ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЕГЕТАТИВНЫХ КАРДИОТЕСТОВ И ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЛЕЧЕБНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ В ПРОЦЕССЕ РЕАБИЛИТАЦИИ ЛИЦ ПОЖИЛОГО ВОЗРАСТА С АБДОМИНАЛЬНЫМ ОЖИРЕНИЕМ
Южно-Уральский государственный университет, Челябинск
МУЗ ГБ № 5, Челябинск,
Челябинский государственный педагогический университет, Челябинск
*****@***ru
Вегетативная нервная система (ВНС) оказывает модулирующее влияние на сердечный ритм здорового человека. Ваготонические и симпатико-тонические влияния противоположны по своей направленности и оказывают соответственно тормозящее и возбуждающее действие. Реактивность ВНС зависит от многих внешних и внутренних факторов, влияющих на организм. Так, парасимпатический нейромедиатор ацетилхолин и симпатический норадреналин могут оказывать влияния на синтез друг друга, особенно в условиях гипоксии. Ацетилхолин может уменьшать высвобождение норадреналина из нервных окончаний и снижать адренореактивность миокарда. Норадреналин может повышать запас ацетилхолина и увеличивать его концентрацию за счет угнетения активности холинэстеразы [, , 1991].
Для изучения реактивности ВНС на внешние воздействия используют функциональные пробы или комплексный набор кардиоваскулярных тестов по Ewing [2,3]. Большинство исследований посвящены выявлению диабетической или алкогольной нейропатии [2,7,8]. Стандарты проведения и количество проб при изучении нейропатии постоянно меняются. В настоящее время наиболее широко применяются 3 теста: активная ортостатическая проба с определением коэффициента 30:15, проба с глубоким управляемым дыханием, проба Вальсальвы [9].
У лиц пожилого возраста, имеющих низкую физическую активность, наблюдается снижение уровня функционирования ВНС, в частности, реактивности на экстренные нагрузки, что не обеспечивает в должной степени процесса срочной адаптации и является неблагоприятным прогностическим признаком.
В настоящее время вариабельность сердечного ритма (ВСР) является не только объектом исследования в различных возрастных группах, но и инстументом исследования в медицине [1,3]. Показатели ВСР позволяют системно оценить адаптационные возможности организма и определить различные направления возможной коррекции при различных видах отклонений [1].
Коэффициент кардиореспираторной синхронизации характеризует степень сопряжения дыхательного и сердечного циклов. Низкий уровень сопряжения может свидетельствовать о напряжении механизмов нейрогуморальной регуляции [1,3].
Цель исследования: изучить динамику показателей вегетативных кардиотестов и вариабельности сердечного ритма в ходе реабилитационного процесса методом лечебной физической культуры у лиц пожилого возраста с абдоминальным ожирением.
Материалы и методы исследования
Было обследовано 15 пациентов женского пола с назначением курса физической реабилитации, средний возраст которых составил 59,2±2,6 г. Все обследуемые пациенты имели абдоминальное ожирение и по два дополнительных критерия метаболического синдрома – артериальная гипертензия, гипергликемия натощак – глюкоза в плазме крови натощак >6,1 ммоль/л, индекс массы тела составил 29,4 ±2,1.
Обследование проводилось с помощью 12-канального кардиографа «Поли-Спектр 8Е» в начале курса реабилитационных мероприятий до занятия и через 30 минут после окончания занятия. Анализ записи проводился с использованием программы «Поли-Спектр-Ритм» ().
Проба с глубоким управляемым дыханием. Обследуемый лежит спокойно и по команде делает глубокий вдох в течение 5 секунд, затем последующий выдох также в течение 5 секунд. Проба продолжается 1 минуту. Коэффициент дыхания (Кдых) определяется как отношение средних значений R–Rmax /R – Rmin.
Определение К30:15. Коэффициент 30:15 определяли в переходный период при проведении активной ортостатической пробы (АОП). Исследуемый пациент под контролем электрокардиографии после 15-минутного нахождения в горизонтальном положении переходит в ортостаз. На полученной ритмограмме фиксируются минимальный и максимальный R–R интервалы в диапазоне первых 40 кардиоциклов. Затем вычисляется отношение значений самого длинного R–R интервала к самому короткому.
Проба Вальсальвы. Обследуемый с наложенными электродами ЭКГ держит во рту мундштук, соединенный трубкой с манометром через кран, которым можно регулировать движение воздуха. Во избежание смыкания голосовой щели кран должен быть немного приоткрыт. В течение 20 секунд записывается ЭКГ, затем делается вдох и воздух выдыхается в мундштук, создавая давление 40 мм рт. ст. в течение 20 секунд. После этого в течение 20–30 секунд продолжается запись ЭКГ. Коэффициент Вальсальвы (Квальс) вычисляется как отношение максимального R–R интервала после натуживания к минимальному R–R интервалу во время натуживания.
Спектральный и временной анализ вариабельности ритма сердца (ВСР) осуществляли по 5-ти минутной записи в соответствии с международным стандартом.
Запись ЭКГ проводилась в трех стандартных и трех усиленных отведениях с конечностей для установления синусового ритма и исключения из анализа возможных артефактов и эктопических сокращений. Синусовый ритм характеризуется положительным зубцом P в отведениях I, II и aVF. В отведении III зубец P положительный, но может быть двухфазным типа +/–, в отведении aVL – отрицательный или типа +/–. При наличии эктопических сокращений из анализа исключалась сама экстрасистола и следующий за ней кардиоцикл.
Спектральный анализ пятиминутной записи проводили в трех частотных диапазонах: HF (высокочастотный), LF (низкочастотный первого порядка), VLF (низкочастотный второго порядка) с помощью программы «Поли-Спектр-Ритм» ( г. Иваново). При этом определяли общую мощность спектра – TP и аддитивный вклад каждой частотной составляющей в формировании общей мощности спектра в процентах, а также индекс вагосимпатического взаимодействия LF/ HF.
Были определены значения максимального – R–Rmax, минимального – R–Rmin, и среднего нормального R–R интервалов – RRNN. Для оценки выраженности синусовой аритмии использовали показатели временного анализа ВСР – pNN50,% (процент последовательных пар R–R интервалов, отличающихся более, чем на 50 мс).
Коэффициент кардиореспираторной синхронизации. С помощью датчика дыхания кардиографа проводилась запись дыхательных волн, коэффициент кардиореспираторной синхронизации – КRS рассчитан автоматически с помощью программы «Поли-Спектр-Ритм».
Методы статистической обработки результатов исследования
Статистическую обработку результатов проводили с помощью программного обеспечения STATISTICA V. 8.0. Использованы методы описательной статистики с определением среднего значения (M) и ошибки среднего (m). Для определения достоверности различий использовали тест Вилкоксона для зависимых выборок. В оценке показателей ВСР использованы медиана и интерквартильный размах на уровне 25-й и 75-й процентили. Статистически значимыми считали результаты при p < 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
Проба с глубоким управляемым дыханием. Целью данной пробы является выяснение характера реакции на стимуляцию парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Коэффициент дыхания (Кдых.) можно рассчитать как отношение максимального среднего значения ЧСС, регистрируемого при вдохе, к минимальному среднему значению ЧСС, которое наблюдается при выдохе, либо отношением средних значений R-Rmax /R-Rmin.
В начале занятия значения Кдых. у пациентов имели низкие показатели (табл. 1), находящиеся в пределах патологических значений, лишь 20% пациентов имели показатели Кдых. в пределах пограничных значений (табл. 2). После занятий происходило увеличение данного показателя на 9,9% и уже у 86,6% пациентов он находится в пределах соответствующих пограничным значениям.
Таблица 1
Показатели вегетативных кардиотестов*
Параметры | Начало реабилитации | |
до занятия | после занятия | |
Кдых | 1,09±0,08 | 1,21±0,08 |
К30:15 | 1,08±0,06 | 1,27±0,08 |
Kвальс | 1,21±0,09 | 1,37±0,09 |
*достоверность различий по всем показателям (p< 0,05).
Таблица 2
Нормативные показатели вегетативных кардиотестов [3].
Параметр | Норма | Погр. значение | Пат. значение |
Кдых | > 1,4 | 1,2 – 1,4 | < 1,2 |
К30:15 | > 1,35 | 1,2 – 1,35 | < 1,2 |
Kвальс | > 1,7 | 1,3 – 1,7 | < 1,3 |
Коэффициент 30:15. Так же как и коэффициент дыхания, отношение К30:15 характеризует реактивность парасимпатического отдела ВНС. Как низкие, так и высокие значения этого коэффициента могут служить маркерами вегетативной дистонии и позволяют уточнять генез тахи - или брадикардии. Например, тахикардия может быть обусловлена не повышенной симпатической активностью, а проявлением вагусной недостаточности.
Динамика изменений К30:15 имеет одинаковую тенденцию с динамикой изменений Кдых. В начале курса реабилитации значения К30:15 имели низкие показатели, находящиеся в границе патологических значений. После занятий происходило увеличение данного показателя на 14,9%.
Проба Вальсальвы. Эта проба является интегральным показателем функционирования симпатического и парасимпатического механизмов барорефлексов. По показателям значений максимальных R–R интервалов можно судить о реактивности парасимпатического, а по показателям минимальных R–R интервалов симпатического отдела ВНС.
В начале занятия значения Kвальс находились в границе патологических значений. После занятий происходило увеличение данного показателя на 11,7%.
Анализ вариабельности сердечного ритма. При проведении фоновой записи в начале занятия было выявлено, что нерегулярный синусовый ритм, который является признаком нормальной вариабельности сердечного ритма, имели всего 66,7% пациентов. Средняя величина ЧСС при этом составила 59,5±1,1 сокращений в минуту. Разница между средними максимальными и минимальными значениями R–R интервалов (ΔR–R) составила 210,5±13 мс.
На фоне низких значений общей мощности спектра – TP (табл. 3) в регуляции сердечной деятельности преобладали вагусные (%HF) и гуморально-метаболические влияния(%VLF).
Учитывая, что высокая активность парасимпатического нерва оказывает трофическое влияние на сердце, это проявление можно расценивать как результат процессов, направленных на формирование энергетических и ресурсных резервов.
Через 30 минут после проведения занятия наблюдалась активация регуляторных механизмов сердечной деятельности, что проявилось в увеличении общей мощности спектра на 35,8% (p< 0,01). При этом абсолютное увеличение показателей гуморально-метаболических влияний на сердечный ритм (VLF) составило 53,7% (p< 0,01), а увеличение аддитивного вклада данных влияний в формирование сердечного ритма составило (%VLF) – 26,6 % (p< 0,01).
Несмотря на относительное снижение вагусной активности (%HF) на 35,5 % (p< 0,05), ее абсолютные значения возросли на 19,3 % (p< 0,05).
Таблица 3
Нормативные показатели вегетативных кардиотестов
Показатели ВРС мс2 | Mean | Percentile 25 | Percentile 75 | |||
до | после | до | после | до | после | |
TP мс2/Гц | 1094 | 1705** | 343 | 488 | 1845 | 2922 |
VLF мс2/Гц | 341 | 736** | 138 | 268 | 543 | 1204 |
LF мс2/Гц | 210 | 294 | 80,50 | 127 | 339 | 462 |
HF мс2/Гц | 544 | 674* | 124 | 92 | 963 | 1255 |
LF/HF у. е. | 0,55 | 1,19* | 0,40 | 0,395 | 0,71 | 2,000 |
%VLF | 38,00 | 51,75** | 29,00 | 42,00 | 47,00 | 61,50 |
%LF | 21,00 | 20,75 | 17,00 | 15,50 | 25,00 | 26,00 |
%HF | 41,75 | 27,75** | 33,00 | 13,00 | 48,50 | 42,50 |
RRmin | 894 | 849 | 732 | 783 | 1057 | 1014 |
RRmax | 1106 | 1176 | 956 | 970 | 1257 | 1282 |
RRNN | 1008 | 1020 | 863 | 872 | 1154 | 1168 |
pNN50,% | 14,24 | 18,41* | 0,54 | 0,49 | 27,93 | 36,33 |
KRS | 7,32 | 8,24** | 5,10 | 4,04 | 9,55 | 12,45 |
Изменение симпатикотонических влияний на сердечный ритм после проведения занятий не имело значимых различий (LF).
Представленная динамика показателей различных контуров регуляции сердечной деятельности проявилась в увеличении вариабельности сердечного ритма. Так разница между средними максимальными и минимальными значениями R–R интервалов (ΔR–R) составила 330,5±14 мс, что на 35,6 % больше чем до начала занятий (p< 0,05), при этом все пациенты имели нерегулярный синусовый ритм. Так же увеличилось количество последовательных пар R–R интервалов, отличающихся более чем на 50 мс, (pNN50,%) на 22,7 % (p< 0,05) и коэффициент кардиореспираторной синхронизации на 11,1 (p< 0,05).
Проведенное исследование показало, что лица пожилого возраста женского пола с абдоминальным ожирением имеют низкую реактивность как симпатического, так и парасимпатического отделов ВНС на экстренную нагрузку. Кратковременная дозированная физическая нагрузка активирует деятельность ВНС, что проявляется в большей реактивности нервной системы на функциональные пробы. Полученные данные позволяют сделать следующие выводы:
1. Лица пожилого возраста женского пола с абдоминальным ожирением имеют отклонения в функционировании ВНС, нуждающиеся в коррекции.
2. Физическая активность уменьшает напряжение нейрогуморальной регуляции организма у пациентов с абдоминальным ожирением.
3. Применение лечебной физической культуры в процессе восстановления реактивности ВНС является эффективным мероприятием.
4. Эффективность реабилитационных мероприятий можно оценивать по динамике показателей вегетативных кардиотестов и показателям спектрального и временного анализа вариабельности сердечного ритма.
Список литературы
1. Баевский, сердечного ритма: теоретические аспекты и возможности клинического применения / , // Ультразвуковая и функциональная диагностика. – 2001. – №3. – с. 108–121.
2. Данилов, пробы при некоторых формах патологии [Текст] /, , // Журнал невропатологии и психиатрии. – 1991. – №5. – С. 22–25.
3. Михайлов, ритма сердца: опыт практического применения метода [Текст] / . – Иваново: Иван. Гос. Мед. Академия. – 2002. – 290 с.
4. Покровский, -дыхательный синхронизм: выявление у человека, зависимость от свойств нервной системы и функциональных состояний организма [Текст] / , , // Успехи физиологических наук. - 2003. - Т.34. - № 3. - с. 89-98.
5. Судаков, -корреляционный вегетативный критерий эмоционального стресса [Текст] / , , // Физиология человека. – 1995. – № 3. – с. 57-95.
6. Хитров, сердца к гипоксии [Текст] / , . – М.: Медицина. – 1991. – 240 с.
7. Baldwa, V. S., Ewing, D. J. Heart rate response to Valsalva manoeuvre. Reproducibility in normals and relation to variation in resting heart rate in diabetics. // Heart. – 1977. – № 39. -– P. 641–644.
8. Ewing, D. J., Martin, C. N., Young, R. J., The value of cardiovascular autonomic function tests: 10 years experience of diabetes. // Diabetes care. – 1985. – № 8. – P. 491–498.
9. Kahn, R., Proceedings of a consensus development conference on stadardized measures in diabetic neuropathy. Autonomic nervous system testing. // Diabetes Care. – 1992. – № 15. – P. 1095–1103.
10. Task Force of the Euopean of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology. Heart Rate Variability. Standarts of Measurements, Physiological Interpretation, and Clinical Use // Circulation. – 1996. – Vol. 93. – P. 1043-1065.
