Измерение вариабельности сердечного ритма.

В настоящее время существует большое колличество всевозможных визуальных, а также колличественных методик анализа вариабельности сердечного ритма. Однако, наиболее распространенными из них являются три группы методов анализа ВСР: частотный анализ, временной анализ, измерение вегетативных индексов. Как правило, в рамках одного исследования оцениваются показатели, полученные различными способами, поскольку это обеспечивает наиболее полное понимание процессов регуляции (Bigger, 1992; Стандарты измерений, 2000; Сидоренко, 2005).

1.4.2 Частотный анализ

Частотные методы дают информацию о распределении мощности волн в зависимости от частоты колебаний. Они позволяют графически представить соотношение различных компонентов сердечного ритма, оценив состояние сегментарных и надсегментарных звеньев регуляторного механизма.

Спектральный анализ (СпА) позволяет обнаружить периодические составляющие в колебаниях СР, а также оценить их вклад в динамику ритма. В коротких записях выделяют три спектральных компонента (Зарубин, 1998):

· HF (High Frequency) – диапазон высоких частот в спектре ВСР при частоте колебаний ЧСС 0,15-0, 40 Гц. Мощность данных волн преимущественно связана с дыхательными движениями и отражает активность автономного контура регуляции, его парасимпатического канала (Михайлов В.М., 2000);

· LF (Low Frequency) - диапазон низкочастотных волн (диапазон частот равен 0,04-0,15 Гц). Изменение мощности LF волн спектра ВСР происходит под действием симпатического и парасимпатического отделов. (Михайлов В.М., 2000; Коркушко, 2002);

· VLF (Very Low Frequency) – диапазон очень низкочастотных волн (диапазон частот равен 003-0,04 Гц). Интересно, что если HF- и LF-компоненты ассоциируют с сегментарным уровнем регуляции, то VLF-волны связываются с психоэмоциональным напряжением и функциональным состоянием коры головного мозга, что говорит о более сложном влиянии со стороны надсегментарного уровня регуляции. (Баевский, 2001; Соловьева, 2003; Хаспекова, 2003).

Оптимальным признан режим управления работой сердца с меньшим участием высших регуляторных звеньев. Соответственно, преобладание недыхательного компонента говорит о напряжении функций организма.

При применении частотного анализа для каждого компонента вычисляют долю его в процентах (%HF, %LF, %VLF). Для этого определяется сумма мощностей в этих диапазонах – показатель ТР (мс²).

1.4.3. Временной анализ.

Данный метод позволяет измерить продолжительность последовательных R-R интервалов между нормальными кардиоциклами. Во временном анализе вариабельности в расчет берутся либо значения ЧСС, вычисленные в каждый момент времени, либо интервалы между последовательными комплексами (Михайлов В.М., 2000; Вариабельность сердечного ритма: рекомендации, эл. ресурс). Среднее значение сердечных сокращений характеризует уровень функционирования системы кровообращения в целом. К временному анализу относятся следующие методы:

Статистический метод основан на измерении NN-интервалов (интервалы между смежными комплексами QRS), являющихся результатом деполяризации клеток синусового узла. С помощью данного метода вычисляются следующие показатели:

· RMSSD (мс) - квадратный корень из среднего квадрата разности значений соседних интервалов R-R (преобразованных в NN-интервалы кардиоинтервалограммы):

RMSSD=√ ∑ (NNi – NNi+1)2 / (n – 1);

· SDNN (мс) - стандартное отклонение от средней для всех R-R интервалов в анализируемом динамическом ряду:

SDNN = √∑ (xi – xср)2 / (n – 1);

· СV (коэффициент вариации) – нормированный показатель SDNN.

При кратковременной записи, показатели RMSSD, SDNN и рNN50%, как правило изменяются однонаправленно. При длительной записи наблюдается совершенно другая тенденция, происходит рост RMSSD и рNN50%, в то время как существенного увеличения SDNN не наблюдается. Данные изменения прежде всего связаны с тем, что RMSSD и рNN50% ответственны за кратковременную смену частоты ритма, а на SDNN оказывает влияние разница между минимальной и максимальной ЧСС (Михайлов В.М., 2000).

Считается, что SDNN отражает весь спектр гуморальных влияний, в то время как RMSSD отождествляется с парасимпатическим звеном автономной НС (Saul, 1988).

Геометрический метод. В этом методе используются вариационные кривые, отражающие распределение кардиоинтервалов. Они могут иметь различный вид: от гистограммы до сглаженного графика плотности распределения. На базе сформированной гистограммы рассчитываются:

· мода (Мо, мс) – наиболее часто встречающееся значение кардиоинтервала на анализируемом отрезке ЭКГ. Она соответствует уровню функционирования сердечно-сосудистой системы.

· амплитуда моды (Аmо, %) - количество кардиоинтервалов, соответствующих модальному классу, выраженное в процентах от общего количества анализируемых кардиоинтервалов. Отражает симпатическую компоненту регуляции;

· вариационный размах (ΔX, ВР, мс) – разность между максимальным и минимальным значениями кардиоинтервалов на исследуемом отрезке ЭКГ. Эту величину образовывает размах нейрогуморальных влияний в целом.

Главное преимущество геометрических методов заключается в их нечувствительности к качеству серии RR-интервалов, недостаток – потребность в приемлемом их количестве для построения геометрической модели (Malik, 1993; Павлова, 2008).

1.4.4. Вегетативные индексы и их интерпретация

При анализе вариабельности ритма необходимо знать о двух группах показателей: первичные и вторичные индексы (Янченко, 2010). Основное их отличие заключается в том, что вторая группа рассчитывается на основе первой, т. е. является производной от нее. Они также носят название «комплексные показатели ВСР».

Первичные индексы рассчитываются непосредственно по КИГ и вариационным кривым. К ним относятся описанные выше: SDNN, RMSSD, NN50, ВР, Mo, Amo, HF, LF, VLF, ULF.

К числу комплексных принадлежат:

ПАПР – показатель адекватности процессов регуляции

ВПР – вегетативный показатель ритма

ИВР – индекс вегетативного равновесия

По данным вариационной пульсометрии также вычисляется стресс-индекс или индекс напряженности регуляторных систем, предложенный Р.М.Баевским для оценки напряжения нервных каналов регуляции сердечного ритма (прежде всего симпатических) (Malik, 1989; Игошева, 2001; Кириллина, 2006):

ИН = Аmо/2Мо*ΔХ.

Отношение суммарной мощности медленных к мощности дыхательных волн – индекс централизации (IC) – отражает степень централизации управления сердечным ритмом: чем он выше, тем больше участия в регуляции принимают высшие отделы ЦНС. IC высчитывается по формуле:

IC = (LF+ VLF) / HF.

ИН и IC часто интерпретируются аналогично, в то время как практические результаты говорят об отсутствии корреляционных связей между этими показателями.

Наряду с изучением отдельных показателей вариабельности, широкое применение находит исследование корреляционных отношений между ними. Получаемые при этом коэффициенты используются как самостоятельные критерии состояния организма, его стресс-устойчивости. Особенно часто этот подход реализуется в работах, связанных с изучением возрастных и половых изменений работы сердца и формирования адаптационных механизмов при цикличных физических нагрузках (Кудря, 2008).

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Баевский Р. М. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем: мет. Рек. / Р. М. Баевский, Г. Г. Иванов, Л. В. Чирейкин и др. // Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и практическое применение: тез. докл. Междунар. Симпозиума. – Ижевск: УдмГУ, 2003. – С. 169 -171.

2. Зефиров Т. Л. Новый взгляд на механизмы возрастных изменений сердечного ритма / Т. Л. Зефиров, Н. В. Святова, Н. И. Зиятдинова // Бюлл. эксперим. биол. и мед - 2001 – Т. 131, № 6. – С. 612-616.

3. Зефиров Т. Л. Нервная регуляция сердечного ритма крыс в постнатальном онтогенезе: автореф. ис. … д-ра мед. наук / Т. Л. Зефиров. – Казнь, 1999.- 39 с.

4. Зиятдинова Н. И. Возрастные особенности влияния блокады α- адренорецепторов на сердечную деятельность крыс / Н. И. Зиятдинова, А. Л. Зефиров // Бюлл. эксперим. биол. и мед. – 2002.- Т. 133, № 6. – С. 616-618.

5. Кириллина Т. Н. Особенности нейровегетативной регуляции у крыс с разной устойчивостью к стрессу, оцениваемые по вариабельности параметров гемодинамики / Т. Н. Кириллина, М. А. Усачева, Л. М. Белкина // Бюлл. эксперим. биол. и мед. – 2006. – Т. 142, № 10. – С. 376 – 381.

6. Курьянова Е. В. Особенности экстракардиальной регуляции сердца белых крыс в условиях формирования дефицита симпатических нервных влияний, введения α токоферола, физической тренировки и их сочетания: автореф. Дис. …канд. биол. наук./ Е. В. Курьянова. – Астрахань, 2003. – 23 с.

7. Леви М. Н. Нейрогеморальная регуляция работы сердца / М. Н. Леви, П. Ю. Мартин // Физиология и патофизиология сердца: пер. с англ. / под ред. Н. С. Сперелакиса. – М.: Медицина, 1990. – Т. 2. – С. 64 – 90.

8. Машковский М. Д. Лекарственные средства / М. Д. Машковский. – М.: Новая волна, 2005. – 1206 с.

9. Миннахметов Р. Р. Влияние избирательной ваготомии на инотропную и хронотропную функцию сердца крыс / Р. Р. Миннахметов, Ф. Г. Ситдиков, Р. И. Гильмутдинова, Т. Л. Зефиров // Бюлл. эксперим. биол. и мед – 1999/ Т. 128, № 11. – С. 497- 499.

10. Савин В. Ф. Экстра- и интракардиальные механизмы регуляции частоты сердечного ритма в постнатальном онтогенезе: автореф. дис. … канд. биол. наук / В. Ф. Савин. – Казань, 1988. -19 с.

11. Сергеева О. В. Влияние атропина, пропранолола и атенолола на волновую структуру колебаний ритма сердца у крыс / О. В. Сергеева, Н. Н. Алипов. В. М. Смирнов // Бюлл. эксперим. биол. и мед. – 2008. – Т. 145, № 4. – С. 364 – 367.

12. Смирнов В. М. Механизм торможения деятельности сердца звездчатым ганглием у кошек и морских свинок / В. М. Смирнов //Физиол. журнал СССР. – 1986. –Т. 72, № 1. – С. 104- 108.

13. Нагаева Г.А. Зависимость вариабельности ритма сердца от особенностей клинического течения неревматических миокардитов/ Т.А. Абдуллаев, 2009.- 384 с.

14. Чупак Э.Л. Диагностика синдрома вегетативной дистонии у подростков / Бабцева А.Ф., Моногарова Л.И., Романцова Е.Б., Шанова О.В., Фомина А.Г, 2009.- 109 с.

15. Козлова Л. В. Вегетативная дисфункция у детей и подростков (клиника, диагностика, лечение) / Самсыгина Г. А., Царегородцева Л. В. // Учебно-методическое пособие.- Смоленск, 2003- 80 с.

16. С.Г. Сова Стратегия лечения синдрома вегетативной дистонии и его цереброваскулярных эквивалентов / 2009. – 115 с.

17. Кочукова И. В. Алгоритмизация и моделирование клинического полиморфизма вегетативных синдромов у лиц молодого возраста / 2009.- 85 с.

18. Васильева А.А. Вегетососудистая дистония: симптомы и эффективное лечение / 2004.- 112 с.

19. Чернышкова М.А. Управление в биологических и медицинских системах (включая применения вычислительной техники) / Выдержки из автореферата диссертации // 1995. – 140 с.

20. Неудахин Е.В. Соматоформные расстройства и вегето-сосудистая дистония у детей и подростков / 2010. – 87 с.

21. С.Г.Сова Стратегия лечения синдрома вегетативной дистонии и его цереброваскулярных эквивалентов / 2003.- 75 с.

22. Базян А. С.Роль адренорецепторов в регуляции эффективности адренергической синаптической передачи / А. С. Базян // Успехи современной биологии, 1981 – Т. 92, № 1. – С. 115 – 126.

23. Баевский, Р.М. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем (методические рекомендации) / Р.М. Баевский, Г.Г. Иванов, Л.В. Чирейкин и др. // Вестник аритмологии. – 2001. - №24. – С. 65-87.

24. Heart rate variability: standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use // Circulation. – 1996. – V.93. – P.1043–1065.

25. Shields, R.W. Heart rate variability with deep breathing as a clinical test of cardiovagal function / R.W. Shields // Cleveland Clinic. Journal of Medicine. – 2009. – V. 76. - S37-S40.

26. Elghozi, J.L. Sympathetic control of short-term heart rate variability and its pharmacological modulation / J.L. Elghozi, C. Julien // Fundam. Clin. Pharmacol. – 2007. – V. 21. – P. 337 – 347.

27. Хаспекова, Н.Б. Диагностическая информативность мониторирования вариабельности ритма сердца / Н.Б. Хаспекова // Вестник аритмологии. – 2003. - №32. – С.15-23.

28. Курьянова, Е.В. Кластерный анализ экстракардиальной регуляции сердечного ритма нелинейных белых крыс в состоянии покоя / Е.В. Курьянова, Д.Л. Теплый, В.Ф. Савин // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 2009. – Т.147, № 1. – С.16-19.

29. Курьянова, Е.В. Возрастные, половы е и типологические особенности механизмов регуляции сердечного ритма и свободнорадикальных процессов у нелинейных крыс / Е.В. Курьянова – Автореф. дисс….докт. биол. наук. – Астрахань, 2012. – 46 с.

30. Соколова Н.А. Электрофизиологический анализ влияния кате- холаминов на разнонаправленные парасимпатические хронотропные эффекты / Н.А.Соколова, М.Г.Удельнов // НДВШ. Биол. науки. 1978. № 9. С. 76—81

31. В. М. Покровский формирование ритма сердца в организме человека и животных “Кубань-Книга” Краснодар, 2007

32. Е.В. Курьянова ВЕГЕТАТИВНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ СЕРДЕЧНОГО РИТМА: РЕЗУЛЬТАТЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Монография Издательский дом «Астраханский университет» 2011

33. Смирнов В.М. Механизм тахикардии, вызванной введением атропина и ваготомией у животных разных видов // Кардиология. -1989. Т.29, № 7,- С.85-88.

34. Павлов В.А. Исследования хронотропного и дромотропного действия правого блуждающего нерва / В.А.Павлов. М.: Изд-во инс-та эксперим. мед. Болг. АН, 1960. С. 177—185

35. Амиров Л.Г. К механизму «ускользания» сердца из-под влияния блуждающего нерва: Дис. … канд. биол. наук. Казань, 1966

36. Page P.L. Regional distribution of atrial electrical changes induced by stimulation of extracardiac and intracardiac neural elements / P.L.Page, N.Dandal, P.Savard, R.Nadeau, J.A.Armour, R.Cardinal // J.Thorac. Cardiovasc. Surg. 1995. V. 109 (2). P. 377—388

37. Myslivecek J. The detection of the non-M2 muscarinic, receptor subtype in the rat heart atria and ventricles. / J. Myslivecek, M. Klein, M. Novakova, J. Ricny. //Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 2008. - P. 103-16. ";

38. Зиятдинова Нафиса Ильгизовна Рецепторно-эффекторные механизмы в развивающемся сердце крыс 03.03.01- физиология Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук Казань – 2014

39. Павлов И.П. Центробежные нервы сердца // Полн. собр. соч. М.; Л., 1951. Т. 1. С. 87—217.

40. Stone H. Ventriculary output following acute vagal blockade / H.Stone, V.Bishop // J. Appl. Physiol. 1968. V. 24. P. 782—786.

41. Цион И.Ф. Курс физиологии. СПб., 1973

42. Миннахметов Р.Р. Влияние ваготомии на насосную функцию и сердечный ритм крыс в постнатальном онтогенезе: Дис. … канд. биол. наук. Казань, 1999.

43. Возрастные особенности влияния блокады мускариновых холинорецепторов на сердечную деятельность крыстема диссертации и автореферата по ВАК 03.00.13, кандидат биологических наук Сибалакова, 2005 Автор научной работы: Сибалакова, Лейсан Радифовна Ученая cтепень: кандидат биологических наук Место защиты диссертации: Казань

44. Tavernier, G. Norepinephrine Induces Lipolysis in β1/β2/β3-adrenoceptor Knockout Mice / G. Tavernier, M. Jimenez, J.P. Giacobino, N. Hulo, M. Lafontan, P. Muzzin, D. Langin // Mol. Pharmacol. – 2005. – V. 68. – P. 793 – 739.

45. Dahlof C. Studies on b-adrenoceptor mediated facilitation of sympathetic neurotransmission // Acta Physiol. Scand. 1981. S. 500

46.. Баевский Р. М. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе / Р. М. Баевский, О. И. Кириллов, С. З. Клецкин. – М.: Наука, 1984. – 220 с.

47. Murphy C. A. Pharmacologic responses and spectral analyses of spontaneous fluctuations in heart rate and blood pressure in SHR rats / C. A. Murphy, B. P. Sloan, M. M. Myers // J. Auton. Nerv. Syst. – 1991. – Vol. 36, № 3.

48. Heart rate variability. Standards of Measurement, Physiological interpretation and clinical use // Circulation. – 1996. – Vol. 93. – P. 1043–1065.

49. Pagani M. Power spectral analysis of heart rate and arterial pressure variability as a marker of sympatho-vagal interaction in man and conscious dog / M. Pagani, F. Lombardi, S. Guzzetti et al. // Circ. Res. – 1986. – Vol. 59.

50. АЛЬБИЦКАЯ КСЕНИЯ ВАЛЕРЬЕВНА СОСТОЯНИЕ НЕЙРОВЕГЕТАТИВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ СЕРДЦА У БОЛЬНЫХ С ВАЗОВАГАЛЬНЫМИ ОБМОРОКАМИ ПО ДАННЫМ ТОМОСЦИНТИГРАФИИ МИОКАРДА С 123I-МИБГ, ВАРИАБЕЛЬНОСТИ РИТМА СЕРДЦА И ИССЛЕДОВАНИЯ АКТИВНОСТИ КАТЕХОЛАМИНОВ КРОВИ ДИССЕРТАЦИЯ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА МЕДИЦИНСКИХ НАУК.

МОСКВА-2014. НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КЛИНИЧЕСКОЙ КАРДИОЛОГИИ им. А.Л. МЯСНИКОВА ФГБУ «РОССИЙСКИЙ КАРДИОЛОГИЧЕСКИЙ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ.

51. Автореферат диссертациипо теме "Алгоритмизация и моделирование клинического полиморфизма вегетативных синдромов у лиц молодого возраста" КОЧУКОВА Ирина Васильевна Воронеж-2009

52. Вариабельность ритма сердца Михайлов В.М. Иваново 2000г. Ивановская государственная академия.

53. Абзалов Р. А. Влияние десимпатизации гуанетидином на функции сердца крысят / Р. А. Абзалов, Ф. Г. Ситдиков // Бюлл. эксперим. биол. и мед. – 1986. – Т. 51, № 2.

54. Дворников А. В. Изменение вариабельности сердечного ритма в условиях эмоционального стресса у крыс на фоне введения блокатора 1-адренорецепторов / А. В. Дворников, И. В. Мухина, В. Н. Крыловb // Нижегородский мед. журнал. – 2003. – № 1.

55. Зефиров Т. Л. Влияние селективной блокады различных подтипов М-холинорецепторов на сердечную деятельность и артериальное давление крыс / Т. Л. Зефиров, Н. И. Зиятдинова, Л. Р. Сайфутдинова, А. Л. Зефиров // Бюлл. эксперим. биол. и мед. – 2006. – Т. 141, № 6.

56. Сальников Е. В. Вариабельность сердечного ритма у бодрст- вующих и наркотизированных крыс при воздействии β-блокаторов / Е. В. Сальников, М. М. Фатеев, А. В. Сидоров [и др.] // Бюлл. эксперим. биол. и мед. – 2007. – Т. 144, № 10.

57. Салман М. А. Х. Влияние блокады α-адренорецепторов на хро- нотропию сердца крыс в раннем постнатальном онтогенезе: автореф. дис. … канд. биол. наук / М. А. Х. Салман. – Казань, 2010.

58. Сергеева О. В. Влияние атропина, пропранолола и атенолола на волновую структуру колебаний ритма сердца у крыс / О. В. Сергеева, Н. Н. Алипов, В. М. Смирнов // Бюлл. эксп. биол. и мед. – 2008. – Т. 145, № 4.