ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ СЕРДЕЧНОГО РИТМА КАК МЕРА
АДАПТАЦИОННЫХ РЕЗЕРВОВ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ
,
Республиканский научно-практический центр “Кардиология”,
г. Минск, Беларусь
Стр. 370-377
Основной функцией сердечно-сосудистой системы (ССС) является транспорт кислорода тканям при непрерывно изменяющихся воздействиях внешней среды (психоэмоциональные, физические нагрузки). ССС в свою очередь является примером совершенной системы управления, построенной по многоиерархическому принципу, где каждый нижний уровень в нормальных условиях действует автономно. При резких изменениях нагрузки или при развитии патологического процесса включаются верхние уровни управления. Постоянно взаимодействуют тормозящие и ускоряющие процессы, поддерживающие гомеостаз. Гомеостаз обеспечивает функцию стабилизацию уровня артериального давления (АД) путем варьирования ряда управляющих параметров. Варьируемые beat-to-beat частота сердечных сокращений, сердечный выброс и тонус сосудов демпфируют колебания АД при “возмущениях” внешней среды. Поэтому свойство вариабельности, по нашему, мнению определяет адаптационные ресурсы организма и может служить адекватным критерием эффективности лечения многих патологических состояний.
Эффективность действия контуров вегетативной регуляции контролируется с помощью метода вариабельности сердечного ритма (ВСР), динамика клинического распространения которого за последние 10 лет выражается геометрической прогрессией. Анализ многочисленных клинических наблюдений с использованием метода ВСР позволяет сделать следующее обобщение [2,3]. Тяжесть патологии закономерно отображается параметрами ВСР. Как правило, на начальных фазах заболевания происходит ухудшение качества вегетативной регуляции и доминирует симпатический отдел регуляции. Далее на фоне общего снижения вариабельности может проявляться доминанта парасимпатического отдела. При высокой тяжести патологии устанавливается депрессия сердечного ритма, что означает предельное истощение резервов адаптации [6,9 ].
Метод ВСР приобрел весомую значимость среди других неинвазивных функциональных методов исследования ССС, утвержден в форме международного и российского стандарта [1,9 ].
На наш взгляд развитие практической значимости метода ВСР сопряжено с клиническим осмыслением получаемых результатов. В настоящее время подчеркивается прежде всего то, что ВСР позволяет оценить вклады симпатической и парасимпатической компоненты вегетативной регуляции, соотношение между активностью автономной и центральной нервной регуляции. Однако назрел вопрос: нельзя ли расширить взгляд на состояние всей системы регуляции ССС на основе контроля самого высокочувствительного параметра – сердечного ритма? Если речь идет о замкнутой системе регуляции, то в технических системах прежде всего рассматриваются такие свойства, как устойчивость и качество переходных процессов. С этой позиции рассмотрим полученные нами результаты применения метода ВСР у спортсменов, практически здоровых лиц и больных сердечно-сосудистого профиля с различными стадиями патологии.
Целью настоящего доклада является анализ возможностей метода ВСР в качестве критерия устойчивости сердечно-сосудистой системы при воздействии постоянно изменяющихся факторов внешней среды
Материал и методы:
Обследовано 137 лиц. Среди них выделены группа спортсменов высшей квалификации (мастера спорта и мастера спорта международного класса, гребля) – 37 человек; практически здоровые лица – 45 человек, больные стенокардией напряжения, I-II ФК – 45 пациентов, группа больных постинфарктным кардиосклерозом – 45 пациентов. Средний возраст спортсменов составил - 25
3 года, в остальных группах средний возраст был 5015 лет, достоверных возрастных статистических различий между группами не было [ 4-7].
Всем проводили исследования по стандартному 5 минутному протоколу ВСР в покое. Кроме того, обследуемые выполняли велоэргометрическую пробу (ВЭП) по стандартному, ступенчато-возрастающему и стохастическому протоколу. Обе нагрузки были эквиваленты по выполненной работе (28 кДж), средней мощности (50 Вт) и времени тестирования (9 мин) [4]. Данные ВЭП у спортсменов не сопоставлялись c другими группами, так как они выполняли протокол до 400 Вт и временем пробы до 25 мин. Критерии прекращения нагрузки общепринятые ( и [ 8 ]). Через 5-10 мин после прекращения нагрузки проводили дополнительное обследование ВСР. Условно считали, что в данном периоде сохраняется напряженность систем вегетативной регуляции, вызванная физической нагрузкой. В качестве показателя реакции ССС на физическую нагрузку вычисляли относительные приросты показателей ВСР по отношению к состоянию покоя.
Аппаратно-программная среда: 12-канальный цифровой электрокардиограф “Интекард” с цифровым выходом USB и программный комплекс “Бриз-М” (фирма “Интекард”, г. Минск), велоэргометр М32-В1 (СКБ “Прамень”, г. Гомель). Аппаратура полностью автоматизирует нагрузочные обследования в соответствии с международными стандартами.
Результаты и обсуждение:
В Таблице 1 представлены исследования по методу ВСР в состоянии покоя во всех группах. В качестве условной нормы считали группу практически здоровых лиц, не имеющих интенсивные спортивные нагрузки. Символами (*) отмечены показатели, имеющие достоверные статистические различия в сравнении с данной группой
Таблица 1
Усредненные параметры вариабельности сердечного ритма у спортсменов,
здоровых, лиц больных стенокардией напряжения и больных постинфарктным
кардиосклерозом по данным 5-минутных записей
Показатель | Мастера спорта (гребля) (n=37) | Здоровые лица (n=45) | Больные ИБС, стенокардия напряжения, I-II ФК (n=45) | Больные ИБС, постинфарктный кардиосклероз(n=45) |
ЧСС, уд/мин | 58,5 | 71,2 | 72,3 | 67,4 |
MxdMn, мс | 417,4 | 237,3 | 184,0 | 172,4 |
SDNN, мс | 75,7 | 43,7 | 33,6 | 33,5 |
pAMo, % | 27,9 | 12,1 | 22,1 | 18,7 |
Si, отн. ед. | 36,4 | 130,4 | 243,2 | 288,1 |
HF, % | 44,5 | 34,8 | 35,8 | 39,8 |
LF, % | 28,8 | 29,7 | 25,1 | 22,8 |
VLF, % | 26,7 | 35,5 | 39,1 | 37,4 |
* p < 0,05
Достоверные различия существуют как в отношении групп больных, так по отношению к группе спортсменов. На Рис.1 изображена динамика основных показателей ВСР. Так основной показатель стандартное отклонение SDNN при переходе от спортсменов к больным ИБС экспоненциально уменьшается. Аналогичная зависимость у вариационного размаха MxdMn ( Рис.1,2 ). Стресс-индекс Si возрастает также по закону, близкому к экспоненциальному (Рис.3). Однако, следует заметить, что все эти три показателя взаимосвязаны, поэтому при анализе проблемы устойчивости можно ограничиться одним из них, например, SDNN.
Парасимпатическая активность LF максимальна у спортсменов и имеет тенденцию снижения при патологии, отмечаемую многими исследователями. Cнижается также активность вазомоторного центра по данным HF. Активность симпатического отдела самая низкая у спортсменов. При переходе от здоровых лиц к группе больных cтенокардией напряжения она возрастает. Далее у больных постинфарктным кардиосклерозом она падает (Рис.3). То есть, при переходе от нормы к тяжелой патологии происходит так называемая “вегетативная денервация”, выявленная также В. Г Воронковым и [ 2 ].
Нами исследовалась напряженность вегетативной регуляции ССС по данным ВСР, вызванная физической нагрузкой. В качестве последней использовались нагрузки по стандартному и стохастическая протоколу. В Таблице 2 отражены приращения показателей ВСР в процентах по отношению к исходному значению.
Таблица 2
Реакция системы регуляции сердечного ритма на физическую нагрузку
у здоровых лиц, больных стенокардией напряжения и больных
постинфарктным кардиосклерозом в % относительно состояния покоя
Приращение Показателя | Вид нагрузки | Здоровые Лица | Стенокардия напряжение | Постинфарктный Кардиосклероз |
% | Стандартная
Стохастический | -15,5 -19,4 | - 10,3 - 20,4 | -2,3 -19,9 |
% | Стандартная
Стохастическая | - 17,9 - 23,1 | -9,5 -23,2 | -7,8 -21,9 |
%. | Стандартная
Стохастическая | +68,6 +49,7 | + 29,8 + 31,4 | +1,1 +42,2 |
% | Стандартная
Стохастическая | -2,6 +1,8 | -2,0 -3,3 | -3,0 -8,0 |
% | Стандартная
Стохастическая | -9,8 -2,5 | -5,2 +2,9 | 0 -1,8 |
Анализ полученных данных показывает следующее. Во-первых, при стандартной нагрузке переход от нормы к патологии сопровождается близким к линейному уменьшению показателей 
MxdMn, SDNN и Si. Во-вторых, изменение парасимпатической активности HF не происходит, в то время как изменение вазомоторной активности LF также линейно падает. Из этого следует, что у здоровых лиц вегетативная регуляция по данным динамики показателей ВСР весьма чувствительна к физической нагрузке, что свидетельствует о хороших резервных возможностях ССС. По мере роста тяжести патологии ССС реакция вегетативной нервной системы на нагрузку приближается к инвариантной, то есть подтверждается гипотеза “вегетативной денервации”. Так у больных постинфарктным кардиосклерозом приращения показателей ВСР гораздо ниже, чем у больных стенокардией напряжения. В свою очередь у них данные приращения ниже, чем у здоровых лиц.
В то же время чувствительность вегетативной нервной системы на стохастическую нагрузку оказалась гораздо выше, чем на стандартную. Для этой нагрузки при переходе от нормы к патологии тенденция снижения чувствительности не обнаружена. Вероятно, в случае непрогнозируемых нагрузок дополнительно активизируются центральные механизмы нервной регуляции.
Таким образом, по мере прогрессирования патологии ССС прослежена тенденция снижения чувствительности показателей ВСР на нагрузку. Это обстоятельство можно использовать в качестве количественной меры адаптационных резервов ССС. Нами предлагается следующий простой обобщенный критерий:
J=
( 1 )
где 
- приращение i-го показателя ВСР на нагрузку,
- обобщенный критерий адаптационных возможностей,
n - число независимых информативных показателей.
На наших клинических наблюдениях можно показать динамику адаптационных
резервов ССС в изучаемых группах. Для упрощения используем только динамику SDNN. График изменения резервных возможностей ССС представлен на Рис. 4. Видно как по мере прогрессирования патологии предел резервов ССС обобщенный критерий падает.
По нашим наблюдениям неблагоприятное сочетание параметров ВСР, отражающих
крайнюю степень депрессии (
<14 мс и MxdMn< 80 мс), выявили у 2-х больных, погибших на 1-2 сутки после операции аортокоронарного шунтирования [7]. Таким образом, высокая депрессия ритма в сочетании с симпатической доминантой являются неблагоприятным прогностическим фактором у больных с острым коронарным синдромом.
Из теории систем вытекает что, чем выше запас адаптационных ресурсов, тем выше устойчивость всей системы. Это значит, что внешние воздействия не выводят систему в зону неустойчивости. Переходный процесс конечный во времени. В приложении к ССС это означает, что мерой адаптационных резервов и критерием устойчивости может служить динамика показателей ВСР, выражаемая обобщенным критерием . Свойства вариабельности и устойчивости ССС при этом взаимозависимы.
По нашему мнению неблагоприятным сочетанием является доминанта возбуждающих контуров с одновременной депрессией тормозящих. При этом общая устойчивость ССС ухудшается. При высокой депрессии вегетативной регуляции любая значимая нагрузка (физическая, психоэмоциональная) выводит ССС в зону неустойчивости, то есть за пределы адаптационных возможностей. Чем выше вариабельность, тем устойчивей ССС к воздействию внешних нагрузок. При резком снижении вариабельности, то есть при “вегетативной денервации” ухудшается качество регуляторных механизмов и как следствие возрастает риск сердечно-сосудистых катастроф.
|
|
 |
Литература:
1 , , и др. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем: Методические рекомендации.- Челябинск, 200c.
2. Вариабельность сердечного ритма: от смелых идей до практического применения. В сб.: Вiсник Харкiвского нацiонального унiверситету iм. В.Н. Каразiна № 000 Медицина, випуск 5. Под. ред. М. I.Яблучаньского..- Харкiв. –2003. –94 c.
3. Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и практическое применение. Под ред. Р.М. Баевского и .- Ижевск.-200c.
4 , , Станкевич стохастическая нагрузочная проба: обоснование и диагностические возможности // Сб. тез. Конгресса кардиологов СНГ. Фундаментальные исследования и прогресс в кардиологии.- Санкт-Петербург,2003.- С.260.
5 , Цехмистро вегетативной нервной регуляции у спортсменов циклических и ациклических видов спорта // В сб.: Вариабельность сердечного ритма: Теоретические аспекты и практическое применение. – Ижевск, 2003.- C.87-88.
6. Устойчивость и вариабельность – важнейшие свойства сердечно-сосудистой системы // Медэлектроника-2003:мат. конф.- Минск.-2003.- C.52-55.
7 ,,Цапаева сердечного ритма у больных ишемической болезнью сердца в процессе хирургического лечения // В сб.: Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы. – М., 2003.-C.114-118.
8 ,Функциональные пробы в кардиологии.-М.:Медпресс-информ., 200c.
9 Malek M. et al. Heart Rate Variability. Standards of measurements, physiological interpretation and clinical use // Europ. Heart
