Малейшее нарушение координированности сокращений правых и левых отделов сердца тотчас отражаются на амплитуде и форме баллистокардиографических комплексовВажное значение в оценке БКГ имеет учет влияния дыхания на форму и амплитуду волн. Это связано с тем, что на вдохе и выдохе происходят противоположные изменения гемодинамики левого и правого отделов сердца. Обычно дыхательные колебания амплитуды БКГ комплексов не превышают 30-40 %, но в случае нарушения функциональных, энергетических и гемодинамических отношений между факторами притока и изгнания крови, дыхательные колебания амплитуды БКГ возрастают. По классификации Брауна, если более 40 % волн IJ и JK в два раза и более ниже их максимальных значений, то это расценивается как первая степень отклонения БКГ. Для удобства измерений определяют не амплитуды отдельных волн, а величину сегментов БКГ, то есть амплитудные значения расстояний между вершинами волн. Так, для суждения о внешней работе сердца измеряют сегмент IJ. Как известно, различают 4 степени изменения БКГ по Брауну (см. рис.5): 1. - нормальная БКГ; 2. - умеренные изменения; 3. - выраженные изменения;- резкие изменения БКГ. Вторая степень изменений определяется в случае деформации большинства комплексов в БКГ со снижением их амплитуды на выдохе; Третья степень определяется тогда, когда дифференцируются лишь отдельные комплексы БКГ, амплитуда систолических волн существенно снижена; при четвертой степени изменений отдельные комплексы БКГ не дифференцируются, их амплитуда резко снижена. Оценка БКГ- записей при массовых обследованиях носит экспертный характер и является в значительной мере качественной. Экспертная оценка БКГ производится в двух направлениях: 1) Анализ максимальной амплитуды сегменты IJ, который характеризует условный уровень внешней работы сердца: 2) Анализ изменений амплитуды и формы БКГ-комплексов, обусловленных дыханием. Сейсмокардиография 0. Метод сейсмокардиографии (СКГ) получил свое развитие в нашей стране в космической медицине (Баевский Р.М., и др, 1963) и в клинической практике (Юзбашев Ф.А, 1966) в 60-е годы и был впервые использован западными исследователями только в конце 80-х. годов. Этот метод заключается в регистрации с поверхности грудной клетки ускорений, связанных с сердечным сокращением. В полученной записи (см. рис.4) наряду с определением фаз сердечного цикла важное значение придают амплитуде 1-го колебательного цикла. Начало этого цикла соответствует началу фазы изометрического сокращения желудочков. Амплитуда 1-го цикла коррелирует с максимумом внутрижелудочкового давления и, таким образом, отражает общую работу сердца, т.е. характеризует ту энергию, которую генерирует сердечная мышца при каждом сокращении. Сравнение общей работы сердца (по СКГ) с ее внешней работой (по БКГ) позволяет определить коэффициент полезного действия сердца, эффективность расходования энергии на полезную работу по перемещению крови в сосудистом русле. При анализе данных СКГ наряду с измерением амплитуды 1-го колебательного цикла определяется форма СКГ- комплексов с выделением 4-х степеней изменений. Для 1-й степени характерны четкие контуры 1-го и 2-го колебательных циклов со значительным преобладанием амплитуды 1-го цикла. При 2-й степени изменений отмечается расширение одного из циклов, увеличение амплитуды 2-го цикла или появление дополнительных колебаний. При 3-й степени изменений либо имеется значительное уширение колебательных циклов, либо выраженное снижение их амплитуды. При 4-й степени отклонений отмечается значительное снижение амплитуды СКГ, или слияние обоих циклов, или вообще плохо различимые контуры СКГ. | ||||||||||||||||||||||
| 2.3. Оценка степени напряжения регуляторных систем Регуляторные системы организма - это постоянно действующий аппарат слежения за состоянием всех систем и органов, их взаимодействием и за соблюдением равновесия между организмом и средой. Активность регуляторных систем зависит от функционального состояния организма. Можно условно различать три уровня активности: 1. уровень контроля, 2. уровень регуляции, 3. уровень управления (Парин В.В., Баевский Р.М., 1966). В обычных условиях, когда регулируемая (контролируемая) система работает в нормальном режиме, не испытывая дополнительных нагрузок, регуляторный механизм выполняет лишь контрольные функции, т.е. воспринимает информацию о состоянии регулируемой системы и не вмешивается в ее работу. Если же возникают дополнительные нагрузки, если регулируемой системе требуется увеличить расход энергии на выполнение своих функций, то механизм регуляции переходит на более высокий уровень активности - уровень регуляции. В этом случае через соответствующие нервные и гуморальные каналы в регулируемую систему посылаются сигналы управления, обеспечивающие мобилизацию необходимых дополнительных функциональных резервов. Если же собственные резервы регулируемой системы оказываются недостаточными для достижения необходимого эффекта, то механизмы регуляции переходят на режим управления. Здесь их активность значительно возрастает, поскольку к процессу управления необходимо подключить и другие более высокие уровни регуляции, что обеспечивает мобилизацию функциональных резервов других систем. Соответственно трем уровням активности напряжение регуляторных механизмов (их активность) возрастает. Степень напряжения регуляторных систем - есть интегральный ответ организма на весь комплекс воздействующих на него факторов, независимо от того с чем они связаны. При воздействии комплекса факторов экстремального характера возникает общий адаптационный синдром, который представляет собой универсальный ответ организма на стрессорные воздействия любой природы и проявляется этот синдром однотипно в виде мобилизации функциональных резервов организма. Здоровый организм, обладая достаточным запасом функциональных возможностей, отвечает на стрессорное воздействие обычным, нормальным, так называемым рабочим напряжением регуляторных систем. Если нам приходится подниматься по лестнице, то естественно энерготраты возрастают и необходима мобилизация дополнительных ресурсов. Однако, для одних людей такая мобилизация не сопровождается значительным напряжением регуляторных систем, а пульс при подъеме, например на 5-й этаж учащается всего на 3-5 ударов. Для других людей эта нагрузка слишком велика и возникает выраженное напряжение регуляторных систем с учащением пульса на 15-20 и более ударов. Даже в условиях покоя напряжение регуляторных систем может быть высоким, если человек не имеет достаточных функциональных резервов. Это выражается, в частности, в высокой стабильности сердечного ритма, характерной для повышенного тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы. Этот отдел регуляторного механизма, ответственный за экстренную мобилизацию энергетических и метаболических ресурсов при любых видах стресса, активируется через нервные и гуморальные каналы. Он является составным элементом гипоталамо-гипофизарно-адренокортикотропной системы, реализующей ответ организма на стрессорное воздействие. Важная роль при этом принадлежит центральной нервной системе, которая координирует и направляет все процессы в организме. Сердце является весьма чувствительным индикатором всех происходящих в организме событий. Ритм, а также сила его сокращений, регулируемые через симпатический и парасимпатический отделы вегетативной нервной системы, очень чутко реагируют на любые стрессорные воздействия. Не случайно, пульсовая диагностика занимает столь значительное место в китайской медицине. Древние врачи в Китае и Тибете умели на основе прощупывания пульса ставить диагноз, назначать лечение, прогнозировать течение заболеваний. Сила и ритм сердечных сокращений несут информацию о состоянии регулирующих их систем. Сегодня мы в какой то мере научились уже с помощью электронных приборов и вычислительных средств получать на основе анализа ритма сердца объективные данные о состоянии симпатической и парасимпатической системы, их взаимодействии и о более высоких уровнях регуляции в подкорковых центрах и коре головного мозга. Судить о степени напряжения регуляторных систем можно с помощью многих методов: путем изучения содержания в крови гормонов адреналина и норадреналина, по изменению диаметра зрачка, по величине потоотделения и т.д. Но наиболее простой и доступный метод, и главное, позволяющий вести непрерывный динамический контроль, - это математический анализ ритма сердца, Изменения ритма сердца - универсальная оперативная реакция целостного организма в ответ на любое воздействие факторов внешней среды. Однако традиционно измеряемая средняя частота пульса отражает лишь конечный эффект многочисленных регуляторных влияний на аппарат кровообращения, характеризует особенности уже сложившегося гомеостатического механизма. Одна из важных задач этого механизма состоит в том, чтобы обеспечить баланс между симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы (вегетативный гомеостаз). Одной и той же частоте пульса могут соответствовать различные комбинации активностей звеньев системы, управляющей вегетативным гомеостазом. Кроме того, на ритм сердца оказывают влияние и более высокие уровни регуляции. Это дает основание рассматривать синусовый узел как чувствительный индикатор адаптационных реакций организма в процессе его приспособления к условиям окружающей среды. В каждый момент своей жизни организм испытывает непрерывное влияние факторов, отклоняющих равновесие в ту или иную сторону. Одновременно вступают в действие регуляторные механизмы, предотвращающие или компенсирующие уже возникшие или наметившиеся сдвиги. Совершенно естественно в связи с этим, что с проблемой адаптации организма к меняющимся условиям среды, к требованиям, предъявляемым живой системе при стрессорных условиях, самым тесным образом связана проблема гомеостаза. Сопоставление результатов большого числа клинических и клинико-физиологических наблюдений и исследований показывает, что некоторые нарушения нормальной жизнедеятельности организма можно расценивать как особый вид патологии - "болезнь гомеостаза" (Кассиль, 1966). К ним относятся состояния, обусловленные недостаточностью, избытком или неадекватностью приспособительных систем организма. С известной условностью к ним следует причислить нарушение функций, связанные с процессом старения, некоторыми функциональными расстройствами, истощением нервной системы, эндокринного аппарата, заболеваниями типа вегетативной дисфункции и т.д. (Гращенков,1964; Кассиль, 1966; Горизонтов, 1976). | ||||||||||||||||||||||
| 2 3.1. Механизмы регуляции сердечного ритма Благодаря успехам космической медицины использование сердечно-сосудистой системы в качестве индикатора адаптационных реакций всего организма в настоящее время считается вполне обоснованным и, в частности, все более широкое распространение получают методы математического анализа ритма сердца, разработанные более 30 лет назад в рамках космической кардиологии (Газенко О.Г., Баевский Р.М.,1965). Основная информация о состоянии систем, регулирующих ритм сердца, заключена в "функции разброса" длительностей кардиоинтервалов. Синусовая аритмия отражает сложные процессы взаимодействия различных контуров регуляции сердечного ритма. В 1968 году нами была предложена двухконтурная модель регуляции сердечного ритма (Баевский Р.М., 1968). Она основывалась на кибернетическом подходе, при котором система управления синусовым узлом представлялась в виде двух взаимосвязанных контуров: центрального и автономного, управляющего и управляемого с каналами прямой и обратной связи. В настоящее время эта модель существенно дополнена с учетом накопленных клинических и экспериментальных данных. Если представить систему управления ритмом сердца в виде двух контуров, как показано на рис. 6, то на основе известных данных о дыхательной и недыхательной составляющих сердечного ритма могут быть рассмотрены следующие положения. Синусовый узел, блуждающие нервы и их ядра в продолговатом мозгу являются рабочими органами управляемого (низшего, автономного) контура регуляции. Индикатором активности этого контура является дыхательная синусовая аритмия. При этом дыхательная система может рассматриваться как элемент обратной связи в автономном контуре регуляции сердечного ритма. Управляющий (высший, центральный) контур регуляции характеризуется различными медленноволновыми составляющими сердечного ритма. Его индикатором является недыхательная синусовая аритмия. Прямая связь между управляющим и управляемым контурами осуществляется через нервные (в основном симпатические) и гуморальные каналы. Обратная связь также обеспечивается нервным и гуморальным путем, но при этом важную роль играет афферентная импульсация с барорецепторов сердца и сосудов, с хеморецепторов и с обширных рецепторных зон других органов и тканей. Управляемый контур в условиях покоя работает в автономном режиме, который характеризуется наличем выраженной дыхательной аритмии. Дыхательные волны усиливаются во время сна или при наркозе, когда уменьшаются центральные влияния на автономный контур регуляции. Различные нагрузки на организм, требующие включения в процесс управления сердечным ритмом центрального контура регуляции, ведут к ослаблению дыхательного компонента синусовой аритмии и к усилению ее недыхательного компонента. Общая закономерность состоит в том, что более высокие уровни управления тормозят активность более низких уровней. В ответ на нагрузочные (стрессорные) воздействия могут наблюдаться разные реакции ритма сердца. При оптимальном регулировании - управление происходит с минимальным участием высших уровней управления, с минимальной централизацией управления. При неоптимальном управлении - необходима активация все более высоких уровней управления. Это проявляется усилением недыхательного компонента синусовой аритмии, появлением медленных волн все более высоких порядков. Чем более высокие уровни управления активируются, тем длиннее период соответствующих медленных волн сердечного ритма. Управляющий, или центральный контур управления сердечным ритмом можно представить состоящим из трех уровней. Этим уровням соответствуют определенные анатомо-морфологические структуры системы управления физиологическими функциями организма: · подкорковые нервные центры, обеспечивающие уравновешивание различных параметров внутри отдельных систем, внутрисистемный, в том числе вегетативный, гомеостаз (уровень В); · высшие вегетативные центры, осуществляющие уравновешивание различных систем организма между собой, межсистемный гомеостаз, в том числе управление гипоталамо-гипофизарной системой, обеспечивающий гормонально-вегетативный гомеостаз (уровень Б); · центральная нервная система, включая корковые механизмы регуляции, координирующая функциональную деятельность всех систем организма в соответствии с изменениями условий внешней среды, адаптационная деятельность организма (уровень А). В настоящее время известно несколько составляющих ритма сердца: дыхательная, или синусовая, аритмия, медленные и сверхмедленные волны недыхательного генеза с различными периодами (от 10 секунд до нескольких десятков минут). На рис. 7 представлены два варианта изменений кардиоинтервалограммы при ортостатической пробе: у молодой и пожилой женщин. По оси абсцисс - порядковые номера последовательного ряда кардиоинтервалов, по оси ординат - длительность кардиоинтервалов. Верхние кривые получены у молодой женщины и отражают хорошую работу регуляторных механизмов. В положении "лежа" имеются четко выраженные дыхательные волны. При переходе в положение "стоя" появляются четкие вазомоторные волны большой амплитуды, которые указывают на адекватную реакцию системы регуляции артериального давления. У пожилой женщины и в покое и после нагрузки кардиоинтервалограмма сохраняет стабильный характер без выраженных колебаний. Недыхательная синусовая аритмия представляет собой колебания сердечного ритма с периодами выше 7 секунд. Медленные (недыхательные) колебания сердечного ритма коррелируют с аналогичными волнами артериального давления и плетизмограммы. Различают медленные волны 1-го, 2-го и более высоких порядков. Общепринято считать волнами 1-го порядка колебания с периодами от 10 до 20 с., волнами 2-го порядка - с 20 до 70 с. Высказывают мнение, что медленные волны 1-го порядка связаны с деятельностью системы регуляции артериального давления, с активностью вазомоторного центра, а волны 2-го порядка с системой терморегуляции (Sayers, 1973). Периодические колебания частоты сердечных сокращений, не вызванные нарушением функции автоматизма, проводимости и возбудимости, получили название "синусовой аритмии", открытой в прошлом веке (Ludwig, 1847). Единого мнения о происхождении дыхательной аритмии нет, хотя большинство исследователей считают неоспоримым фактом влияние дыхания на ритм сердца и активное участие в этом процессе ядер блуждающих нервов, торможение и возбуждение которых передается к синусовому узлу через соответствующие нервные окончания, вызывая укорочение продолжительности кардиоинтервалов на вдохе и удлинение на выдохе (Ludwig, 1847; Фогельсон,1951; Кингисепп, Эплер,1968). По мнению Сайерса (1973) дыхание влияет на длительность кардиоциклов через интерплевральное давление и активность барорецепторов. М. Клаймсом (1963) была разработана модель дыхательной регуляции частоты сердечных сокращений. Эта модель основывается на положении теории автоматического регулирования и интерпретирует зависимость между дыханием и величиной "вагусного" торможения сердца с помощью передаточных функций, построенных по реальным кривым переходных процессов ритма сердца при вдохе и выдохе. Существующий уровень знаний не позволяет достаточно точно указать источник происхождения каждого из видов медленных волн. Сайерс (1973) считает, что медленные волны сердечного ритма первого порядка связаны с деятельностью системы регуляции артериального давления, а волны второго порядка - с системой терморегуляции. Предполагается, что колебания с периодом более 20 секунд определяются механическими характеристиками гладких мышц сосудов, подчеркивается нелинейность этой механической системы и возможность интерференции медленных колебаний с дыхательными, особенно при большой глубине дыхания, в частности, при умственной и физической нагрузках. Навакатикян с соавторами (1979) выявил связь медленных волн сердечного ритма с колебаниями содержания в крови катехоламинов и кортикостероидов. Отмечена связь между медленными волнами сердечного ритма и активностью системы гипофиз-надпочечники (Карпенко,1977; Навакатикян, Кржановская, 1979). Показано, что у спортсменов с низким уровнем работоспособности как и у нетренированных лиц, существенно чаще наблюдается выраженное увеличение ЧСС и появление медленноволновой периодики. Кепеженас и Жемайтите (1983) при длительных физических нагрузках и при снижении тренированности спортсменов отметили изменение типа ритмограммы с переходом от ритмограмм парасимпатикотонического типа с медленным ритмом и с большой амплитудой дыхательных волн к тем типам ритмограмм, которые отражают снижение парасимпатических влияний на функцию синусового узла и далее к появлению ритмограмм с преобладанием медленных волн. Другими словами, ритмограмма отражает соотношение симпатического воздействия на периферическую структуру сердечного ритма (Баевский,1976; Жемайтите,1980). Кардиоинтервалограммы, зарегистрированные в стационарных условиях, не всегда отражают истинное состояние адаптивных механизмов и уровень функционирования регулирующих систем организма. Поэтому для изучения корректности связей между отдельными системами организма применяются нагрузочные пробы. Они позволяют правильно оценить скорость адаптационной перестройки, ее траекторию, провести анализ переходных процессов. Практический смысл имеет изучение реакции ритма сердца по данным КИГ на клиноортостатическое воздействие (Вентцель и др., 1968; Янушкявичус и др. 1968, Грабаускас,1971; Белоконь, Кубергер, 1987). Как установлено (Вентцель, 1968), пассивная ортостатическая проба у здоровых лиц сопровождается уменьшением общего размаха колебаний длительности кардиоинтервалов, увеличением оценки асимметрии и эксцесса с переходом последних в область отличных от нуля положительных значений. | ||||||||||||||||||||||
2.3.2. Основные методы анализа вариабельности ритма сердца
Выделяются три группы методов, направленные, соответственно, на исследование средней частоты пульса, его вариабельности и переходных процессов. Центральное место в этой классификации занимают методы изучения вариабельности сердечного ритма. Эти методы можно условно разделить на три группы:
1. методы оценки общих статистических характеристик;
2. методы оценки связи между кардиоинтервалами;
3. методы выявления скрытой периодичности динамического ряда кардиоинтервалов.
Статистические характеристики динамического ряда кардиоинтервалов включают: математическое ожидание /М/, дисперсию /Д/, среднее квадратическое отклонение /СКО/, коэффициент вариации /V/. Эти показатели являются общепринятыми и наиболее распространенными, и в отношении их медицинской интерпретации не существует заметных разногласий. Математическое ожидание как величина обратная частоте пульса характеризует текущий уровень функционирования сердечно-сосудистой системы и зависит как от условий, воздействующих в данный момент на организма, так и от индивидуальных типологических особенностей. Различают нормокардию, брадикардию и тахикардию, соответственно с нормальным, редким и частым пульсом. Важное значение придается показателям разброса значений кардиоинтервалов: дисперсии, СКО и коэффициенту вариации 1(КВ) 0. Эти показатели характеризуют состояние системы регуляции. Наиболее удобен для практического использования коэффициент вариации, так как он представляет собой нормированную оценку дисперсии и может сравниваться у лиц с различными значениями частоты пульса. Многочисленными исследованиями в нашей стране и за рубежом показано, что уменьшение величины СКО свидетельствует об усилении активности симпатического отдела вегетативной нервной системы. Установлено, что уменьшение величины СКО ниже 50 миллисекунд в 2-3 раза повышает риск внезапной смерти у больных коронарной болезнью. При СКО ниже 35 миллисекунд риск увеличивается в 10 раз (van Ravenswaaij-Arts C.M., Kollee A.A., Hopman J.C.W. et al.,1993).
Вариационная пульсометрия. Сущность вариационной пульсометрии заключается в получении закона распределения кардиоинтервалов как случайных величин. Для этого строится кривая распределения - гистограмма. На рис. 8б представлена типичная кривая распределения с обозначенными на ней основными математическими показателями: Мо (мода), АМо (амплитуда моды), ВАР(вариационный размах). Ниже дается краткая медико-физиологическая интерпретация указанных показателей.
Мода - это наиболее часто встречающееся в данном динамическом ряде значение кардиоинтервала. В физиологическом смысле - это наиболее вероятный уровень функционирования сердечно-сосудистой системы. При нормальном распределении и высокой стационарности исследуемого процесса Мо мало отличается от математического ожидания.
Амплитуда моды (АМо)- это число кардиоинтервалов, соответствующих значению моды, в % к объему выборки. Этот показатель отражает стабилизирующий эффект централизации управления ритмом сердца, который обусловлен, в основном, степенью активации симпатического отдела вегетативной нервной системы.
Вариационный размах (ВАР) отражает степень вариативности значений кардиоинтервалов в исследуемом динамическом ряде. Он вычисляется по разности максимального и минимального значений кардиоинтервалов и поэтому при аритмиях или артефактах может быть искажен. При вычислении ВАР следует отбрасывать крайние значения кардиоинтервалов, если они составляют менее 3 процентов от общего объема анализируемой выборки. Физиологический смысл ВАР обычно связан с активностью парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. При объеме выборки, равном 100 кардиоинтервалам, и в отсутствии переходных процессов обычно амплитуда дыхательных волн преобладает над амплитудой недыхательных колебаний сердечного ритма. Однако, в ряде случаев при значительной амплитуде медленноволновых составляющих значения ВАР в большей мере могут отражать состояние подкорковых нервных центров.
По данным вариационной пульсометрии вычисляется ряд производных показателей, среди которых наиболее употребителен индекс напряжения регуляторных систем (Ин), который отражает степень централизации управления ритмом сердца и характеризует, в основном, активность симпатического отдела вегетативной нервной системы. Этот показатель получил широкое применение в спортивной медицине, физиологии труда, космических исследованиях, а также в клинике. Величина Ин в норме колеблется в пределах от 50 до 150 условных единиц. При эмоциональном стрессе и физической работе у здоровых людей значения Ин увеличиваются до 300 -500 единиц, а у людей старшего возраста со сниженными резервами такие значения наблюдаются в покое. При наличии стенокардии Ин достигает 600-700 единиц, а в предынфарктном состоянии даже 900-1100 единиц.
Корреляционная ритмография (КРГ) - это метод графического представления динамического ряда кардиоинтервалов в виде "облака" (скатерграммы) путем построения ряда точек в прямоугольной системе координат. Ее фазовыми координатами являются: по оси ординат - текущий R-R интервал, а по оси абсцисс - последующий R-R интервал. На рис. 8г представлен типичный образец КРГ. Важным достоинством этого метода является то, что он позволяет эффективно распознавать и анализировать сердечные аритмии. Числовыми показателями КРГ являются величины длинной и короткой осей эллипса, образованного облаком точек (а и б) и их отношение а/б. Физиологический смысл отношения а/б близок к Ин, он характеризует степень централизации управления ритмом сердца, активность симпатического отдела вегетативной нервной системы.
Автокорреляционный анализ. Вычисление и построение автокорреляционной функции динамического ряда кардиоинтервалов (см. рис.8в) направлено на изучение внутренней структуры этого ряда как случайного процесса. Автокорреляционная функция представляет собой график динамики коэффициентов корреляции, получаемых при последовательном смещении анализируемого динамического ряда на одно число по отношению к своему собственному ряду. После первого сдвига на одно значение коэффициент корреляции тем меньше единицы, чем более выражены дыхательные волны. Если в исследуемой выборке доминируют медленноволновые компоненты, то коэффициент корреляции после первого сдвига будет лишь незначительно ниже единицы. Последующие сдвиги ведут к постепенному уменьшению коэффициента корреляции вплоть до появления отрицательных корреляционных коэффициентов. Физиологический смысл использования корреляционного анализа заключается в оценке степени влияния центрального контура управления на автономный. Чем сильнее это влияние, тем больше значение коэффициента корреляции при первом сдвиге. Автокоррелограмма позволяет судить о скрытой периодичности сердечного ритма. Такой анализ носит лишь качественный характер.
Спектральный анализ. Для точной количественной оценки периодических процессов в сердечном ритме служит спектральный анализ. Физиологический смысл спектрального анализа состоит в том, что с его помощью оцениваем взаимодействие отдельных уровней управления ритмом сердца. Одна из гипотез заключается в том, что активность соответствующих уровней регуляции тем выше, чем больше мощность соответствующих медленноволновых составляющих спектра сердечного ритма. Чем выше уровень, тем больший объем информации он должен перерабатывать, тем длиннее период колебаний, связанный с его деятельностью. Поэтому смещение периода спектральной составляющей в сторону увеличения можно интерпретировать как передачу управления на более высокие уровни, как включение в процесс управления дополнительных звеньев.
На рис. 8д представлен образец типичного спектра сердечного ритма для выборки объемом в 100 кардиоинтервалов. Здесь по оси абсцисс откладываются значения периодов колебаний в секундах, по оси ординат откладываются мощности соответствующих спектральных составляющих в условных единицах. При спектральном анализе динамических рядов кардиоинтервалов с объемами выборок 100-128 кардиоинтервалов (или 128 секунд) можно измерить только мощности дыхательных волн и медленных волн 1-го порядка. Что касается медленных волн 2-го порядка, учитывая, что верхняя граница диапазона их значений достигает 70-80 секунд, то основная мощность этой медленноволновой составляющей отражается, как правило, 1-й гармоникой спектра. При спектральном анализе обычно вычисляются средние мощности спектров дыхательных волн и медленных волн 1-го и 2-го порядков. По данным спектрального анализа сердечного ритма вычисляются два важных показателя: индекс централизации (ИЦ) и индекс активации подкорковых нервных центров (ИАП). ИЦ отражает степень преобладания недыхательных составляющих синусовой аритмии над дыхательными. Фактически - это количественная характеристика соотношений между центральным и автономным контурами регуляции сердечного ритма. Второй индекс ИАП характеризует активность сердечно-сосудистого подкоркового нервного центра по отношению к более высоким уровням управления. Повышенная активность подкорковых нервных центров проявляется ростом ИАП. С помощью этого индекса могут контролироваться процессы коркового торможения.
Комплексная оценка вариабельности сердечного ритма может осуществляться по показателю активности регуляторных систем (ПАРС). Он вычисляется в баллах по специальному алгоритму, учитывающему статистические показатели, показатели гистограммы и данные спектрального анализа кардиоинтервалов. ПАРС позволяет дифференцировать различные степени напряжения регуляторных систем (см.табл.5).
Таблица 5. Оценка степени напряжения регуляторных систем по значениям ПАРС
ПАРС был предложен еще в начале 80-х годов (Баевский Р.М. и др.,1964) и оказался довольно эффективным в оценке адаптационных возможностей организма. Алгоритм его вычисления постепенно совершенствовался и к настоящему времени разработан новый алгоритм, учитывающий значения 5 основных показателей вариабельности сердечного ритма: ЧП, СКО, ИН, МВ-1, МВ-2. Дополнительно учитываются также значения RMSSD, SPT, ДВ, ИЦ. 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 - СКО (или по суммарной мощности спектра-SPT (Spectral Power Total), В. Суммарная активность симпатического отдела вегетативной нервной системы по индексу напряжения регуляторных систем (ИН) или вегетативной баланс по комплексу показателей: RMSSD,ДВ и ИЦ= (МВ-1 + МВ-2)/ДВ, Г. Активность вазомоторного центра, регулирующего сосудистый тонус, по мощности спектра медленных волн 1-го порядка (МВ-1),
|
