробе, эмоциональном стрессе и умеренной физической нагрузке у здоровых людей. Увеличение HF наблюдается при пробах с гипервентиляцией, охлаждением лица, вращением.
Изменение ВСР при заболеваниях сердечно-сосудистой системы
Ишемическая болезнь сердца
У больных ишемической болезнью сердца отмечается снижение ВСР (стабилизация сердечного ритма), перераспределение долей регулирующих факторов в сторону увеличения гуморально-метаболических воздействий (увеличение фракции VLF), замедление периода восстановления при проведении пробы с дозированной физической нагрузкой. При этом влияние проводимого лечения на ВСР не учитывается.
Инфаркт миокарда
Снижение ВСР после инфаркта миокарда может быть связано со снижением вагусных влияний на сердце, которое ведет к преобладанию симпатического тонуса и к электрической нестабильности. В острой фазе инфаркта миокарда уменьшение ВСР коррелирует с дисфункцией левого желудочка, пиковой концентрацией креатинфосфокиназы, выраженностью острой недостаточности кровообращения.
Спектральный анализ ВСР у пациентов, перенесших инфаркт миокарда, отражает снижение общей мощности, повышение LF на фоне снижения HF и соответствующее изменение LF/HF.
В постинфарктном периоде снижение ВСР достоверно указывает на возможность возникновения угрожающих желудочковых тахиаритмий (пароксизмальная желудочковая тахикардия, фибрилляция желудочков) и внезапной смерти. ВСР не зависит от снижения фракции выброса левого желудочка, возрастания желудочковой эктопической активности, наличия поздних потенциалов, и является независимым предиктором. Тем не менее, сочетание ВСР с одним из вышеперечисленных показателей, особенно со снижением фракции выброса левого желудочка, делает прогноз более достоверным.
Прогностическое значение различных методов изменения ВСР примерно одинаковое. Критическим уровнем снижения ВСР является SDNN<50мсек и HRV triangular<15, умеренным — SDNN<100мсек и HRV triangular<20.
Точность прогноза возрастает при увеличении продолжительности времени записи, поэтому для оценки риска постинфарктных осложнений принято использовать 24-часовое мониторирование. Изменения ВСР возникают сразу после реперфузии миокарда, но оптимальным сроком для измерения ВСР считается первая неделя после инфаркта миокарда. Изменения ВСР остаются длительно и не восстанавливаются полностью даже через 6-12 месяцев. Более того, ряд авторов считают, что ВСР не утрачивает прогностической ценности даже спустя несколько лет. Отдельные исследователи считают, что прогноз может быть достоверным только в первые 6 месяцев.
Сердечная недостаточность
У больных с сердечной недостаточностью отмечается снижение ВСР. Это сопровождается признаками симпатической активности: увеличение ЧСС, высокий уровень катехоламинов в крови. Снижение ВСР пропорционально классу тяжести сердечной недостаточности по NYHA (New York Heart Associacion). В тяжелой стадии заболевания, несмотря на преобладание симпатического тонуса, LF компонент на спектрограмме не определяется, что обусловлено снижением чувствительности синусового узла к нервным импульсам.
Идиопатическая дилатационная кардиомиопатия
При дилатационной кардиомиопатии значительно снижается мощность HF и увеличивается соотношение LF/HF, т.е. ослабевает парасимпатическая и/или активируется симпатическая нервная регуляция. В большей степени парасимпатический тонус снижен у больных, имеющих желудочковые тахиаритмии.
Трансплантация сердца
У больных, перенесших трансплантацию сердца, ВСР очень низкая, спектральные компоненты не различаются. Появление спектральных компонентов свидетельствует о реиннервации сердца, которая происходит через 1-2 года после трансплантации. ВСР увеличивается в первую очередь за счет симпатического тонуса (появление пика LF). Тонус вагуса не повышается или повышается незначительно.
Гипертоническая болезнь (эссенциальная гипертония)
При эссенциальной гипертонии 1 ст. [ВОЗ, 1978 г.] отмечается преобладание среднечастотной высокоамплитудной периодики во всех пробах (увеличение фракции LF).
При эссенциальной гипертонии 2 ст. с гипертрофией левого желудочка сердца амплитуда средних волн снижается (уменьшение фракции LF), и усиливается влияние гуморального фактора на сердечный ритм, увеличивается время достижения максимальной реакции в активной ортопробе, а величина реагирования на стимул в ней снижается.
Изменение ВСР при диабетической полинейропатии
При диабетической полинейропатии, характеризующейся альтерацией мелких нервных стволов, снижение показателей ВСР связано с повреждением висцеральных нервных окончаний. При этом не наблюдается дисбаланс между компонентами HF и LF (соотношение LF/HF не изменено), так как волокна симпатического и парасимпатического отделов поражаются в равной степени. На поздних стадиях полинейропатии отмечается снижение мощности всех спектральных компонентов.
Следует отметить, что снижение показателей ВСР у больных сахарным диабетом, является доклиническим признаком полинейропатии и может использоваться для ее ранней диагностики. У этих больных снижение ВСР также коррелирует с вероятностью внезапной смерти.
Изменение ВСР при заболеваниях центральной нервной системы
Острое нарушение мозгового кровообращения
Риск внезапной смерти коррелирует с латерализацией и локализацией зоны ОНМК в головном мозге. У пациентов с правосторонним ОНМК отмечается снижение дыхательной ВСР (HF), находящейся в большей степени под контролем парасимпатической нервной системы.
Тетраплегия
У пациентов с полным высоким поражением шейного отдела спинного мозга вагусные и симпатические нервные волокна, направляющиеся к синусовому узлу, интактны. Тем не менее, симпатические нейроны лишены тормозных супраспинальных влияний системы барорецепторов. Таким образом, эти пациенты представляют уникальную клиническую модель, позволяющую оценить вклад супраспинальных механизмов в формирование низкочастотных колебаний сердечного ритма. Показано, что у больных с тетраплегией пик LF на спектрограмме не определяется, что предполагает решающую роль в генезе LF компонента именно супраспинальных механизмов.
Данные об изменении ВСР при различной патологии представлены в таблице 1.
Таблица 1
Изменение ВСР при различной патологии
| Временной | Частотный (спектральный) анализ | |||||
| анализ | TF | HF | LF | VLF | LF/HF | |
| Ишемическая болезнь сердца | снижается | снижается | снижается | снижается | увеличивается | |
| Инфаркт миокарда | снижается | снижается | снижается | увеличивается | увеличивается | |
| Сердечная недостаточность | снижается | снижается (при III-IV ФК) | ||||
| ИДКМП | снижается | увеличивается | увеличивается | |||
| Трансплантация сердца | снижается | появление LF свидетельствует о реиннервации | ||||
| ГБ 1 ст. [ВОЗ, 1978] | увеличивается | |||||
| ГБ 2 ст. | снижается | увеличивается | ||||
| Диабетическая полинейропатия | снижается | снижается | снижается | снижается | не изменяется | |
| ОНМК (правостороннее) | снижается | |||||
| Тетраплегия | не определяется | |||||
Влияние лекарственных препаратов на ВСР
Бета-адреноблокаторы
Данных о влиянии бета-антагонистов на ВСР недостаточно. В экспериментах на животных и при незапланированных наблюдениях показано, что ВСР увеличивается в ответ на проводимую терапию бета-блокаторами.
Антиаритмические препараты 1с класса
Имеются данные о том, что флекаинид, пропафенон, энкаинид и морицизин снижают ВСР (существенно снижается SDANN и pNN50 и мощность VLF, LF и HF). Результаты аналогичны при исследовании ВСР в дневное и ночное время.
Хотя препараты 1с класса значительно чаще, чем бета-адреноблокаторы, устраняют желудочковую эктопическую активность, лечение ими приводит к ускорению ЧСС, снижению активности вагусных и усилению симпатических воздействий на проводящую систему сердца — «инициирующего» фактора злокачественных желудочковых нарушений ритма.
М-холиноблокаторы
Лечение атропином приводит к выраженному снижению парасимпатического тонуса и, как следствие, к снижению ВСР, особенно фракции HF.
Отдельные исследования свидетельствуют о том, что назначение низких доз М-холиноблокаторов (атропин, скополамин) ведет к парадоксальному возрастанию парасимпатического тонуса и увеличению ВСР.
Антагонисты кальция
Влияние антагонистов кальция на ВСР неодинаково. Имеются данные о том, что прием нифедипина способствует повышению симпатического тонуса, которое проявляется снижением ВСР, увеличением фракции LF, существенным снижением HF и увеличением отношения LF/HF. Прием дилтиазема, напротив, усиливает вагусные влияния на сердце, что отражается увеличением фракции HF.
Препараты, увеличивающие продолжительность потенциала действия
Влияние амиодарона на ВСР изучено недостаточно. Ряд авторов считает, что при назначении амиодарона ВСР не изменяется.
Ингибиторы АПФ
Клинические наблюдения указывают на увеличение ВСР и уменьшении отношения LF/HF при лечении каптоприлом и эналаприлом.
Сердечные гликозиды
Дигоксин выражено усиливает парасимпатический тонус и ведет к увеличению ВСР. Имеются данные о том, что у пациентов с сердечной недостаточностью I-II функциональных классов назначение дигоксина может предотвращать прогрессирующее снижение ВСР.
Средства, действующие на центральную нервную систему
Различные психотропные препараты по разному влияют на ВСР.
В исследованиях показано, что трициклические антидепрессанты -неизбирательные ингибиторы нейронального захвата (амитриптилин, доксепин) существенно снижают ВСР, в то время как избирательные ингибиторы нейронального захвата (флуоксетин, флувоксамин) ВСР не изменяют.
Транквилизаторы — производные бензодиазепина (феназепам) увеличивают ВСР (увеличиваются фракции LF, HF и общая мощность спектра).
Нейролептики — производные дибензодиазепина (клозапин) достоверно снижают ВСР.
Индукция анестезии препаратами пропофол и тиопентон ведет к уменьшению общей мощности спектра, особенно за счет снижения фракции HF, и увеличения отношения LF/HF.
Данные о влиянии лекарственных препаратов на ВСР представлены в таблице 2.
Таблица 2
Влияние лекарственных препаратов на ВСР
| Временной | Частотный (спектральный) анализ | |||||
| анализ | TF | HF | LF | VLF | LF/HF | |
| Бета-адреноблокаторы | увеличивается | увеличивается | ||||
| Антиаритмики 1 с класса | снижается | снижается | снижается | снижается | снижается | |
| М-холиноблокаторы | снижается | снижается (парадоксальное возрастание HF при назначении низких доз) | ||||
| Антагонисты Са нифедипин | снижается | снижается | увеличивается | увеличивается | ||
| дилтиазем | увеличивается | |||||
| Амиодарон | не изменяется (?) | |||||
| Сердечные гликозиды | увеличивается | увеличивается | ||||
| Трициклические антидепрессанты неизбирательные ИНЗ — амитриптилин) | снижается | |||||
| (избирательные ИНЗ — флуоксетин) | не изменяют | |||||
| Транквилизаторы (BZ) | увеличивается | увеличивается | увеличивается | увеличивается | ||
| Нейролептики (клозапин) | снижается | |||||
| Индукция наркоза
(пропофол, тиопентон) |
снижается | снижается | снижается | увеличивается | ||
Заключение
Определение ВСР является доступным неинвазивным методом оценки вегетативной регуляции сердечной деятельности.
Изучение ВСР основывается на анализе РКГ, вариационных гистограмм и спектральном анализе.
Определение ВСР проводится методами временного и частотного анализа на коротких (2-15 мин) и длинных (24 часа) участках записи.
Неблагоприятными для прогноза заболеваний являются снижение показателей временного анализа, снижение TP, снижение мощности HF, возрастание мощности LF, увеличение отношения LF/HF.
Лекарственные препараты неодинаково влияют на ВСР; некоторые из них, в том числе ряд антиаритмических препаратов выражено снижают ВСР. В связи с этим, возможны исследования по назначению лекарственных препаратов под контролем холтеровского мониторирования с последующим анализом ВСР.
В настоящее время оценка ВСР в клинике проводится для прогнозирования риска внезапной смерти у больных, перенесших острый инфаркт миокарда, а также для ранней диагностики диабетической полинейропатии.
Исследования ВСР представляются перспективными не только в терапевтической практике. В анестезиологии изучается влияние средств для наркоза и анальгетиков на ВСР; исследования в акушерстве и неонатологии направлены на оценку риска внутриутробной и младенческой смерти; в неврологии предлагается использование анализа ВСР при болезни Паркинсона, рассеянном склерозе, синдроме Гийена-Барре.
Изучение ВСР открывает значительные возможности для оценки колебаний тонуса вегетативной нервной системы у здоровых людей и больных с сердечно-сосудистой и другой патологией. Дальнейшие исследования ВСР позволят расширить представления о физиологических процессах в организме, действии лекарственных препаратов и механизмах заболеваний.
Источник: medport.info
