• Вариабилността на сърдечната честота е нормална. Клинично значение на тестването на вариабилността на сърдечната честота

    Променливост на сърдечната честота (HRV) — това е променливостта в продължителността на R-R интервалите на последователни цикли на сърдечни удари за определени периоди от време.

    В СРЯДАтова е тежестта на колебанията в сърдечната честота (HR) по отношение на нейното средно ниво.

    Понастоящем определянето на HRV е признато за най-информативния неинвазивен метод за количествена оценка на автономната регулация на сърдечната честота. Смята се, че намаляването на показателите за HRV показва нарушение на автономния контрол на сърдечната дейност и е неблагоприятно за прогнозата. Най-високи стойности на HRV се регистрират при здрави млади хора и спортисти, междинни при пациенти с различни органични сърдечни заболявания, включително камерни аритмии, и най-ниски при хора, претърпели епизоди на камерно мъждене.

    Резултатите от първото изследване на HRV са публикувани през 1965 г. При изследване на вътрематочно увреждане на плода беше отбелязано, че грубото нарушение на сърдечния ритъм на плода се предхожда от промени в структурата на ритъма. През 1973 г. са описани физиологични флуктуации в сърдечната честота. През 70-те години е извършена работа за изследване на кратки участъци от ритмокардиограми при пациенти с диабетна полиневропатия. Първият доклад за връзката между HRV и смъртността при пациенти с миокарден инфаркт е публикуван през 1978 г. През 1981 г. е предложен метод за спектрален анализ за изследване на HRV. Първоначално изследването на HRV беше ограничено до определянето на относително прости показатели, като тежестта на синусовата аритмия, разликата между минималния и максималния R-R интервал, стандартното отклонение на R-R интервала на къси ЕКГ сегменти; Анализирани са само кратки фрагменти от запис (2-5 минути), което се дължи на трудоемкостта на изследването и ниските възможности на използваните инструменти. С широкото въвеждане в практиката на мониторинга на Холтер, както и появата на високоскоростни компютри и съответния софтуер, стана възможно изследването на HRV в рамките на 24 часа. Дългосрочният запис дава възможност да се вземат предвид циркадните (дневни) колебания в човешките биологични ритми и е по-малко податлив на влиянието на случайни фактори. Ето защо повечето известни компании, участващи в производството на Холтер монитори, са включили програми в своя софтуер за анализ на записите, които позволяват да се оцени HRV.

    Активното изучаване на HRV от кардиолози по целия свят доведе до необходимостта от стандартизиране на терминологията, разработване на оптимални методи за измерване на HRV, както и описание на показателите на HRV и техните характеристики в нормални и патологични състояния. За тази цел работна група на Европейското дружество по кардиология и Северноамериканското дружество по кардиостимулация и електрофизиология се срещнаха през май 1994 г. и изготвиха доклад, описващ стандартите за измерване, физиологична интерпретация и клинична употреба на вариабилността на сърдечната честота (наричани по-нататък Стандарти) .

    Концепцията за сърдечна регулация. Автоматизъм на сърцето и влиянието на неврохуморалните фактори върху функцията на синусовия възел.

    Сърдечният ритъм се определя от свойството автоматичност, т.е. способността на клетките на сърдечната проводна система да се активират спонтанно и да предизвикат свиване на миокарда. Регулирането на сърдечната честота се извършва от автономната, централната нервна система, редица хуморални влияния, както и поради импулси, възникващи в отговор на стимулация на различни интеро- и екстерорецептори.

    Автоматичността осигурява възникването на електрически импулси в миокарда без участието на нервна стимулация. При нормални условия сърдечният ритъм се задава от синусовия възел. Обичайната честота на генериране на синусов импулс е 60 100 импулса/мин, т.е. Автоматичността на синусовия възел не е постоянна стойност, тя може да се промени поради възможно изместване на сърдечния пейсмейкър в синусовия възел.

    В ритмичната активност на синусовия възел се разграничават синусова тахи-, бради-, нормокардия и аритмия. При синусова тахикардия при възрастни сърдечната честота надвишава 90 на минута. Аритмията не е характерна за синусова тахикардия. Синусовата брадикардия се характеризира със сърдечна честота под 60 на минута.

    Синусова аритмия се установява, когато разликата между най-късия и най-дългия интервал на сърдечната честота е 0,15 × 0,16 s. Има циклична синусова аритмия, свързана с акта на дишане, и синусова нереспираторна, нециклична аритмия, чийто произход обикновено не е напълно изяснен.

    Сърцето се инервира от автономната нервна система, състояща се от симпатикови и парасимпатикови нерви. Под въздействието на симпатикуса сърдечната честота се ускорява. Симпатиковите нерви, стимулиращи бета-адренергичните рецептори на синусовия възел, пренасочват пейсмейкърите към клетките с най-висока автоматична активност. Дразненето на вагусния нерв от своя страна стимулира М-холинергичните рецептори на синусовия възел, което води до брадикардия. Синусовите и атриовентрикуларните възли са предимно под влиянието на блуждаещия нерв и в по-малка степен на симпатиковия нерв, докато вентрикулите се контролират от симпатиковия нерв.

    Младите здрави хора имат висок парасимпатиков тонус, докато пациентите с нарушена функция на лявата камера (пресен миокарден инфаркт, сърдечна недостатъчност, дилатативна кардиомиопатия) имат висок симпатиков тонус.

    Дейността на автономната нервна система се влияе от централната нервна система и редица хуморални влияния. В продълговатия мозък се намира сърдечно-съдовият център, който съчетава парасимпатиковия, симпатиковия и вазомоторния център. Регулирането на тези центрове се извършва от подкорови възли и кората на главния мозък.

    Ритмичната дейност на сърцето също се влияе от импулси, излъчвани от кардио-аортния, синокаротидния и други плексуси. В допълнение, сред факторите, влияещи върху сърдечно-съдовия център, са хуморалните промени в кръвта (промени в парциалното налягане на въглеродния диоксид и кислорода, промени в киселинно-алкалното състояние) и хеморецепторния рефлекс.

    Сърдечната честота, както вече беше отбелязано, се влияе от фазите на дишането: вдишването причинява депресия на блуждаещия нерв и ускоряване на ритъма, издишването причинява дразнене на блуждаещия нерв и забавя сърдечната дейност.

    По този начин сърдечният ритъм е отговорът на тялото на различни дразнения на външната и вътрешната среда. Сърдечната честота е интегриран показател за взаимодействието на 3 фактора, регулиращи сърдечната честота: рефлексна симпатикова, рефлекторна парасимпатикова и хуморално-метаболитно-медиаторна среда.

    Промените в сърдечния ритъм са универсална оперативна реакция на целия организъм в отговор на всяко въздействие на външната среда. До известна степен той характеризира баланса между тонуса на симпатиковия и парасимпатиковия отдел.

    Методи за изследване на HRV и стандарти за измерване

    HRV може да се определи по различни начини. В зависимост от физичната величина, която се анализира, за изследване на HRV се използват методи за времеви и честотен анализ. Най-простият е анализът на времето. За да се осъществи, в съответствие със стандартите, се въвежда параметърът NN интервал (normal-to-normal), който се определя като всички интервали между последователни QRS комплекси, причинени от деполяризация на синусовия възел. Времевият анализ се извършва с помощта на статистически (при изследване на ритмокардиограма) и графичен (за анализ на вариационна пулсограма (хистограма)) методи.Честотните показатели се изследват по метода на спектралния анализ.

    Ритмокардиограма (RCG)

    РКГ — вариационна серия от интерсистолични интервали, изобразени като сегменти с права линия, с общо начало за всеки от тях по абсцисата. По ординатната ос е продължителността на сърдечния цикъл, по абсцисата - поредните номера на цикъла

    Ритмокардиограма на здрав човек. RKG секция, съдържаща 500 R-R интервала.

    Обикновено горният ръб на такъв RKG съдържа 3 вида вълни с честота на трептене:

    Първите два вида вълни се медиират съответно от вагусното и симпатиковото влияние върху сърдечната честота. Те се различават лесно, тъй като имат различна периодичност поради значителната разлика в скоростта на импулсите по парасимпатиковите и симпатиковите влакна. Третият тип вълни, с нискочестотни трептения (<0,04 Гц), связан с колебаниями концентраций активных веществ гуморальных сред, влияющих на потенциал действия пейсмейкера синусового узла.

    В зависимост от преобладаването на вълни с определена дължина се разграничават 6 класа RKG [Zemaityt, 1982]. Трептенията с периоди от 2 до 10 s принадлежат към 1-ви и 2-ри класове на RKG, от 10 до 30 s към 3-ти и 4-ти класове, повече от 30 s към 5-ти и 6-ти класове. 1-ви и 2-ри клас на RKG се характеризират с неравномерни колебания, докато 3-ти и 4-ти клас се характеризират с по-подредени. В 5 и 6 степен на RKG практически няма колебания. Всички тези класове характеризират стационарни процеси, които включват постоянни ефекти върху сърцето на централната и вегетативната нервна система, насищане на кръвта с кислород и въглероден диоксид и рефлекси. RCG от клас 1 отразяват изразена брадикардия с максимално влияние на парасимпатиковата нервна система, RCG от клас 6 отразяват изразена тахикардия с максимално влияние на симпатиковата нервна система. Периодичността на колебанията от 2 4 класа отразява влиянието на дишането върху сърдечния ритъм. Наличието на респираторна аритмия показва преобладаването на парасимпатиковата регулация.

    Има и 10 класа RCG за преходни (нестационарни) състояния, които включват ортостатичен тест, тест с хипервентилация и др.

    Както бе споменато по-рано, RKG се анализира с помощта на статистически методи.

    Статистическите методи са разделени на две групи: тези, получени чрез директно измерване на NN интервали и тези, получени чрез сравняване на различни NN интервали.

    Най-простият метод е да се изчисли стандартното отклонение на всички NN интервали (SDNN), т.е. корен квадратен от дисперсията. Тъй като дисперсията е математическият еквивалент на общата спектрална мощност, SDNN отразява всички периодични компоненти на променливостта през времето на запис. Намаляването на продължителността на записа води до факта, че SDNN може да оцени само флуктуациите на късовълновия ритъм. За да се избегне изкривяване на резултатите, е обичайно да се анализира променливостта, като се използват 5-минутни (кратки сегменти) или 24-часови записи.

    Други индикатори се изчисляват чрез извадка от кратки отрязъци (обикновено 5 минути) от общия запис. Те включват SDANN стандартно отклонение на средните NN интервали за всеки 5 минути непрекъснат запис, което оценява промените в сърдечната честота с дължина на вълната над 5 минути и SDNN индекс средна стойност на всички 5-минутни стандартни отклонения на NN интервали, което позволява оценка променливостта с дължина на вълната под 5 минути.

    Често се използват показатели, получени чрез сравняване на NN интервали. Те включват RMSSD корен квадратен от средната стойност на квадратните разлики в продължителността на последователни NN интервали, NN50 броя на NN интервали, които се различават от съседните с повече от 50 ms, pNN50 отношението на NN50 към общия брой NN интервали. Тези индикатори се използват за оценка на късовълнови колебания и корелация с високочестотна мощност.

    С помощта на RKG е възможно да се конструират както вариационни серии, така и спектри. В допълнение, кардиоинтервалограмите позволяват да се анализират преходните процеси, техните амплитуди и продължителност на фазите. С кардиоинтервалографията можете да „компресирате“ информация чрез сумиране на определен брой интервали. Това позволява например да се анализират само бавните компоненти на сърдечния ритъм: в този случай е необходимо да се сумират 10-15 интервала, за да се елиминира дихателната аритмия.

    Редица местни изследователи предлагат извършването на RKG в няколко позиции: легнало, активен ортостатичен тест, клиностаза, период на възстановяване след дозирана физическа активност.

    Хистограма и вариационна пулсограма

    Под хистограмасе разбира като графично представяне на групирани стойности на сърдечни интервали, където времевите стойности са нанесени по абсцисната ос, а техният брой е нанесен по ординатната ос. Извиква се представянето на същата функция като плътна линия вариационна пулсограма

    Разграничават се следните видове хистограми на разпределението на сърдечната честота: 1) нормална хистограма, подобна на външен вид на кривите на Гаус, характерна за здрави хора в покой; 2) асиметричен показва нарушение на стационарността на процеса, наблюдавано по време на преходни състояния; 3) прекомерен, характеризиращ се с много тясна основа и заострен връх, регистриран при силен стрес и патологични състояния. Съществува и мултивертексна хистограма, която се причинява от наличието на несинусов ритъм (предсърдно мъждене, екстрасистол), както и множество артефакти. Има нормотоничен, симпатикотоничен и ваготоничен тип хистограми, които се използват за оценка на състоянието на автономната нервна система.

    Вариационните пулсограми (хистограми) се различават по параметрите на модата, амплитудата на модата, диапазона на вариация, както и по форма, симетрия и амплитуда. Вариационната крива може да бъде описана доста пълно с параметрите на асиметрия (As), ексцес (Ex), режим (Mo) и амплитуда на режим (AMo). Последните три параметъра могат лесно да бъдат определени чрез ръчна обработка на динамична серия от сърдечни цикли.

    Режим (Mo) най-често срещаните стойности на RR интервала, които съответстват на най-вероятното ниво на функциониране на регулаторните системи за даден период от време. В стационарен режим Mo се различава малко от M. Тяхната разлика може да бъде мярка за нестационарност и корелира с коефициента на асиметрия.

    Пропорция на амплитудата на режима (AMo) на кардиоинтервалите, съответстваща на стойността на режима.

    Вариационен диапазон (X) разлика между продължителността на най-големия и най-малкия R-R интервал.

    За да се определи степента на адаптация на сърдечно-съдовата система към случайни или постоянно действащи агресивни фактори и да се оцени адекватността на процесите на регулиране, Р. М. Баевски предложи редица параметри, които са производни на класическите статистически показатели (индекси на Баевски):

    1. IVR индекс на вегетативния баланс (IVR=AMo/X);
    2. VPR индикатор за вегетативен ритъм (VPR = 1/Mo x X);
    3. PAPR индикатор за адекватността на регулаторните процеси (PAPR = AMo/Mo);
    4. IN индекс на напрежението на регулаторните системи (IN = AMo/2 X x Mo).

    IVR определя съотношението на симпатиковата и парасимпатиковата регулация на сърдечната дейност. PAPR отразява съответствието между нивото на функциониране на синусовия възел и симпатиковата активност. VPR ни позволява да преценим автономния баланс: колкото по-ниска е стойността на VPR, толкова повече автономният баланс се измества към преобладаването на парасимпатиковата регулация. IN отразява степента на централизация на контрола на сърдечната честота.

    Стандартите изискват използването на графични методи за оценка на хистограмите.

    Триъгълният индекс на HRV е съотношението на общата плътност на разпределение към максималната плътност на разпределение, т.е. съотношението на общия брой NN интервали към броя на интервалите с най-често възникваща продължителност (амплитуда на режима).

    TINN (триъгълна интерполация на хистограмата на NN интервали, „индекс на Св. Георги“) ширина на основата на триъгълника, приближена до хистограмата на разпределението на NN интервали. Същността на метода е следната: хистограмата условно се представя под формата на триъгълник, стойността на основата на който (b) се изчислява по формулата: b=2A/h, където h е броят на интервалите с най-често срещаната продължителност (амплитуда на режима), A площта на цялата хистограма, т.е. общият брой на всички анализирани R-R интервали. Този метод позволява да не се вземат предвид R-R интервалите, свързани с артефакти и екстрасистоли, които образуват допълнителни пикове и куполи на хистограмата, докато при оценка на HRV с помощта на класически статистически показатели и индекси на R.M. Baevsky, артефактите и екстрасистолите значително изкривяват действителната картина . Размерът на основата на хистограмата индиректно отразява променливостта на ритъма: колкото по-широка е основата, толкова по-голяма е променливостта на ритъма; напротив, колкото по-тясна е тя, толкова по-правилен е ритъмът.

    Вътрешни автори предложиха да се изчислят параметрите на ширината на главния купол на хистограмата, които се изчисляват на пресечната точка на нивата от 1 и 5% от общия брой интервали и 5 и 10% от амплитудата на режима с хистограмата контур. Това изчисление също така ни позволява да изключим артефактни R-R интервали.

    За използване на графични методи е необходим достатъчен брой NN интервали, така че те се използват за анализ на запис с продължителност най-малко 20 минути (за предпочитане 24 часа).

    Тъй като показателите са силно корелирани, стандартите предлагат следните четири за клинична употреба: SDNN, HRV триъгълен индекс (отразява общата HRV), SDANN (отразява дълговълновите компоненти на HRV) и RMSSD (отразява късовълновите компоненти).

    Спектрален анализ

    Спектралният анализ е по-ефективен за идентифициране и оценка на периодичните компоненти на сърдечния ритъм. При изучаване на RKG е лесно да се провери, че той има формата на периодично повтаряща се вълна или по-скоро няколко вълни, които имат определена честота и амплитуда. Приносът на всяка от тези честоти към структурата на ритъма се оценява с помощта на анализ на Фурие, резултатът от който е изграждането на графика на зависимостта на силата на трептене от тяхната честота.

    По този начин, спектър на сърдечната честотапредставлява зависимостта на мощността на трептене (по ординатата) от честотата на трептенията (по абсцисата).Пиковете на спектрограмата съответстват на дихателни вълни, бавни вълни от първи ред, бавни вълни от втори ред. В зависимост от тежестта на респираторните и нереспираторните периодични компоненти естеството на спектъра се променя съответно.

    Спектралният анализ ви позволява да изолирате колебанията на сърдечната честота с различна периодичност. При анализ на кратък запис (обикновено пет минути) в спектъра се разграничават три компонента: HF висока честота (0,15 0,4 Hz), свързана с дихателните движения и отразява вагусния контрол на сърдечната честота; Ниската честота на LF (0.04 0.15 Hz) има смесен произход и е свързана както с вагусов, така и със симпатиков контрол на сърдечния ритъм; VLF много ниска честота (< 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 мсек 2 , но могут также измеряться в нормализованных единицах (n.u.)

    При анализ на 24-часов ЕКГ запис се разграничават 4 компонента на спектъра: високочестотни вълни HF (0,15 0,4 Hz), определени от парасимпатиковия ефект върху сърцето; нискочестотни вълни LF (0,04 0,15 Hz), определени от симпатикови и парасимпатикови влияния, както и от барорецепторния рефлекс; вълни с много ниска честота VLF (0,0033 0,04 Hz) и вълни с ултра ниска честота ULF (10 −5 0,0033 Hz), отразяващи действието на много фактори, включително съдов тонус, система за терморегулация и система ренин-ангиотензин (фиг. 4).

    Характеристики на HRV при здрави хора

    Спектрален анализ на 24-часов запис показва, че периодите на дневна активност и нощна почивка са израз на две различни състояния на автономната нервна система. При здрави хора фракциите LF и HF представляват циклични и взаимосвързани колебания с преобладаване на стойностите на LF през деня и HF през нощта. При дългосрочен запис HF и LF фракциите съставляват приблизително 5% от общата мощност, докато ULF и VLF фракциите представляват 95%. Под въздействието на различни фактори HF и LF могат да се увеличат. Увеличаване на LF се наблюдава по време на теста за огъване, ортостатичен тест, емоционален стрес и умерена физическа активност при здрави хора. Повишаване на HF се наблюдава при тестове с хипервентилация, охлаждане на лицето и ротация.

    Промени в HRV при заболявания на сърдечно-съдовата система

    Сърдечна исхемия

    При пациенти с коронарна болест на сърцето се наблюдава намаляване на HRV (стабилизиране на сърдечната честота), преразпределение на дяловете на регулаторните фактори към увеличаване на хуморално-метаболитните ефекти (увеличаване на VLF фракцията) и забавяне на възстановяването период при провеждане на тест с дозирано физическо натоварване. В този случай ефектът от лечението върху HRV не се взема предвид.

    Инфаркт на миокарда

    Намаляването на HRV след инфаркт на миокарда може да бъде свързано с намаляване на вагусните влияния върху сърцето, което води до преобладаване на симпатиковия тонус и електрическа нестабилност. В острата фаза на инфаркт на миокарда, намаляването на HRV корелира с дисфункцията на лявата камера, пиковата концентрация на креатинфосфокиназата и тежестта на острата циркулаторна недостатъчност.

    Спектрален анализ на HRV при пациенти, претърпели инфаркт на миокарда, отразява намаляване на общата мощност, повишаване на LF на фона на намаляване на HF и съответна промяна в LF/HF.

    В слединфарктния период намаляването на HRV надеждно показва възможността от заплаха от камерни тахиаритмии (пароксизмална камерна тахикардия, камерна фибрилация) и внезапна смърт. HRV не зависи от намаляването на фракцията на изтласкване на лявата камера, увеличаването на камерната ектопична активност или наличието на късни потенциали и е независим предиктор. Въпреки това, комбинацията от HRV с един от горните показатели, особено с намаляване на фракцията на изтласкване на лявата камера, прави прогнозата по-надеждна.

    Прогностичната стойност на различните методи за промяна на HRV е приблизително еднаква. Критичното ниво на намаляване на HRV е SDNN<50мсек и HRV triangular<15, умеренным — SDNN<100мсек и HRV triangular<20.

    Точността на прогнозата се увеличава с увеличаване на времето за запис, следователно, за да се оцени рискът от усложнения след инфаркт, е обичайно да се използва 24-часово наблюдение. Промените в HRV настъпват веднага след реперфузия на миокарда, но оптималният период за измерване на HRV се счита за първата седмица след миокарден инфаркт. Промените в HRV остават дълго време и не се възстановяват напълно дори след 6-12 месеца. Освен това редица автори смятат, че HRV не губи своята прогностична стойност дори след няколко години. Някои изследователи смятат, че прогнозата може да бъде надеждна само през първите 6 месеца.

    Сърдечна недостатъчност

    При пациенти със сърдечна недостатъчност се наблюдава намаляване на HRV. Това е придружено от признаци на симпатикова активност: повишен сърдечен ритъм, високи нива на катехоламини в кръвта. Намаляването на HRV е пропорционално на класа на тежест на сърдечната недостатъчност според NYHA (Нюйоркската сърдечна асоциация). В тежкия стадий на заболяването, въпреки преобладаването на симпатиковия тонус, LF компонентът не се открива на спектрограмата, което се дължи на намаляване на чувствителността на синусовия възел към нервните импулси.

    Идиопатична дилатативна кардиомиопатия

    При дилатативна кардиомиопатия HF мощността намалява значително и съотношението LF/HF се увеличава, т.е. Парасимпатиковата нервна регулация е отслабена и/или симпатиковата нервна регулация е активирана. Парасимпатиковият тонус е намален в по-голяма степен при пациенти с камерни тахиаритмии.

    Трансплантация на сърце

    При пациенти, претърпели сърдечна трансплантация, HRV е много нисък, спектралните компоненти не се различават. Появата на спектрални компоненти показва реинервация на сърцето, която настъпва 1-2 години след трансплантацията. HRV се повишава главно поради симпатиковия тонус (поява на LF пик). Вагалният тонус не се увеличава или се повишава леко.

    Хипертония (есенциална хипертония)

    При есенциална хипертония 1 с.л. [WHO, 1978] отбелязва преобладаването на средночестотната периодичност с висока амплитуда във всички проби (увеличаване на LF фракцията).

    За есенциална хипертония, стадий 2. с хипертрофия на лявата камера на сърцето, амплитудата на средните вълни намалява (намаляване на LF фракцията) и се увеличава влиянието на хуморалния фактор върху сърдечния ритъм, времето за постигане на максимална реакция в активния ортотест се увеличава , а големината на отговора на стимула в него намалява.

    Промени в HRV при диабетна полиневропатия

    При диабетна полиневропатия, характеризираща се с промяна на малките нервни стволове, намаляването на HRV е свързано с увреждане на висцералните нервни окончания. В този случай няма дисбаланс между HF и LF компонентите (съотношението LF / HF не се променя), тъй като влакната на симпатиковия и парасимпатиковия отдел са засегнати еднакво. В по-късните етапи на полиневропатията се наблюдава намаляване на мощността на всички спектрални компоненти.

    Трябва да се отбележи, че намаляването на HRV при пациенти със захарен диабет е предклиничен признак на полиневропатия и може да се използва за нейната ранна диагностика. При тези пациенти намаляването на HRV също корелира с вероятността от внезапна смърт.

    Промени в HRV при заболявания на централната нервна система

    Остър мозъчно-съдов инцидент

    Рискът от внезапна смърт корелира с латерализацията и локализацията на зоната на инсулт в мозъка. При пациенти с десен инсулт има понижение на респираторната HRV (HF), което до голяма степен е под контрола на парасимпатиковата нервна система.

    Тетраплегия

    При пациенти с пълни високи цервикални лезии на гръбначния мозък, вагусните и симпатиковите нервни влакна към синусовия възел са непокътнати. Въпреки това, на симпатиковите неврони липсват инхибиторните супраспинални влияния на барорецепторната система. По този начин тези пациенти представляват уникален клиничен модел, който ни позволява да оценим приноса на супраспиналните механизми за формирането на нискочестотни колебания в сърдечната честота. Доказано е, че при пациенти с тетраплегия LF пикът не се открива на спектрограмата, което предполага, че супраспиналните механизми играят решаваща роля в генезиса на LF компонента.

    Данните за промените в HRV при различни патологии са представени в таблица 1.

    маса 1

    Промени в HRV при различни патологии

    Темпорален
    анализ TF HF LF VLF LF/HF
    Сърдечна исхемия намалява намалява намалява намалява се увеличава
    Инфаркт на миокарда намалява намалява намалява се увеличава се увеличава
    Сърдечна недостатъчност намалява намалява (с III-IV FC)
    IDKMP намалява се увеличава се увеличава
    Трансплантация на сърце намалява появата на LF показва реинервация
    GB 1 с.л. [СЗО, 1978] се увеличава
    GB 2 супени лъжици. намалява се увеличава
    Диабетна полиневропатия намалява намалява намалява намалява не се променя
    ONMK (дясно) намалява
    Тетраплегия не е дефиниран

    Бета блокери

    Няма достатъчно данни за ефекта на бета антагонистите върху HRV. Експерименти с животни и непланирани наблюдения показват, че HRV се повишава в отговор на терапия с бета-блокери.

    Антиаритмични лекарства клас 1с

    Има доказателства, че флекаинид, пропафенон, енкаинид и морицизин намаляват HRV (SDANN и pNN50 и VLF, LF и HF мощността са значително намалени). Резултатите са подобни при изследване на HRV през деня и нощта.

    Въпреки че лекарствата от клас 1с елиминират вентрикуларната ектопична активност много по-често от бета-блокерите, лечението с тях води до ускоряване на сърдечната честота, намаляване на вагусната активност и увеличаване на симпатиковите ефекти върху проводната система на сърцето - „иницииращата“ фактор при злокачествени камерни аритмии.

    М-антихолинергици

    Лечението с атропин води до значително намаляване на парасимпатиковия тонус и като следствие от това до намаляване на HRV, особено HF фракцията.

    Някои проучвания показват, че прилагането на ниски дози М-антихолинергични лекарства (атропин, скополамин) води до парадоксално повишаване на парасимпатиковия тонус и повишаване на HRV.

    Калциеви антагонисти

    Ефектът на калциевите антагонисти върху HRV варира. Има доказателства, че приемането на нифедипин повишава симпатиковия тонус, което се проявява чрез намаляване на HRV, увеличаване на LF фракцията, значително намаляване на HF и увеличаване на съотношението LF/HF. Приемът на дилтиазем, напротив, увеличава вагусните ефекти върху сърцето, което се отразява чрез увеличаване на HF фракцията.

    Лекарства, които увеличават продължителността на потенциала на действие

    Ефектът на амиодарон върху HRV не е достатъчно проучен. Редица автори смятат, че HRV не се променя при предписване на амиодарон.

    АСЕ инхибитори

    Клиничните наблюдения показват повишаване на HRV и намаляване на съотношението LF/HF по време на лечение с каптоприл и еналаприл.

    Сърдечни гликозиди

    Дигоксин значително повишава парасимпатиковия тонус и води до повишаване на HRV. Има доказателства, че при пациенти със сърдечна недостатъчност от функционални класове I-II, приложението на дигоксин може да предотврати прогресивно намаляване на HRV.

    Лекарства, действащи върху централната нервна система

    Различните психотропни лекарства имат различен ефект върху HRV.

    Проучванията показват, че трицикличните антидепресанти - неселективни инхибитори на невроналното поемане (амитриптилин, доксепин) значително намаляват HRV, докато селективните инхибитори на невроналното поемане (флуоксетин, флувоксамин) не променят HRV.

    Транквилизаторите бензодиазепинови производни (феназепам) повишават HRV (LF, HF фракции и общо увеличение на мощността на спектъра).

    Невролептиците, дибензодиазепиновите производни (клозапин), значително намаляват HRV.

    Индукцията на анестезия с пропофол и тиопентон води до намаляване на общата мощност на спектъра, особено поради намаляване на HF фракцията и увеличаване на съотношението LF/HF.

    Данните за ефекта на лекарствата върху HRV са представени в таблица 2.

    таблица 2

    Ефект на лекарствата върху HRV

    Темпорален Честотен (спектрален) анализ
    анализ TF HF LF VLF LF/HF
    Бета блокери се увеличава се увеличава
    Антиаритмици 1 клас намалява намалява намалява намалява намалява
    М-антихолинергици намалява намалява (парадоксално повишаване на HF, когато се предписват ниски дози)
    Антагонисти са нифедипин намалява намалява се увеличава се увеличава
    дилтиазем се увеличава
    Амиодарон не се променя (?)
    Сърдечни гликозиди се увеличава се увеличава
    Неселективни трициклични антидепресанти (INZ амитриптилин) намалява
    (селективен IND флуоксетин) не се променяй
    Транквиланти (BZ) се увеличава се увеличава се увеличава се увеличава
    Невролептици (клозапин) намалява
    Въвеждане в анестезия

    (пропофол, тиопентон)

    намалява намалява намалява се увеличава

    Заключение

    • Определянето на HRV е достъпен неинвазивен метод за оценка на автономната регулация на сърдечната дейност.
    • Изследването на HRV се основава на анализ на RCG, вариационни хистограми и спектрален анализ.
    • Определянето на HRV се извършва чрез методи за времеви и честотен анализ на кратки (2-15 минути) и дълги (24 часа) секции на запис.
    • Неблагоприятни за прогнозата на заболяванията са намаляването на показателите за анализ на времето, намаляването на TP, намаляването на мощността на HF, увеличаването на мощността на LF и увеличаването на съотношението LF / HF.
    • Лекарствата имат различни ефекти върху HRV; някои от тях, включително редица антиаритмични лекарства, значително намаляват HRV. В тази връзка са възможни проучвания за предписване на лекарства под контрола на Холтер мониторинг с последващ анализ на HRV.
    • В момента в клиниката се извършва оценка на HRV за прогнозиране на риска от внезапна смърт при пациенти, претърпели остър миокарден инфаркт, както и за ранна диагностика на диабетна полиневропатия.
    • Изследването на HRV изглежда обещаващо не само в терапевтичната практика. В анестезиологията се изучава ефектът на анестетиците и аналгетиците върху HRV; изследванията в областта на акушерството и неонатологията са насочени към оценка на риска от смърт на плода и новороденото; в неврологията се предлага използването на HRV анализ за болест на Паркинсон, множествена склероза и синдром на Guillain-Barré.
    • Изследването на HRV отваря значителни възможности за оценка на колебанията в тонуса на вегетативната нервна система при здрави хора и пациенти със сърдечно-съдови и други патологии. По-нататъшните изследвания на HRV ще разширят нашето разбиране за физиологичните процеси в тялото, ефектите на лекарствата и механизмите на заболяванията.

    Кардиолог

    Висше образование:

    Кардиолог

    Саратовски държавен медицински университет на име. В И. Разумовски (SSMU, медии)

    Степен на образование - Специалист

    Допълнително образование:

    "Спешна кардиология"

    1990 г. - Рязански медицински институт на името на академик I.P. Павлова


    Вариабилността на сърдечната честота (HRV) е важен критерий, който отразява характеристиките на взаимодействието между сърдечно-съдовата система и други системи на тялото. Сърдечната честота се влияе от фазите на дишането. При вдишване сърдечната честота се ускорява, при издишване се наблюдава забавяне на сърдечната дейност поради дразнене на вагусния нерв. Сърдечният ритъм може да се счита за особена реакция на тялото към влиянието на външни или вътрешни фактори. Отклонението от стандартните показатели често показва дисфункция на парасимпатиковата и симпатиковата част на нервната система.

    Как се изследва вариабилността на сърдечната честота?

    Анализът на променливостта на сърдечната честота се извършва доста често днес. Когато се извършва, се определя последователността на R-R интервалите на електрокардиограмата.

    Този анализ помага да се оцени състоянието на човешкото здраве и да се наблюдава динамиката на развитието на различни заболявания. Намаляването на променливостта на сърдечната честота е тревожен сигнал. Може да сигнализира, че пациентът има хронично сърдечно заболяване с органична етиология, което често води до смърт.

    Зависят ли съответните параметри от пола на пациента?

    Променливостта на сърдечната честота дава представа за физическата издръжливост на човек. От голямо значение са фактори като времето на деня, както и възрастта и пола на човека.

    Вариабилността на сърдечната честота варира от човек на човек. В същото време представителките на нежния пол обикновено се диагностицират с по-висок пулс. Най-висок HRV се наблюдава при юноши и деца.

    Вариабилността на сърдечната честота също се влияе от физическата активност. По време на изтощителна физическа тренировка сърдечните контракции се увеличават и HRV намалява. Следователно спортистите определено трябва да обърнат внимание на променливостта на сърдечната честота, за да намалят физическата активност възможно най-много.

    Хората, които активно се занимават със спорт, могат да използват следните техники, които им позволяват бързо да се възстановят след физическо обучение:

    • лека аеробика - такива упражнения нормализират функционирането на органите на лимфната система и нормализират кръвообращението;
    • масаж - помага за облекчаване на мускулното напрежение, помага за облекчаване на умората;
    • медитация - помага за справяне с раздразнителността, повишава работоспособността на човека.

    Техники за измерване

    Днес има различни методи за откриване на HRV. Особено внимание трябва да се обърне на следните диагностични методи:

    1. Методи във времева област.
    2. Интегрални показатели.
    3. Методи за честотна област.

    При прилагането на методите във времевата област специалистите се ръководят от резултатите от статистическите изследвания. Интегралните показатели за HRV се откриват по време на корелационна ритмография и автокорелационен анализ. Методите на честотната област са предназначени за изследване на периодични компоненти на променливостта.

    Когато се използват статистически методи за изследване на сърдечния ритъм, се изчисляват NN интервали и съответните измервания се анализират допълнително. След това на пациента се прави кардиоинтервалограма. По същество това е набор от RR интервали, подредени в определена последователност.

    За оценка на резултатите от кардиоинтервалограмата се използват следните критерии:

    • SDNN - показател общ HRV;
    • RMSSD - този критерий е анализ на данни, получени чрез сравняване на NN интервали;
    • pNN50 - този индикатор помага да се идентифицира съотношението на NN интервалите, които се различават един от друг с повече от 50 ms, и общия брой NN интервали.

    При провеждане на изследвания на HRV се използват и геометрични техники. При използването им кардиоинтервалите се представят като случайни променливи. Информацията за тяхната продължителност се записва на хистограмата.

    Допълнителни критерии за разглеждане

    За да се оцени степента на адаптация на сърцето към различни фактори, се изчисляват допълнителни параметри:

    • индекс на автономния баланс, който отразява влиянието на парасимпатиковата и симпатиковата системи върху състоянието на сърцето;
    • индикатор за адекватността на регулаторните процеси, необходими за определяне на ефекта на симпатиковия отдел върху състоянието на синусовия възел;
    • индекс на напрежение, показващ степента на влияние на нервната система върху функционирането на сърцето.

    Пулсоксиметър за изследване

    Трябва да разберем по-подробно какво е пулсов оксиметър. Устройството Medscanera BIORS не само извършва HRV анализ. Устройството също така е предназначено да оцени нивото на насищане на кръвта с кислород и също така помага да се идентифицира хипоксия. Кислородният глад е пагубен за мозъка. Съответното изследване на пулсов оксиметър е показано за следните категории пациенти:

    • новородени, родени преждевременно;
    • хора, страдащи от хронични белодробни заболявания;
    • пациенти с хронични сърдечни заболявания.

    Необходимото измерване се извършва от специален силиконов сензор, който се поставя на пръста. Техниката е неинвазивна и не причинява болка на човека.

    Причини за намаляване на HRV

    Вариабилността на сърдечната честота може да бъде намалена, ако пациентът има следните патологии, представени в таблицата.

    ЗаболяванияОсновни симптоми на заболяването
    Инфаркт на миокардаПри инфаркт на миокарда се появяват симптоми като бледа кожа, студена пот и натискаща болка в областта на сърцето. Болката може да се излъчва към гърба или врата, припадък, затруднено дишане, задух. При липса на подходяща медицинска помощ инфарктът на миокарда може да провокира появата на признаци на остра сърдечна недостатъчност, разкъсване на сърцето, кардиогенен шок и намаляване на HRV.
    Множествена склерозаПатологията е хронично неврологично заболяване, при което се нарушава целостта на нервните влакна. Заболяването често води до инвалидност. Представителките на нежния пол са по-податливи на заболяването. Най-често патологията засяга хора на възраст от 25 до 40 години. При множествена склероза има усещане за изтръпване на крайниците. Визията на пациента често намалява яснотата. При множествена склероза се появява и усещане за двойно виждане. Много пациенти изпитват проблеми с уринирането: инконтиненция на урина, усещане за тежест в областта на пикочния мехур. В ранните стадии на множествената склероза се наблюдават симптоми като повишена умора, замаяност и ниско кръвно налягане.
    Исхемична болестАко пациентът има коронарна артериална болест, кръвоснабдяването на миокарда - сърдечния мускул - се влошава. Пациентът изпитва следните симптоми: задух, скокове на кръвното налягане, остра болка в областта на гръдния кош.
    болестта на ПаркинсонПри болестта на Паркинсон се наблюдава постепенна смърт на неврони - двигателни нервни клетки. В резултат на това пациентът изпитва треперене, скованост на движенията и умствени аномалии.
    Сърдечна недостатъчностПри това заболяване, в допълнение към промените в HRV, се появяват и други неблагоприятни симптоми: повишаване на сърдечната честота, повишаване на съдържанието на катехоламини в организма.
    ДиабетПовишаването на нивата на глюкозата в организма се характеризира със следните симптоми: силна жажда, усещане за сухота в устата, често уриниране, сънливост, раздразнителност, умора.

    Атропинът влияе ли на HRV?

    HRV често е намалена при хора, които приемат атропин. Лекарството причинява и други странични ефекти:

    • усещане за сухота в устата;
    • тахикардия;
    • проблеми с уринирането;
    • запек;
    • световъртеж;
    • появата на оток в областта на конюнктивата.

    Атропинът се използва при лечението на следните патологии: стомашна язва, спазъм на жлъчните пътища, дуоденална язва, брадикардия, бъбречна колика, бронхоспазъм.

    Атропинът, който намалява HRV, трябва да се използва с повишено внимание, ако пациентът има предсърдно мъждене, коронарна болест на сърцето, сърдечна недостатъчност и митрална стеноза, повишено вътреочно налягане или хронични патологии на простатата.

    Какви лекарства, освен атропин, повлияват колебанията на сърдечната честота?
    Намаляването на HRV може да бъде следствие от употребата на лекарства, принадлежащи към различни фармакологични групи. Те са изброени в таблицата по-долу.

    лекарстваХарактеристики на лекарствата
    Бета блокериБета-блокерите са лекарства за високо кръвно налягане, които действат върху симпатиковата нервна система. Лекарствата намаляват вероятността от смърт при пациенти, които са били диагностицирани с коронарна артериална болест. В същото време лекарствата, принадлежащи към тази фармакологична група, често причиняват странични ефекти: болка в главата, лош сън, раздразнителност, намалено либидо, сънливост, усещане за студ в крайниците, гадене.
    Сърдечни гликозидиЛекарствата подобряват качеството на живот на пациенти с диагностицирана сърдечна недостатъчност. Лекарствата се използват при миокардна дистрофия, тахикардия, постинфарктна кардиосклероза.
    Психотропни лекарстваЛекарствата имат хипнотичен и седативен ефект. Лекарствата помагат при депресия и нарушения на съня, но често причиняват странични ефекти. В допълнение към намаляването на HRV, при употребата на психотропни лекарства се наблюдават и други нежелани реакции (гадене, менструални нередности, сънливост, главоболие).
    АСЕ инхибиториЛекарствата намаляват вероятността от сърдечно-съдови заболявания при пациенти с хипертония. По отношение на тяхната ефективност, лекарствата по никакъв начин не са по-ниски от бета-блокерите, лекарствата с диуретични свойства и калциевите антагонисти. АСЕ инхибиторите се използват, ако пациентът има левокамерна хипертрофия, съпътстваща хипертония и сърдечна недостатъчност.

    Оценка на вариабилността на сърдечната честота на плода

    За да се получи информация за HRV на нероденото дете, се извършва кардиотокография. Диагностичната манипулация помага да се идентифицират аномалии във функционирането на сърцето на плода, провокирани от влиянието на външни фактори. С помощта на кардиотокография се получават обективни данни за двигателната активност на нероденото бебе. Диагностичната процедура не уврежда плода. В повечето случаи се извършва след 30 седмици от бременността.

    Има следните показания за изследването:

    • наличието на късна токсикоза през последния триместър на бременността;
    • несъвместимост на Rh факторите на майката и нероденото бебе;
    • анамнеза за спонтанни аборти или преждевременни раждания;
    • наличието на тежки хронични заболявания при бременна жена;
    • излишък на амниотична течност в матката;
    • наличието на аномалии в развитието на плода, идентифицирани по-рано;
    • намалена двигателна активност на плода;
    • затруднен кръвен поток в плацентата.

    Обикновено амплитудата на сърдечните контракции при неродено бебе трябва да варира от 9 до 25 удара. Измерването се извършва за 60 секунди. Отклоненията от препоръчаните параметри могат да бъдат следствие от появата на признаци на сърдечна хипоксия в плода.
    Намаляването на амплитудата на сърдечните контракции може да бъде особена реакция на плода към силно вълнение. Патологията може да възникне поради прекомерен натиск върху пъпната връв или нарушено кръвообращение в матката.

    Причини за промени в вариабилността на сърдечната честота при новородено

    Основните причини за промени в HRV при неродено дете са:

    • наличие на тумор в областта на сърцето;
    • заболявания на сърдечно-съдовата система, протичащи в тежка форма;
    • влошаване на метаболитните процеси;
    • наличието на заболявания на централната нервна система, провокирани от хипоксия или наранявания при раждане.

    Най-често патологията се наблюдава при деца, които са родени много по-рано от термина. Сърдечно-съдовата система на такива бебета е по-малко стабилна.

    Родителите трябва да обърнат внимание на следните симптоми, които могат да показват промяна в сърдечната честота: бледа кожа, повишена умора, задух при детето, лош сън, летаргия.

    В заключение си струва да се отбележи, че HRV се използва за диагностични цели. Тя ви позволява да идентифицирате наличието на диабетна полиневропатия при пациент и да определите риска от внезапна смърт при хора, които са преживели инфаркт на миокарда в миналото. Този показател е намерил приложение и в такива отрасли на медицината като акушерство, неврология и гинекология.

    Сърдечните заболявания излязоха на преден план през последните десетилетия. Науката не стои неподвижна, всяка година се появяват нови методи за диагностика и лечение, които помагат в борбата с болести с различна етиология. Кардиологията винаги е била считана за една от най-важните медицински науки. Води се постоянна „борба” със заболяванията на сърдечно-съдовата система. Отдавна познатите методи за диагностика и лечение се заменят с нови. Успешен пример е анализът на микроалтернациите на ЕКГ, който позволява да се предвиди появата на сърдечно-съдова патология.Известно е, че сърцето е вид автономна система, която има своя собствена „електроцентрала“ - възли, в които се образуват нервни импулси, които карат сърдечните стени да се свиват. Въпреки това, колкото и независимо да е сърцето, то се влияе и от нервната система, както симпатиковата, така и парасимпатиковата, което може да доведе до неправилно функциониране на сърцето. Един от съвременните методи за оценка на връзката между сърцето и нервната система е оценката на вариабилността на сърдечната честота (HRV).

    Какво е "променливост на сърдечната честота"

    Първо, необходимо е да се разбере терминът „променливост“ - това е свойство на биологичните процеси, което е свързано с необходимостта организмът да се адаптира към променящите се условия на околната среда. С други думи, променливостта е променливостта на различни параметри, включително сърдечната честота, в отговор на влиянието на всякакви фактори. Следователно вариабилността на сърдечната честота (HRV) отразява функционирането на сърдечно-съдовата система и функционирането на регулаторните механизми на целия организъм. Учените са открили връзка между автономната нервна система и смъртността от сърдечно-съдови заболявания, включително внезапна смърт.

    Към списъка с публикации

    Всеки е имал онези дни, в които щангата зловещо чака следващия сет, теглото се доближава до лично постижение, вие се засилвате, поемате дълбоко въздух... и изпълнявате упражнението толкова лесно, сякаш е направено от пластмаса, а не желязо.

    Случва се различно. Едва загрял, опитвате се да правите клякания, но тежестта не се движи. Мускулите отказват да се подчиняват, искам да се откажа от всичко и да заспя.

    Разликата между успешното и неуспешното обучение до голяма степен се дължи на състоянието на нервната система. Когато тренирате мускулите си, за да ги принудите да се адаптират и да станат по-силни, нервната ви система също изпитва стрес, справя се с него и става по-силна.
    Цикълът на напрежение и възстановяване е много важен за мускулите. Освен това е решаващ фактор за здравето на вашата нервна система. Ето защо е толкова важно да не го насилвате, а да изчислите правилно натоварването и да дадете на тялото достатъчно време да се възстанови.

    Как да се научите правилно да регулирате този цикъл? Какво трябва да направите, за да сте сигурни, че възможно най-много дни, прекарани във фитнеса, ще бъдат успешни за вас?

    Вариабилност на сърдечната честота

    Има много начини да научите за състоянието на нервната система, от извършване на подробен анализ на съня до вкарване на малки игли в нервните влакна за измерване на симпатиковия сигнал. Всеки метод има своите предимства. Най-простият, най-достъпен и точен метод е проследяването на вариабилността на сърдечната честота или HRV..

    HRV ви позволява обективно, без да разчитате на субективни усещания, да управлявате интензивността на тренировката и възстановяването ден след ден. Методът помага за индивидуален контрол на процесите, които осигуряват умствена и физическа работоспособност, устойчивост на болести и наранявания.

    Първо, нека поговорим накратко за структурата на двата основни раздела на нервната система.

    Анатомична нервна системаконтролира жизненоважни функции на тялото като дишане, храносмилане, сърдечен ритъм, кръвно налягане и функционирането на всички органи.

    Соматична нервна системани позволява да извършваме ежедневна работа, като вдигане на тежести, бягане или пиене на чаша кафе.

    В рамките на анатомичната нервна система има две подсистеми, които са тясно свързани. Един от тях симпатикова нервна система. Именно тя, в зависимост от ситуацията, дава сигнал за „бягане“ или „борба“. Това подобрява физиологичното функциониране на организма при стрес. Втора подсистема - парасимпатикова. Противодейства на реакцията на организма към симпатиковата нервна система и спомага за създаването на благоприятни условия за почивка и възстановяване. Просто не ги сравнявайте с педалите за газ и спирачка, защото няма противоречие между системите. По-скоро те могат да бъдат сравнени с непрекъснат спектър. Като действат съвместно, те само променят степента на своето участие.

    Човешкото сърце никога не бие равномерно, с точността на метроном. Напротив, сърдечната честота се променя с дишането. Всеки път, когато издишате, в рамките на милисекунди, мозъкът изпраща инхибиторен сигнал към сърцето чрез парасимпатикови нервни влакна, което забавя работата му. Когато вдишвате, този сигнал избледнява и симпатиковият сигнал се увеличава, карайки сърцето леко да ускори своя ритъм.

    Тази флуктуация показва здравето на два компонента на вашата нервна система. Ако парасимпатиковата система, чиято цел е да "почива", е силно възбудена, сърдечната честота ще варира значително - ще се наблюдава висока степен на вариабилност. Ако симпатиковата нервна система е доминираща, действието на парасимпатиковата система е отслабено и променливостта е намалена.

    Този механизъм ви позволява да научите как тялото ви реагира на алостатично натоварване ( свръхреакция на стрес), което принуждава ендокринната система да поддържа хомеостатичен баланс при динамични условия.

    Силна реакция на стрес и бързо възстановяване

    За всеки спортист би било полезно да разбере какви дълбоки физиологични процеси се крият зад видимите промени в тялото.

    Много често разликата между олимпийски шампион и тези, които „също са участвали“, или между успешно завършил, избран за специални сили, и този, който е елиминиран, се дължи именно на нервни процеси.

    В идеалния случай силен дразнител ( като състезание) предизвиква силна симпатична реакция у човек („бягство или бой“). Същият този мощен парасимпатиков отговор се активира, когато е време за почивка и възстановяване. Това може да са почивни дни от тренировки, периоди на гладуване или просто почивки между кръгове или мачове.

    В сравнение със състезателите от по-ниско ниво, атлетите на олимпийско ниво и служителите от специалните сили имат както по-силен симпатичен отговор по време на състезание, така и по-силен парасимпатиков отговор по време на почивка. Вибрациите на тялото им са с голяма амплитуда в едната или другата посока. Те имат по-ниски изходни нива на хормоните на стреса и по-големи дневни вариации в нивата на кортизола. Това означава, че техните нива на кортизол са много по-високи сутрин, отколкото вечер. Това позволява на тялото да се колебае между по-голяма възбуда през деня и по-дълбоко възстановяване през нощта.

    Шампионска титла срещу „диплома на участник“

    Проучването на д-р Потерат сравнява военноморските тюлени с обикновените войници. При тюлените флуктуациите на сърдечната честота са по-изразени. Това означава, че по време на сън, когато парасимпатиковата нервна система се възстановява, пулсът им се забавя средно с 29%, докато при обикновения военен персонал се забавя само с 21%.

    В "тюлени" при нормални условия ( не в стресова ситуация) през деня изходното ниво на хормона на стреса кортизол е по-ниско, въпреки че при условия на стрес по време на курса на оцеляване нивото се повишава, както при всички субекти.
    Това е много важен момент. Войниците от елитни части, при липса на стресови ситуации, имат по-силни импулси от парасимпатиковата нервна система. Умението да релаксираш е ценно качество!

    Друго проучване сравнява специални сили и конвенционални войници по време на интензивно обучение за оцеляване. Войниците от специалните сили в стресови ситуации са имали по-високи нива на норепинефрин (известен още като норепинефрин) поради активното функциониране на симпатиковата нервна система. След завършване на курса на обучение нивото на норепинефрин при войниците от специалните части се върна до изходното ниво, което беше преди обучението. А сред бойците от обикновените, неелитни части нивото беше значително по-ниско от основното. Тяхната симпатична нервна система беше изтощена.

    При завършване на интензивен курс за обучение на военен шофьор, по-успешните субекти са имали най-ниски нива на променливост на сърдечната честота непосредствено преди и по време на курса. Това предполага, че когато дойде време за тестове, най-добрите бойци имат най-силната симпатична реакция.

    От друга страна, участниците с най-висока вариабилност на сърдечната честота към този момент показаха най-високо физическо и психическо изтощение и най-ниско представяне в тренировките. Както предполагат изследователите, тези участници са имали най-ниските нива на отговор „борба срещу опасността“.

    Всичко това показва колко е важно да имаме здрав, мощен отговор на стреса и способността за бързо възстановяване от екстремен стрес. Правилно организираното обучение и последващото възстановяване спомагат за развитието на тези способности.

    Спортисти и променливост на сърдечната честота

    Дори и да не планирате да плувате три мили под вода, докато бягате от вражески плен, тези точки са важни за всеки спортист.

    Подобни реакции на стрес по време на интензивни и натоварващи състезания са наблюдавани при преглед на олимпийски спортисти. По-специално, в проучване, проведено от д-р Ерик Потерат ( Ерик Потерат) и неговите колеги от Optibrain Institute, който изучава невробиологичните основи на живота в екстремни условия.

    Освен това са проведени проучвания за вариабилност на сърдечната честота при спортисти, включително атлети, бегачи и плувци.

    Сред триатлониститеУчените са открили връзка между HRV, силата и нивата на хормона дехидроепиандростерон (DHEA) ( хормон, необходим за възстановяване на нервната система). След 2-часова силова тренировка, включваща вдигане на тежести при 95% от максимума на едно повторение, атлетите бяха наблюдавани за 72-часов период на възстановяване.

    Нивата на сила, HRV и DHEA намаляват след тренировка. До края на 72-часовия период тези нива се възстановиха до първоначалната базова стойност и понякога се увеличиха до ново ниво. (Вижте графиките по-долу).

    * "HF" в последната графика е силата на парасимпатиковия сигнал.

    Това илюстрира процеса на възстановяване на нервната система, който се случва след интензивни упражнения. Първоначалният стрес от тренировката увеличи силата на симпатиковия сигнал и намали нивото на защитния DHEA. Когато процесът на възстановяване започна и раздразнението намаля, нивата на HRV и DHEA също се възстановиха.

    По време на експеримент с участието на бегачиЗа средни разстояния атлетите първо тренираха интензивно в продължение на три седмици, след това имаше едноседмично гладуване. Когато алостатичното натоварване се натрупа в резултат на тренировка, спортистите изпитаха 40% намаление на вариабилността на сърдечната честота.

    По време на периода на възстановяване промяната беше обърната и в резултат на това спортистите получиха абсолютно увеличение на HRV. Това потвърди хипотезата, която повтаря " Последователните периоди на тренировки с висок и нисък интензитет могат да доведат до прогресивно увеличаване на главно парасимпатиковата активност, което вече е доказано, че е пряко свързано с по-високите стойности на VO2 MAX.».

    Интересното е, че по време на експеримента е измерен и пулсът на спортистите в покой. В хода на експеримента промяната беше само около 10% (приблизително четири удара в минута). Но сърдечната честота в покой се влияе от огромен брой променливи фактори. Освен това мащабът на промените беше сравнително малък. Ето защо Много е трудно да се оцени здравето на нервната система въз основа на пулса в покой.

    HRV и хронично възпаление, кортизол, глюкоза, имунитет и патология на меките тъкани

    Вариабилността на сърдечната честота е надеждна мярка за системно възпаление, хронично повишаване на нивата на хормона на стреса, промени в усвояването на глюкоза, имунен статус и увреждане на меките тъкани.

    „Доказано е, че намалената вагусна функция и вариабилността на сърдечната честота (HRV) са свързани с повишена глюкоза на гладно и хемоглобин A1c, повишен кортизол в урината през нощта и повишена активност на провъзпалителни цитокини и протеини от острата фаза. И всички тези фактори показват увеличаване на алостатичното натоварване и лошо здраве. Тайер и Стърнбърг, Невроендокринни и имунни препятствия, том 1088, 2006 г.

    Многобройни проучвания при плувци демонстрират връзка между HRV и заболяването, както и между HRV и нараняванията на меките тъкани.

    По принцип няколко дни преди заболяване или нараняване се наблюдава повишаване на HRV и непосредствено по време на заболяване или нараняване вариабилността на сърдечната честота намалява и тонусът на симпатиковата нервна система се повишава.
    Според изследователите най-вероятното обяснение за краткосрочното увеличение на вариабилността на сърдечната честота преди заболяване е, че парасимпатиковата система повишава своята активност в отговор на непосредствения патоген, опитвайки се да предотврати разпространението на инфекция и възпаление.

    След инкубационен период от приблизително пет дни, когато противовъзпалителните действия на парасимпатиковата система не могат да предотвратят патогенния процес, патогенът поема контрола. Това води до рязко увеличаване на възпалението, активирано от симпатиковата система и намаляване на тонуса на парасимпатиковата нервна система.

    Как се измерва HRV?

    За да се определи разликата между активността на парасимпатиковата и симпатиковата система, сегментите между R вълните се измерват на електрокардиограмата ( или времевата разлика между ударите на сърцето). Тъй като и двете подсистеми контролират сърдечната дейност и използват едни и същи пътища за това, това измерване предоставя точна картина на баланса на вашата автономна нервна система.

    Използване на HRV за контрол на стреса и възстановяване

    За да извлечете ползите от този метод, е необходимо да разберете как тялото реагира на стрес, т.е. за физическа активност. Това означава, разбира се, че натоварването, на което тялото трябва да реагира, ще бъде адекватно.

    Според Синдрома на общата адаптация (GAS) на Hans Selye, тялото преминава през три етапа на реакция на стрес:
    "Шок" или "Етап на тревожност" Това е първата реакция на здраво тяло към нов стимул. По време на този етап:
    HRV намалява
    аферент ( центростремително, към мозъка) сигналите причиняват еферентни ( периферно насочени) ефекти върху нервната и хормоналната система и върху моторните неврони.
    Тялото реагира чрез повишаване на тонуса на симпатиковата нервна система.
    Увеличава се количеството хормони на стреса ( CRH и ACTH)
    Увеличава отделянето на адреналин, норепинефрин и кортизол

    Следващият етап е „Пренапрежение“ или „Етап на съпротива“ , което е отговорът на тялото на дисбаланс между тренировъчното натоварване и възстановяването.
    Намаляването на плътността на бета-2 адренергичните рецептори намалява реакцията на надбъбречните жлези към хормона на стреса ACTH (кортикотропин).
    Централната нервна система реагира на намален отговор на надбъбречните жлези чрез увеличаване на производството на хормони на стреса.
    Симпатиков тон по време на стрес ( тренировка) се увеличава.
    Парасимпатиковият тонус се повишава по време на възстановяване.
    Чрез увеличаване на противовъзпалителния отговор на парасимпатиковата система, вариабилността на сърдечната честота се увеличава.
    Оборотът на контрактилните протеини намалява ( т.е. възстановяването се забавя).
    Нивата на кортизол и други хормони на стреса остават повишени.

    Третият етап се нарича „хроничен стрес“. „Етап на претрениране“ или "Изтощение". Този етап възниква, ако тялото не се адаптира към хроничния стрес за дълго време.
    Централната нервна система спира да произвежда хормони на стреса.
    Надбъбречните жлези все още не реагират на хормона на стреса ACTH.
    Отговорът на симпатиковата система е отслабен.
    HRV остава висока поради хронично повишена реакция на парасимпатиковата нервна система.
    Повишена концентрация на кортизол.
    Намаляване на дневните колебания в нивата на кортизол.
    По-слабо изразено забавяне на сърдечната честота през нощта.
    Намалени нива на тестостерон и други анаболни маркери.
    Психологически симптоми на "прегаряне" ( емоционално изтощение).
    Намален протеинов синтез (бавно възстановяване от увреждане на мускулната тъкан).
    Намален имунитет.
    Повишена активност на системното възпаление.

    "суперкомпенсация"или "Възстановяване"е етапът на разтоварване. Ако не сте достигнали Етап 3, Претрениране, ще ви трябва само около седмица, за да се възстановите. При силно изтощение пълното възстановяване може да отнеме няколко месеца.
    HRV намалява до изходното ниво ( основното ниво може да се увеличи, ако тренировъчната система е насочена към аеробни упражнения).
    Нивата на кортизол спадат до изходните си нива в покой.
    Ежедневните колебания в нивата на кортизол се увеличават.
    Централната нервна система реагира на силни стимули, като повишава концентрацията на хормона на стреса.
    Надбъбречните жлези възстановяват концентрацията на бета 2 адренергичните рецептори и чувствителността към централните хормони.
    Възпалението намалява.

    Не унищожавайте тялото си!

    За да се възползвате от етапа на суперкомпенсация, не е необходимо да преминавате през всичките три етапа на общия адаптационен синдром. Идеалният начин е да стигнете до втория етап и след това да извършите разтоварване. Графиката показва процеса на натрупване на стрес и ефекта му върху издръжливостта.

    Как сами да наблюдавате HRV?

    Има няколко метода, от използването на системата Omegawave, която струва хиляди долари, до софтуера за смартфон и обикновен монитор за сърдечен ритъм. Ще разгледаме втория метод.

    Най-известното приложение е Итлетец (платени) Това беше първото достъпно и просто приложение от този вид за смартфони. Освен това ще трябва да си купите приемник, който получава сигнали от аналоговия пулсомер и приложението. Просто включете всичко и всяка сутрин вдишвайте и издишвайте за 60 секунди. Приложението ще следи вашия HRV и ще показва данните под формата на графика.

    Програмата ще отразява относителното ниво на вашия HRV на ден, на седмица или на месец. Промените се маркират с цвят. Синьото или зеленото показва липса или положителна промяна в HRV, жълтото показва леко понижение, а червеното показва значително понижение.
    Въпросът е да използвате цвета, за да определите интензивността на вашата тренировка. Ако видите жълто, значи всичко е наред. Ако промените се "зачервят", трябва да починете за един ден. Зеленото или синьото показват, че не се стараете достатъчно.

    Този метод има някои ограничения. Тя не определя надеждно увеличението на HRV, причинено от претоварване на етап 2. С други думи, програмата не разпознава надеждно какво е причинило увеличението на HRV: натрупване на стрес и преход към етап № 2 „Свръхнапрежение“ или недостатъчно тренировка и възстановяване от етап No1.

    Има още едно приложение т.нар Биосила. Той взема предвид недостатъците, описани по-горе. С Bioforce можете да видите причината за повишаването на HRV и да разберете дали това е стрес или възстановяване. Струва значително повече от Ithlete.

    Какво да правим с получените резултати?

    Ето как да използвате вашите открития за добра употреба. Първо, определете вашата базова линия.
    Направете разтоварване, прекъснете текущата тренировъчна програма за 7 - 10 дни. След това създайте нова програма и правете измервания за 4 до 6 седмици.
    Водете подробен дневник на тренировките, описващ всяка тренировка (упражнение, тегло, брой серии, повторения, почивка), хранене, продължителност и качество на съня, методи за възстановяване и качество на тренировката (мотивация, настроение).
    В края на тренировъчната програма направете разтоварване за 7 – 10 дни.

    Когато имате готов подробен дневник за 4-6 седмици обучение, можете да седнете, да разгледате всичко внимателно и да определите базовото ниво. Това ще ви помогне да разберете значението на ежедневните измервания. Трябва да видите как корелират интензивността на тренировката, качеството на възстановяване (особено на съня) и общата тенденция в HRV през целия тренировъчен цикъл, докато преминавате през етапите на общата адаптация към стреса.

    С течение на времето това ще ви помогне да разберете по-добре как тялото ви реагира на стрес и как да управлявате процеса на възстановяване, за да постигнете оптимален напредък.

    Накрая

    Дори ако целта на вашето обучение не е високи постижения и участие в състезания, трябва да се стремите към успех в обучението си. Измерването на променливостта на сърдечната честота е прост и сравнително евтин начин за наблюдение на състоянието на невроендокринната система за хора, водещи активен начин на живот.

    Като разберете работата на вашата нервна система, ще станете по-силни, ще влезете в страхотна форма и ще избегнете наранявания и болести.

    Тази статия не е реклама за конкретни програми и продукти. Нашата цел е да ви запознаем със съвременните методи за самодиагностика на състоянието на организма. Никога не боли да разчитате на собствените си чувства и да слушате тялото си, но ако можете да видите информацията под формата на числа и графики, те определено няма да са излишни!

    Последните проучвания разкриха връзка между сърдечните заболявания и нервната система, причиняваща честа внезапна смърт.

    Какво е HRV?

    Нормалният интервал от време между всеки цикъл на сърдечен ритъм винаги е различен. При хора със здраво сърце тя се променя през цялото време, дори и при стационарен покой. Това явление се нарича вариабилност на сърдечната честота (накратко HRV).

    Разликата между контракциите е в рамките на определена средна стойност, която варира в зависимост от конкретното състояние на тялото. Следователно HRV се оценява само в стационарно положение, тъй като разнообразието в дейностите на тялото води до промени в сърдечната честота, като всеки път се адаптира към ново ниво.

    Показателите за HRV показват физиологията на системите. Анализирайки HRV, можете точно да оцените функционалните характеристики на тялото, да наблюдавате динамиката на сърцето и да идентифицирате рязко намаляване на сърдечната честота, което води до внезапна смърт.

    Методи за определяне

    Кардиологичното изследване на сърдечните контракции определи оптималните методи за HRV и техните характеристики при различни състояния.

    Анализът се извършва чрез изследване на последователността от интервали:

    • R-R (електрокардиограма на контракциите);
    • N-N (разстояния между нормалните контракции).

    Статистически методи. Тези методи се основават на получаване и сравняване на "N-N" интервали с оценка на променливостта. Кардиоинтервалограмата, получена след изследването, показва набор от "R-R" интервали, повтарящи се един след друг.

    Индикаторите за тези интервали включват:

    • SDNN отразява сумата от показателите на HRV, при които се подчертават отклоненията на N-N интервалите и променливостта на R-R интервалите;
    • RMSSD сравнение на последователност на N-N интервали;
    • PNN5O показва процента на N-N интервали, които се различават с повече от 50 милисекунди за целия период на изследване;
    • CV оценка на показателите за вариабилност на величината.

    Геометричните методи се отличават с получаване на хистограма, която изобразява кардиоинтервали с различна продължителност.

    Тези методи изчисляват вариабилността на сърдечната честота, като използват определени величини:

    • Mo (Mode) означава кардиоинтервали;
    • Amo (Mode Amplitude) – броят на кардио интервалите, които са пропорционални на Mo като процент от избрания обем;
    • VAR (обхват на вариация) съотношение на градуса между сърдечните интервали.

    Автокорелационният анализ оценява сърдечния ритъм като случайна еволюция. Това е динамична корелационна графика, получена чрез постепенно изместване на времевата серия с една единица спрямо собствената серия.

    Този качествен анализ ни позволява да изследваме влиянието на централната връзка върху работата на сърцето и да определим скритата периодичност на сърдечния ритъм.

    Корелационна ритмография (скатерография). Същността на метода е да покаже последователни кардио интервали в графична двуизмерна равнина.

    При конструирането на скатерограма се идентифицира ъглополовяща, в центъра на която има набор от точки. Ако точките са отклонени наляво, можете да видите колко по-кратък е цикълът; изместването надясно показва колко по-дълъг е предишният.

    На получената ритмограма се маркира областта, съответстваща на отклонението на N-N интервалите. Методът ни позволява да идентифицираме активната работа на вегетативната система и нейното последващо въздействие върху сърцето.

    Методи за изследване на HRV

    Международните медицински стандарти определят два начина за изследване на сърдечния ритъм:

    1. Записване на “RR” интервали - за 5 минути се използва за бърза оценка на HRV и извършване на определени медицински изследвания;
    2. Ежедневно записване на “RR” интервали - по-точно оценява ритмите на вегетативния запис на “RR” интервали. Въпреки това, когато се дешифрира запис, много индикатори се оценяват въз основа на петминутен период на запис на HRV, тъй като сегментите се формират на дълъг запис, който пречи на спектралния анализ.

    За определяне на високочестотния компонент в сърдечния ритъм е необходим запис от около 60 секунди, а за анализ на нискочестотния компонент са необходими 120 секунди запис. За правилно оценяване на нискочестотния компонент е необходим петминутен запис, който е избран за стандартното изследване на HRV.

    HRV на здраво тяло

    Променливостта на средния ритъм при здрави хора позволява да се определи тяхната физическа издръжливост според възрастта, пола и времето на деня.

    Показателите за HRV са индивидуални за всеки човек. Жените имат по-активен пулс. Най-висок HRV се наблюдава в детството и юношеството. Високо- и нискочестотните компоненти намаляват с възрастта.

    HRV се влияе от теглото на човека. Намаленото телесно тегло провокира силата на HRV спектъра, при хората с наднормено тегло се наблюдава обратен ефект.

    Спортът и леката физическа активност имат благоприятен ефект върху HRV: мощността на спектъра се увеличава, сърдечната честота се понижава. Прекомерните натоварвания, напротив, увеличават честотата на контракциите и намаляват HRV. Това обяснява честите внезапни смъртни случаи сред спортистите.

    Използването на методи за определяне на вариациите на сърдечната честота ви позволява да контролирате тренировките си чрез постепенно увеличаване на натоварването.

    Ако HRV е намалена

    Рязкото намаляване на вариациите на сърдечната честота показва определени заболявания:

    · Исхемични и хипертонични заболявания;

    · Прием на определени лекарства;

    Изследванията на HRV в медицинските дейности са сред простите и достъпни методи за оценка на вегетативната регулация при възрастни и деца при редица заболявания.

    В медицинската практика анализът позволява:

    · Оценка на висцералната регулация на сърцето;

    · Определяне на общото функциониране на тялото;

    · Оценете нивото на стрес и физическа активност;

    · Проследяване на ефективността на лекарствената терапия;

    · Диагностициране на заболяването в ранен стадий;

    · Помага за избор на подход за лечение на сърдечно-съдови заболявания.

    Ето защо, когато изследвате тялото, не трябва да пренебрегвате методите за изследване на сърдечните контракции. Показателите за HRV помагат да се определи тежестта на заболяването и да се избере правилното лечение.

    Подобни публикации:

    Оставете коментар

    Има ли риск от инсулт?

    1. Повишено (над 140) кръвно налягане:

    • често
    • Понякога
    • Рядко

    2. Съдова атеросклероза

    3. Пушене и алкохол:

    • често
    • Понякога
    • Рядко

    4. Сърдечно заболяване:

    • вродено увреждане
    • клапни нарушения
    • сърдечен удар

    5. Преминаване на медицински преглед и ЯМР диагностика:

    • Всяка година
    • веднъж в живота
    • никога

    Общо: 0%

    Инсултът е доста опасно заболяване, което засяга хора не само на възраст, но и на средна възраст и дори много млади хора.

    Инсултът е опасно спешно състояние, което изисква незабавна помощ. Често завършва с увреждане, в много случаи дори смърт. В допълнение към запушването на кръвоносен съд при исхемичен тип, причината за атака може да бъде и кръвоизлив в мозъка на фона на високо кръвно налягане, с други думи, хеморагичен инсулт.

    Редица фактори увеличават вероятността от инсулт. Например не винаги са виновни гените или възрастта, въпреки че след 60 години заплахата нараства значително. Всеки обаче може да направи нещо, за да го предотврати.

    Високото кръвно налягане е основен рисков фактор за инсулт. Коварната хипертония не показва симптоми в началния етап. Поради това пациентите го забелязват късно. Важно е редовно да измервате кръвното си налягане и да приемате лекарства, ако нивата са повишени.

    Никотинът свива кръвоносните съдове и повишава кръвното налягане. Рискът от инсулт за пушач е два пъти по-висок от този за непушач. Има обаче добра новина: тези, които се откажат от пушенето, значително намаляват тази опасност.

    3. Ако сте с наднормено тегло: отслабнете

    Затлъстяването е важен фактор за развитието на мозъчен инфаркт. Пълните хора трябва да помислят за програма за отслабване: яжте по-малко и по-добре, добавете физическа активност. По-възрастните хора трябва да обсъдят с лекаря си каква загуба на тегло ще им бъде полезна.

    4. Поддържайте нормални нива на холестерол

    Повишените нива на “лошия” LDL холестерол водят до отлагане на плаки и емболи в кръвоносните съдове. Какви трябва да бъдат стойностите? Всеки трябва да се информира индивидуално със своя лекар. Тъй като границите зависят например от наличието на съпътстващи заболявания. Освен това високите стойности на „добрия“ HDL холестерол се считат за положителни. Здравословният начин на живот, особено балансираната диета и много упражнения, могат да имат положителен ефект върху нивата на холестерола.

    Диета, известна като „средиземноморска“, е полезна за кръвоносните съдове. Тоест: много плодове и зеленчуци, ядки, зехтин вместо олио за пържене, по-малко колбаси и месо и много риба. Добра новина за гастрономите: можете да си позволите да се отклоните от правилата за един ден. Важно е да се храним здравословно като цяло.

    6. Умерена консумация на алкохол

    Прекомерната консумация на алкохол увеличава смъртта на засегнатите от инсулт мозъчни клетки, което е недопустимо. Не е необходимо да се въздържате напълно. Чаша червено вино на ден е дори полезна.

    Движението понякога е най-доброто нещо, което можете да направите за здравето си, за да отслабнете, да нормализирате кръвното налягане и да поддържате еластичността на кръвоносните съдове. Упражненията за издръжливост като плуване или бързо ходене са идеални за това. Продължителността и интензивността зависят от личната физическа форма. Важна забележка: Нетренирани лица над 35 години трябва да бъдат прегледани от лекар преди да започнат да тренират.

    8. Слушайте сърдечния си ритъм

    Редица сърдечни заболявания допринасят за вероятността от инсулт. Те включват предсърдно мъждене, вродени дефекти и други ритъмни нарушения. Възможните ранни признаци на сърдечни проблеми не трябва да се пренебрегват при никакви обстоятелства.

    9. Контролирайте кръвната си захар

    Хората с диабет са два пъти по-склонни да получат мозъчен инфаркт, отколкото останалата част от населението. Причината е, че повишените нива на глюкоза могат да увредят кръвоносните съдове и да насърчат отлагането на плака. В допълнение, хората с диабет често имат други рискови фактори за инсулт, като хипертония или твърде високи липиди в кръвта. Ето защо пациентите с диабет трябва да внимават да регулират нивата на захарта си.

    Понякога стресът няма нищо лошо и дори може да ви мотивира. Продължителният стрес обаче може да повиши кръвното налягане и податливостта към заболявания. Косвено може да причини развитието на инсулт. Няма панацея за хроничния стрес. Помислете какво е най-добро за вашата психика: спорт, интересно хоби или може би упражнения за релаксация.

    Анализ на вариабилността на сърдечната честота

    Индивидуалният избор на антиаритмична терапия за предсърдно мъждене (ПМ) все още е труден проблем. В тази връзка продължава разработването на нови неинвазивни техники за подобряване на точността на клиничната диагноза и ефективността на избора на схеми на лечение. Анализът на променливостта на сърдечната честота (HRV) може да се използва като такава техника.

    Методът за вариабилност на сърдечната честота се основава на количествен анализ на RR интервалите, измерени чрез ЕКГ за определен период от време. В този случай можете да нормализирате или броя на сърдечните цикли, или продължителността на записа. Работната комисия на Европейското дружество по кардиология и Северноамериканското дружество по кардиостимулация и електрофизиология предложи да се стандартизира времето за запис на ЕКГ, необходимо за адекватна оценка на параметрите на вариабилността на сърдечната честота. За изследване на времевите характеристики е обичайно да се използват кратки (5 минути) и дълги (24 часа) ЕКГ записи.

    Вариабилността на сърдечната честота може да се определи по различни начини. Най-широко използваните методи за анализиране на променливостта на сърдечната честота са методите за оценка във времевата и честотната област.

    В първия случай индикаторите се изчисляват въз основа на запис на NN интервали за дълъг период от време. Предложени са редица параметри за количествена характеристика на вариабилността на сърдечната честота във времевия диапазон: NN, SDNN, SDANN, SDNNi, RMSSD, NN > 50, pNN 50.

    NN е общият брой RR интервали от синусов произход.

    SDNN - стандартно отклонение на NN интервали. Използва се за оценка на общата вариабилност на сърдечната честота. Математически еквивалентен на общата мощност в спектралния анализ и отразява всички циклични компоненти, които формират променливостта на ритъма.

    SDANN е стандартното отклонение на средните стойности на NN интервали, изчислени за 5-минутни интервали през целия запис. Отразява колебанията с интервал от повече от 5 минути. Използва се за анализиране на нискочестотни компоненти на променливостта.

    SDNNi е средната стойност на стандартните отклонения на NN интервали, изчислени за 5-минутни интервали през целия запис. Отразява променливостта с цикъл от по-малко от 5 минути.

    RMSSD е корен квадратен от средната сума на квадратите на разликите между съседни NN интервали. Използва се за оценка на високочестотни компоненти на променливостта.

    NN 50 - броят на двойките съседни NN интервали, които се различават с повече от 50 m/s по време на целия запис.

    pNN 50 е стойността на NN 50, разделена на общия брой NN интервали.

    Изследването на вариабилността на сърдечната честота в честотния диапазон позволява да се анализира тежестта на колебанията на различни честоти в общия спектър. С други думи, този метод определя мощността на различните хармонични компоненти, които заедно формират променливостта. Възможният диапазон от RR интервали може да се интерпретира като честотната лента на канала за регулиране на сърдечната честота. Въз основа на съотношението на мощностите на различните спектрални компоненти може да се съди за доминирането на един или друг физиологичен механизъм за регулиране на сърдечната честота. Спектърът е конструиран чрез метода на бързото преобразуване на Фурие. По-рядко използван е параметричният анализ, базиран на авторегресивни модели. Спектърът има четири информативни честотни диапазона:

    HF - висока честота (0,15-0,4 Hz). HF компонентът се разпознава като маркер за активността на парасимпатиковата система.

    LF - ниска честота (0,04-0,15 Hz). Тълкуването на LF компонента е по-противоречиво. Някои изследователи го интерпретират като маркер за симпатикова модулация, други - като параметър, включващ симпатиково и вагусно влияние.

    VLF - много ниска честота (0,003-0,04 Hz). Произходът на VLF и ULF компонентите се нуждае от допълнително проучване. По предварителни данни VLF отразява активността на симпатиковия субкортикален контролен център.

    ULF - ултра ниска честота (< 0,003 Гц). Для 5-минутной записи ЭКГ-оценка и интерпретация ULF-компоненты некорректна из-за нарушения требуемого соотношения между длителностью регистрации и нижней частотой спектра. Поэтому использование данной компоненты оправдано лишь при 24-часовом исследовании ЭКГ.

    Спектърът на ритмограмата е концентриран в тясна инфра-нискочестотна област от 0 до 0,4 Hz, което съответства на трептения от 2,5 s до безкрайност. На практика максималният период е ограничен до интервал, равен на 1/3 от времето за запис на интервалограмата. При спектрален анализ на 5-минутен ЕКГ запис е възможно да се открият вълнови трептения с периоди до 99 s, а при холтер мониториране - циркадни трептения с интервали до 8 ч. Единственото ограничение е изискването за стационарност, т.е. независимост на статистическите характеристики от времето.

    Основната размерност на спектралните компоненти се изразява в ms 2 /Hz. Понякога те се измерват в относителни единици като съотношението на мощността на отделен спектрален компонент към общата мощност на спектъра минус ултранискочестотния компонент.

    Комбинираният времеви и спектрален анализ значително увеличава количеството информация за изследваните процеси и явления от различно естество, тъй като времето и честотните свойства са взаимосвързани. Въпреки това, някои характеристики са ясно отразени във времевата равнина, докато други се проявяват в честотния анализ.

    Има две основни функции на променливостта на сърдечната честота: разсейване и концентрация. Първият се тества чрез индикатори SDNN, SDNNi, SDANN. В 8 кратки проби от синусовия ритъм при стационарен процес функцията на разсейване отразява парасимпатиковия отдел за регулиране. Индикаторът RMSSD във физиологична интерпретация може да се разглежда като оценка на способността на синусовия възел да концентрира сърдечния ритъм, регулиран от прехода на функцията на главния пейсмейкър към различни части на синоатриалния възел, които имат неравномерни нива на синхронизиране на възбудимостта и автоматизма. При повишаване на сърдечната честота на фона на активиране на симпатиковото влияние се наблюдава намаляване на RMSSD, т.е. повишена концентрация и обратно, с нарастваща брадикардия на фона на повишен вагусен тонус, концентрацията на ритъма намалява. При пациенти с основен несинусов ритъм този показател не отразява автономното влияние, но показва нивото на функционалните резерви на сърдечния ритъм по отношение на поддържането на адекватна хемодинамика. Рязкото отслабване на функцията на концентрация с увеличение на RMSSD с повече от 350 ms при пациенти с хетеротропна брадиаритмия е тясно свързано с внезапна смърт.

    Вариабилността на сърдечната честота най-често се използва за стратифициране на риска от сърдечна и аритмична смъртност след инфаркт на миокарда. Доказано е, че намаляването на показателите (по-специално SDNN< 100) коррелируете высокой вероятностью развития угрожающих жизни аритмий и внезапной смерти после инфаркта миокарда.

    Има доказателства, че ниската вариабилност е предиктор за патология на сърдечно-съдовата система при практически здрави индивиди. По този начин прогностичната значимост на тези параметри вече е доказана. Понастоящем обаче редица ограничения намаляват диагностичната стойност на техниката. Една от основните пречки пред широкото клинично използване на показателите за вариабилност на сърдечната честота е големият диапазон на индивидуалните колебания при едно и също заболяване, което прави границите на нормата много неясни.

    В табл представени са нормални параметри на вариабилност на сърдечната честота.

    Нормални стойности на вариабилност на сърдечната честота

    Това, което се нарича вариабилност на сърдечната честота, алгоритъм за анализ

    „Сърцето работи като часовник“ - тази фраза често се прилага за хора, които имат силно, здраво сърце. Разбираемо е, че такъв човек има ясен и равномерен сърдечен ритъм. Всъщност решението е фундаментално погрешно. Стивън Гейлс, английски учен, който провежда изследвания в областта на химията и физиологията, прави откритието през 1733 г., че сърдечният ритъм е променлив.

    Какво представлява вариабилността на сърдечната честота?

    Цикълът на свиване на сърдечния мускул е променлив. Дори при напълно здрави хора, които са в покой, е различно. Например: ако пулсът на човек е 60 удара в минута, това не означава, че интервалът от време между ударите на сърцето е 1 секунда. Паузите могат да бъдат по-кратки или по-дълги с части от секунди и да добавят общо до 60 удара. Това явление се нарича променливост на сърдечната честота. В медицинските среди - под формата на съкращение HRV.

    Тъй като разликата в интервалите между циклите на сърдечния ритъм зависи от състоянието на тялото, анализът на HRV трябва да се извършва в неподвижно положение. Промените в сърдечната честота (HR) възникват поради различни функции на тялото, като непрекъснато се променят на нови нива.

    Резултатите от спектралния анализ на HRV показват физиологични процеси, протичащи в системите на тялото. Този метод за изследване на променливостта позволява да се оценят функционалните характеристики на тялото, да се провери функционирането на сърцето и да се установи колко рязко е намален сърдечният ритъм, което често води до внезапна смърт.

    Връзка между нервната автономна система и сърдечната функция

    Вегетативната нервна система (ВНС) е отговорна за регулирането на функционирането на вътрешните органи, включително сърцето и кръвоносните съдове. Може да се сравни с автономен бордови компютър, който следи дейността и регулира функционирането на системите в тялото. Човек не мисли за това как диша или как протича храносмилателният процес вътре, кръвоносните съдове се стесняват и разширяват. Цялата тази дейност се извършва автоматично.

    ANS е разделен на два вида:

    Всяка от системите засяга функционирането на тялото, функционирането на сърдечния мускул.

    Симпатичен - отговаря за осигуряването на функциите, които са необходими на тялото, за да оцелее в стресови ситуации. Активира силата, доставя голям приток на кръв към мускулната тъкан, кара сърцето да бие по-бързо. Когато сте стресирани, вие намалявате променливостта на сърдечната си честота: интервалите между ударите стават по-къси и сърдечната честота се увеличава.

    Парасимпатикова - отговаря за почивката и натрупването на тялото. Следователно, той влияе върху намаляването на сърдечната честота и променливостта. С дълбоко вдишване човек се успокоява и тялото започва да възстановява функциите си.

    Благодарение на способността на ВНС да се адаптира към външни и вътрешни промени и правилното балансиране в различни ситуации е осигурено човешкото оцеляване. Нарушенията във функционирането на нервната автономна система често причиняват нарушения, развитие на заболявания и дори смърт.

    История на метода

    Използването на анализ на променливостта на сърдечната честота започна едва наскоро. Методът за оценка на HRV привлича вниманието на учените едва през 20 век. През този период чуждестранни светила на науката се занимават с разработването на анализа и неговото клинично приложение. Съветският съюз взе рисковано решение да приложи метода на практика.

    По време на обучението на космонавта Ю. А. Гагарин. По време на първия полет съветските учени бяха изправени пред трудна задача. Беше необходимо да се изследва влиянието на космическия полет върху човешкото тяло и да се оборудва космическият обект с минимален брой инструменти и сензори.

    Научният съвет реши да използва спектрален анализ на HRV за изследване на състоянието на астронавта. Методът е разработен от д-р Баевски Р.М. и се нарича кардиоинтервалография. През същия период лекарят започва да създава първия сензор, който се използва като измервателно устройство за проверка на HRV. Той си представи преносим електрически компютър с апарат за отчитане на пулса. Размерите на сензора са относително малки, така че устройството може да се носи и използва за изследване навсякъде.

    Баевски Р.М. откри напълно нов подход за проверка на човешкото здраве, наречен донозологична диагностика. Методът ви позволява да оцените състоянието на човек и да определите какво е довело до развитието на болестта и много повече.

    Учените, провеждащи изследвания в края на 80-те години, установиха, че спектралният анализ на HRV осигурява точна прогноза за смърт при лица, претърпели инфаркт на миокарда.

    През 90-те години кардиолозите стигнаха до единни стандарти за клинична употреба и спектрален анализ на HRV.

    Къде другаде се използва методът HRV?

    Днес кардиоинтервалографията се използва не само в областта на медицината. Една от популярните области на употреба е спортът.

    Учени от Китай установиха, че анализът на HRV позволява да се оцени вариацията на сърдечната честота и да се определи степента на стрес в тялото по време на физическа активност. Използвайки метода, можете да разработите лична тренировъчна програма за всеки спортист.

    При разработването на системата Firstbeat финландските учени взеха за основа анализ на HRV. Програмата се препоръчва за използване от спортисти за измерване на нивата на стрес, анализ на ефективността на тренировката и оценка на продължителността на възстановяване на тялото след физическа активност.

    Анализ на HRV

    Вариабилността на сърдечната честота се изследва с помощта на анализ. Този метод се основава на определяне на последователността на R-R ЕКГ интервалите. Има и NN интервали, но в този случай се вземат предвид само разстоянията между нормалните сърдечни удари.

    Получените данни позволяват да се определи физическото състояние на пациента, да се наблюдава динамиката и да се идентифицират отклонения във функционирането на човешкото тяло.

    Чрез изучаване на адаптивните резерви на човек е възможно да се предвидят възможни неизправности във функционирането на сърцето и кръвоносните съдове. Ако параметрите са намалени, това показва, че връзката между VCH и сърдечно-съдовата система е нарушена, което води до развитие на патологии във функционирането на сърдечния мускул.

    Спортистите и силните, здрави момчета имат високи данни за HRV, тъй като повишеният парасимпатиков тонус е характерно състояние за тях. Високият симпатичен тонус възниква поради различни видове сърдечни заболявания, което води до намален HRV. Но при остро, рязко намаляване на променливостта възниква сериозен риск от смърт.

    Спектрален анализ – особености на метода

    С помощта на спектрален анализ е възможно да се оцени влиянието на регулаторните системи на тялото върху сърдечните функции.

    Лекарите са идентифицирали основните компоненти на спектъра, съответстващи на ритмичните вибрации на сърдечния мускул и характеризиращи се с различна периодичност:

    • HF – висока честота;
    • LF – ниска честота;
    • VLF – много ниска честота.

    Всички тези компоненти се използват в процеса на краткосрочен запис на електрокардиограма. За дългосрочен запис се използва ултра-нискочестотен ULF компонент.

    Всеки компонент има свои собствени функции:

    • LF – определя как симпатиковата и парасимпатиковата нервна система влияят върху ритъма на сърдечния ритъм.
    • СН – има връзка с движенията на дихателната система и показва как блуждаещият нерв влияе върху функционирането на сърдечния мускул.
    • ULF, VLF показват различни фактори: съдов тонус, процеси на терморегулация и др.

    Важен показател е TP, който дава общата мощност на спектъра. Позволява да се обобщи активността на ефектите на VNS върху работата на сърцето.

    Не по-малко важни параметри на спектралния анализ са индексът на централизация, който се изчислява по формулата: (HF+LF)/VLF.

    При извършване на спектрален анализ се взема предвид индексът на вагосимпатиковото взаимодействие на LF и HF компонентите.

    Съотношението LF/HF показва как симпатиковите и парасимпатиковите части на ANS влияят върху сърдечната дейност.

    Нека разгледаме нормите на някои показатели за спектрален анализ на HRV:

    • LF. Определя влиянието на надбъбречната система на симпатиковия отдел на ANS върху функционирането на сърдечния мускул. Нормалните стойности на индикатора са в рамките на ms 2.
    • HF. Определя активността на парасимпатиковата нервна система и влиянието й върху дейността на сърдечно-съдовата система. Норма на показателя: ms 2.
    • LF/HF. Показва баланса на SNS и PSNS и нарастване на напрежението. Нормата е 1,5-2,0.
    • VLF. Определя хормоналната подкрепа, функциите на терморегулацията, съдовия тонус и много други. Нормата е не повече от 30%.

    HRV на здрав човек

    Показанията на спектралния анализ на HRV са индивидуални за всеки човек. Използвайки променливостта на сърдечната честота, можете лесно да прецените колко висока е вашата физическа издръжливост спрямо възрастта, пола и времето на деня.

    Например: женското население има по-висок пулс. Най-високите нива на HRV се наблюдават при деца и юноши. LF и HF компонентите намаляват с възрастта.

    Доказано е, че телесното тегло на човек влияе върху показанията на HRV. При ниско тегло спектърът на мощност се увеличава, но при хора със затлъстяване показателят се намалява.

    Спортът и умерената физическа активност влияят благоприятно на изменчивостта. По време на такива упражнения сърдечната честота намалява и мощността на спектъра се увеличава. Силовата тренировка увеличава сърдечната честота и намалява променливостта на сърдечната честота. Не е необичайно спортистът да умре внезапно след интензивна тренировка.

    Какво означава намален HRV?

    Ако има рязко намаляване на вариабилността на сърдечната честота, това може да означава развитие на сериозни заболявания, най-честите от които са:

    • Хипертония.
    • Сърдечна исхемия.
    • Синдром на Паркинсон.
    • Захарен диабет тип I и II.
    • Множествена склероза.

    Нарушенията на HRV често са причинени от приема на определени лекарства. Намалените вариации могат да показват патологии от неврологичен характер.

    HRV анализът е прост, достъпен начин за оценка на регулаторните функции на вегетативната система при различни заболявания.

    С това изследване можете:

    • дават обективна оценка на функционирането на всички системи на тялото;
    • определи колко високо е нивото на стрес по време на физическа активност;
    • следете ефективността на лечението;
    • оценка на висцералната регулация на сърдечния мускул;
    • идентифициране на патологии в ранните стадии на заболяването;
    • изберете подходяща терапия за заболявания на сърдечно-съдовата система.

    Изследването на сърдечната честота ви позволява да определите тежестта на патологията и да изберете ефективно лечение, така че не е необходимо да пренебрегвате този вид изследване.

    Вариабилност на сърдечната честота

    В тази статия ще ви разкажем какво представлява променливостта на сърдечната честота, какво влияе, как да я измерите и какво да правите с получените данни.

    Нашето сърце не е просто помпа. Това е много сложен център за обработка на информация, който комуникира с мозъка чрез нервната и хормоналната система, както и по други начини. Статиите предоставят обширно описание и диаграми на взаимодействието между сърцето и мозъка.

    И ние също не контролираме сърцето си; неговата автономност се определя от работата на синусовия възел - който предизвиква свиването на сърдечния мускул. Той е автоматичен, т.е. спонтанно възбужда и задейства разпространението на акционен потенциал в целия миокард, което предизвиква свиване на сърцето.

    Работата на всички регулаторни системи на нашето тяло може да бъде представена под формата на двуконтурен модел, предложен от Р. М. Баевски. . Той предложи разделянето на всички регулаторни системи (управляващи вериги) на тялото на два вида: най-високата - централната верига и най-ниската - автономната регулаторна верига (фиг. 3).

    Автономната регулаторна верига се състои от синусовия възел, който е пряко свързан със сърдечно-съдовата система (CVS) и чрез нея с дихателната система (RS) и нервните центрове, които осигуряват рефлекторна регулация на дишането и кръвообращението. Блуждаещите нерви (V) имат пряк ефект върху клетките на синусовия възел.

    Централната регулаторна верига действа върху синусовия възел чрез симпатиковите нерви (S) и хуморалния регулаторен канал (hk) или променя централния тонус на ядрата на блуждаещия нерв.Той има по-сложна структура, състои се от 3 нива, в зависимост върху изпълняваните функции.

    Ниво B: централната верига за контролиране на сърдечната честота, осигурява „вътрешносистемна“ хомеостаза чрез симпатиковата система.

    Ниво B: осигурява междусистемна хомеостаза, между различни системи на тялото с помощта на нервни клетки и хуморално (с помощта на хормони).

    Ниво А: осигурява адаптиране към външната среда с помощта на централната нервна система.

    Ефективната адаптация се осъществява с минимално участие на по-високи нива на контрол, тоест чрез автономен цикъл. Колкото по-голям е приносът на централните вериги, толкова по-трудно и „скъпо” е за тялото да се адаптира.

    На ЕКГ запис изглежда така:

    Тъй като се интересуваме от работата на всички регулаторни системи на тялото и това се отразява в работата на синусовия възел, изключително важно е да изключим от разглеждането резултатите от действието на други центрове на възбуждане, чието действие за нашите цели ще бъдат намеса.

    Ето защо е изключително важно синусовият възел да задейства сърдечната контракция. Това ще се появи на ЕКГ като P вълна (в червено) (вижте Фигура 6)

    Възможни са различни дефекти при запис поради:

    Опитваме се да елиминираме всички разсейвания; нашата задача е в идеалния случай да направим всички измервания по едно и също време и на едно и също място, което ни е удобно. Също така препоръчвам да станете от леглото, да направите необходимите (сутрешни) процедури и да се върнете - това ще намали шанса да заспите по време на запис, което се случва периодично. Легнете още няколко минути и включете записа. Колкото по-дълъг е записът, толкова по-информативен е той. За кратки записи обикновено са достатъчни 5 минути. Има и опции за запис на 256 RR интервала. Въпреки че можете да срещнете и опити за оценка на състоянието ви с помощта на по-кратки записи. Ние използваме 10 минутен запис, но бихме искали да е по-дълъг... По-дълъг запис ще съдържа повече информация за състоянието на тялото.

    И така, имаме масив от RR интервали, който изглежда по следния начин: Фигура 7:

    Преди започване на анализа е необходимо да се изключат артефактите и шумовете (екстрасистоли, аритмии, дефекти в записа и др.) от изходните данни. Ако това не може да се направи, тогава такива данни не са подходящи, най-вероятно индикаторите ще бъдат надценени или подценени.

    Вариабилността на сърдечната честота може да се оцени по различни начини. Един от най-простите начини е да се оцени статистическата променливост на последователност от RR интервали; за това се използва статистически метод. Това позволява променливостта да бъде количествено определена за определен период от време.

    SDNN е стандартното отклонение на всички нормални (синусови, NN) интервали от средната стойност. Отразява общата променливост на целия спектър, корелира с общата мощност (TP) и е по-зависим от нискочестотния компонент. Освен това всяко движение, което правите във времето за запис, със сигурност ще бъде отразено в този индикатор. Един от основните показатели, които оценяват регулаторните механизми.

    Статията се опитва да намери връзката на този показател с VO2Max.

    NN50 - броят на двойките последователни интервали, които се различават един от друг с повече от 50 ms.

    pNN50 - % NN50 интервали от общия брой на всички NN интервали. Говори за дейността на парасимпатиковата система.

    RMSSD - подобно на pNN50, показва главно активността на парасимпатиковата система. Измерва се като корен квадратен от средните квадратни разлики на съседни NN интервали.

    И работата оценява динамиката на обучението на триатлонисти въз основа на RMSSD и ln RMSSD за 32 седмици.

    Този показател също корелира със състоянието на имунната система.

    CV(SDNN/R-Raver) - коефициент на вариация, ви позволява да оцените влиянието на сърдечната честота върху променливостта.

    За яснота прикачих файл с динамиката на някои от посочените по-горе показатели в периода преди и след полумаратона, който се проведе на 05.11.2017г.

    Ако погледнете внимателно записа на променливостта, можете да видите, че той се променя на вълни (вижте фиг.

    За да се оценят тези вълни, е необходимо да се трансформира всичко това в различна форма, като се използва трансформацията на Фурие (фиг. 9 демонстрира използването на трансформацията на Фурие).

    Сега можем да оценим силата на тези вълни и да ги сравним една с друга, вижте

    HF (High Frequency) - мощност на високочестотната област на спектъра, диапазон от 0,15 Hz до 0,4 Hz, което съответства на период между 2,5 секунди и 7 секунди. Този показател отразява функционирането на парасимпатиковата система. Основният предавател е ацетилхолинът, който се разрушава доста бързо. HF отразява нашето дишане. По-точно дихателна вълна - при вдишване интервалът между сърдечните контракции намалява, а при издишване се увеличава.

    Всичко е „добре“ с този показател, има много научни статии, доказващи връзката му с парасимпатиковата система.

    LF (Low Frequency) - мощност на нискочестотната част от спектъра, бавни вълни, диапазон от 0,04 Hz до 0,15 Hz, което съответства на период между 7 секунди и 25 секунди. Основният предавател е норепинефринът. LF отразява функционирането на симпатиковата система.

    За разлика от HF, тук всичко е по-сложно, не е напълно ясно дали наистина отразява симпатиковата система. Въпреки че в случаите на 24-часово наблюдение това се потвърждава от следното изследване. Голяма статия обаче говори за трудността на интерпретацията и дори опровергава връзката на този показател със симпатиковата система.

    LF/HF - отразява баланса на симпатиковия и парасимпатиковия дял на ВНС.

    VLF (Very Low Frequency) - много бавни вълни, с честота до 0,04 Hz. Период между 25 до 300 сек. Все още не е ясно какво показва, особено при 5-минутни записи. Има статии, които показват връзка с циркадните ритми и телесната температура. При здрави хора има увеличение на мощността на VLF, което се случва през нощта и достига пикове преди събуждане. Това увеличение на автономната активност изглежда корелира със сутрешния пик на кортизола.

    Статията се опитва да намери връзката на този показател с депресивното състояние. Освен това ниската мощност в тази лента е свързана със силно възпаление.

    VLF може да се анализира само за дългосрочни записи.

    TP (Total Power) - общата мощност на всички вълни с честота в диапазона от 0,0033 Hz до 0,40 Hz.

    HFL е нов индикатор, базиран на динамично сравнение на HF и LF компонентите на вариабилността на сърдечната честота. Индикаторът HLF ни позволява да характеризираме динамиката на автономния баланс на симпатиковата и парасимпатиковата система. Увеличаването на този показател показва преобладаването на парасимпатиковата регулация в адаптационните механизми; намаляването на този показател показва включването на симпатиковата регулация.

    А ето как изглежда динамиката по време на полумаратонското изпълнение на посочените по-горе показатели:

    В следващата част на статията ще разгледаме различни приложения за оценка на променливостта на сърдечната честота и след това ще преминем директно към практиката.

    2. Броня, J.A. и J.L. Ардел, изд. Неврокардиология., Oxford University Press: Ню Йорк. Малкият мозък на сърцето, 1994. [PDF]

    3. Баевски Прогнозиране на състояния на ръба на нормалното и патологията. "Медицина", 1979 г.

    4. Фред Шафър, Ролин МакКрейти и Кристофър Л. Зер. Здравото сърце не е метроном: интегративен преглед на анатомията на сърцето и вариабилността на сърдечната честота, 2014 г. [NCBI]

    18. Джордж Е. Билман, Съотношението LF/HF не измерва точно сърдечния симпато-вагусен баланс, 2013 г.

    Вариабилността на сърдечната честота е нормална

    Лекция: Анализ на вариабилността на сърдечната честота A.P. Кулайчев. Компютърна електрофизиология и функционална диагностика. Изд. 4-то, преработено и допълнителни - М.: ИНФРА-М, 2007, стр.

    Анализът на вариабилността на сърдечната честота (HRV) е бързо развиващ се клон на кардиологията, в който възможностите на изчислителните методи се реализират най-пълно. Тази посока до голяма степен е инициирана от пионерските работи на известния местен изследовател R.M. Баевски в областта на космическата медицина, който за първи път въвежда в практиката редица комплексни показатели, характеризиращи функционирането на различни регулаторни системи на тялото. В момента стандартизацията в областта на HRV се извършва от работна група на Европейското дружество по кардиология и Северноамериканското дружество по стимулация и електрофизиология.

    Сърцето е идеално способно да реагира и на най-малките промени в нуждите на множество органи и системи. Вариационният анализ на сърдечния ритъм дава възможност да се оцени количествено и диференцирано степента на напрежение или тонус на симпатиковите и парасимпатиковите части на ANS, тяхното взаимодействие в различни функционални състояния, както и активността на подсистемите, които контролират работата на различни органи. . Следователно максималната програма в тази насока е разработването на изчислителни и аналитични методи за комплексна диагностика на тялото въз основа на динамиката на сърдечната честота.

    Методите на HRV не са предназначени за диагностициране на клинични патологии, където, както видяхме по-горе, традиционните средства за визуален и измервателен анализ работят добре. Предимството на този раздел е възможността за откриване на фини отклонения в сърдечната дейност, поради което неговите методи са особено ефективни за оценка на общите функционални възможности на организма при нормални условия, както и ранни отклонения, които при липса на необходимата превантивна процедури, могат постепенно да прераснат в сериозни заболявания. HRV техниката се използва широко в много независими практически приложения, по-специално при Холтер мониторинг и при оценка на годността на спортисти, както и в други професии, свързани с повишен физически и психологически стрес (вижте в края на раздела).

    Изходният материал за анализ на HRV са краткосрочни едноканални ЕКГ записи (от две до няколко десетки минути), извършени в спокойно, отпуснато състояние или по време на функционални тестове. На първия етап от такъв запис се изчисляват последователни кардиоинтервали (CI), референтни (гранични) точки на които са R-вълните, като най-изразените и стабилни компоненти на ЕКГ.

    Методи за анализ на HRVобикновено групирани в следните четири основни раздела:

    • интервалография;
    • вариационна пулсометрия;
    • спектрален анализ;
    • корелационна ритмография.

    Други методи.За анализ на HRV се използват редица по-рядко използвани методи, свързани с изграждането на тримерни скатерграми, диференциални хистограми, изчисляване на автокорелационни функции, триангулационна интерполация и изчисляване на индекса St. В оценъчно-диагностичен план тези методи могат да се характеризират като научно търсене и практически не въвеждат принципно нова информация.

    Холтер мониторинг Дългосрочното Холтер ЕКГ наблюдение включва многочасово или многодневно едноканално непрекъснато записване на ЕКГ на пациент в нормалните му жизнени условия. Записът се извършва от преносимо носимо записващо устройство на магнитен носител. Поради голямата продължителност, последващото изследване на ЕКГ записа се извършва чрез изчислителни методи. В този случай обикновено се изгражда интервалограма, определят се области на резки промени в ритъма, търсят се екстрасистолни контракции и асистолни паузи, изчислява се общият им брой и екстрасистолите се класифицират по форма и местоположение.

    Интервалография Този раздел използва главно методи за визуален анализ на графики на промени в последователни CI (интервалограма или ритмограма). Това дава възможност да се оцени тежестта на различни ритми (предимно дихателния ритъм, вижте фиг. 6.11), за да се идентифицират нарушенията в вариабилността на CI (вижте фиг. 6.16, 6.18, 6.19), асистолия и екстрасистолия. Така че на фиг. Фигура 6.21 показва интервалограма с три пропуснати сърдечни удара (три удължени CI от дясната страна), последвани от екстрасистола (съкратен CI), която е непосредствено последвана от четвърти пропуснат сърдечен ритъм.

    Ориз. 6.11. Интервалиограма за дълбоко дишане

    Ориз. 6.16. Фибрилационна интервалограма

    Ориз. 6.19. Интервалограма на пациент с нормално здраве, но с явни нарушения на HRV

    Интервалаграмата позволява да се идентифицират важни индивидуални характеристики на действието на регулаторните механизми в реакциите на физиологични тестове. Като илюстративен пример, помислете за противоположните типове реакции на тест за задържане на дъха. Ориз. Фигура 6.22 показва реакции на ускоряване на сърдечната честота при задържане на дъха. Въпреки това, при субекта (фиг. 6.22, а), след първоначален рязък спад, настъпва стабилизация с тенденция към известно удължаване на CI, докато при субекта (фиг. 6.22, б) първоначалният рязък спад продължава с по-бавно скъсяване на CI, докато нарушенията в вариабилността се появяват CI с дискретен характер на тяхното редуване (което за този субект не се проявява в състояние на релаксация). Фигура 6.23 представя реакции от противоположен характер с удължаване на CI. Въпреки това, ако за субекта (фиг. 6.23, а) има близка до линейна нарастваща тенденция, тогава за субекта (фиг. 23, б) в тази тенденция се проявява бавно-вълнова активност с висока амплитуда.

    Ориз. 6.23. Интервалограми за тестове със задържане на дишането с удължаване на CI

    Вариационна пулсометрия Този раздел използва главно инструменти за описателна статистика за оценка на разпределението на CI с изграждането на хистограма, както и редица производни показатели, характеризиращи функционирането на различни регулаторни системи на тялото и специални международни индекси. За много от тези индекси са определени клинични граници на нормалност в зависимост от пола и възрастта, както и редица последващи цифрови интервали, съответстващи на дисфункции в различна степен, въз основа на голям експериментален материал.

    Стълбовидна диаграма.Спомнете си, че хистограмата е диаграма на плътността на вероятността на извадково разпределение. В този случай височината на определена колона изразява процента на кардиоинтервалите с даден диапазон на продължителност, налични в ЕКГ записа. За тази цел хоризонталната скала на продължителността на CI е разделена на последователни интервали с еднакъв размер (бинове). За сравнимост на хистограмите международният стандарт определя размера на bin на 50 ms.

    Нормалната сърдечна дейност се характеризира със симетрична, куполообразна и плътна хистограма (фиг. 6.24). При отпускане с повърхностно дишане хистограмата се стеснява, а при задълбочаване на дишането се разширява. Ако има пропуснати контракции или екстрасистоли, на хистограмата се появяват отделни фрагменти (съответно вдясно или вляво от главния пик, фиг. 6.25). Асиметричната форма на хистограмата показва аритмичния характер на ЕКГ. Пример за такава хистограма е показан на фиг. 6.26, а. За да разберете причините за такава асиметрия, е полезно да се обърнете към интервалограмата (фиг. 6.26, b), която в този случай показва, че асиметрията се определя не от патологична аритмия, а от наличието на няколко епизода на промени в нормален ритъм, който може да бъде причинен от емоционални причини или промени в дълбочината и честотата на дишане.

    Ориз. 6.24. Симетрична хистограма

    Ориз. 6.25. Хистограма с пропуснати срезове

    а - хистограма; b - интервалограма

    Индикатори.В допълнение към хистографското представяне, вариационната пулсометрия изчислява и редица числени оценки: описателна статистика, индекси на Баевски, индекси на Каплан и редица други.

    Описателни статистически показателидопълнително характеризират разпределението на CI:

    • размер на извадката N;
    • диапазон на вариация dRR - разликата между максималния и минималния CI;
    • средна стойност на RRNN (нормата по отношение на сърдечната честота е: 64±2,6 за възраст 19-26 години и 74±4,1 за възраст 31-49 години);
    • стандартно отклонение SDNN (нормално 91±29);
    • коефициент на вариация CV=SDNN/RRNN*100%;
    • коефициенти на асиметрия и ексцес, характеризиращи симетрията на хистограмата и тежестта на нейния централен връх;
    • Режим Mo или стойност на CI, разделяща цялата проба наполовина; при симетрично разпределение режимът е близо до средната стойност;
    • амплитуда на режим AMo - процент на CI, попадащи в модалния бин.
    • RMSSD - квадратният корен от средната сума на квадратите на разликите на съседните CI (практически съвпада със стандартното отклонение SDSD, норма 33±17), има стабилни статистически свойства, което е особено важно за кратки записи;
    • pNN50 - процентът на съседните сърдечни интервали, които се различават един от друг с повече от 50 ms (норма 7±2%), също ще се промени малко в зависимост от дължината на записа.

    Индикаторите dRR, RRNN, SDNN, Mo се изразяват в ms. AMo се счита за най-значим, характеризиращ се със своята устойчивост на артефакти и чувствителност към промени във функционалното състояние. Обикновено при хора под 25-годишна възраст AMo не надвишава 40%, с възрастта се увеличава с 1% на всеки 5 години, надвишаването на 50% се счита за патология.

    Индикатори R.M. Баевски:

    • индекс на автономния баланс IVR=AMo/dRR показва връзката между активността на симпатиковия и парасимпатиковия дял на ВНС;
    • индикаторът на вегетативния ритъм VPR=1/(Mo*dRR) позволява да се прецени вегетативния баланс на тялото;
    • показателят за адекватността на регулаторните процеси PAPR=AMo/Mo отразява съответствието между активността на сипатичния отдел на ANS и водещото ниво на синусовия възел;
    • волтажният индекс на регулаторните системи IN=AMo/(2*dRR*Mo) отразява степента на централизация на контрола на сърдечната честота.

    Най-значим в практиката е индексът IN, който адекватно отразява общия ефект от сърдечната регулация. Нормалните граници са: 62,3±39,1 за възраст 19-26 години. Индикаторът е чувствителен към повишен тонус на симпатиковата ANS; малко натоварване (физическо или емоционално) го увеличава 1,5-2 пъти, при значителни натоварвания увеличението е 5-10 пъти.

    Индекси A.Ya. Каплан.Разработването на тези индекси преследва задачата за оценка на компонентите на бавните и бързите вълни на променливостта на CI без използването на сложни методи за спектрален анализ:

    • Индексът на респираторна модулация (RIM) оценява степента на влияние на дихателния ритъм върху вариабилността на CI:
    • IDM=(0,5* RMSSD/RRNN)*100%;
    • индекс на симпатико-надбъбречен тонус: SAT=AMo/IDM*100%;
    • индекс на бавновълнова аритмия: IMA=(1-0,5*IDM/CV)*100%-30
    • индексът на пренапрежение на регулаторните системи IPS е произведението на CAT чрез съотношението на измереното време на разпространение на пулсовата вълна към времето на разпространение в покой, диапазон от стойности:

    40-300 - работен невропсихичен стрес;

    900-3000 - пренапрежение, нужда от почивка;

    3000-10000 - опасно за здравето пренапрежение;

    Преди всичко е необходимо спешно да излезете от сегашното състояние, като се свържете с кардиолог.

    Индексът SAT, за разлика от IN, отчита само бързия компонент на променливостта на CI, тъй като съдържа в знаменателя не общия диапазон на CI, а нормализирана оценка на променливостта между последователни CI - IDM. По този начин, колкото по-малък е приносът на високочестотния (респираторен) компонент на сърдечния ритъм към общата вариабилност на CI, толкова по-висок е SAT индексът. Много е ефективен за обща предварителна оценка на сърдечната дейност в зависимост от възрастта, нормалните граници са: 30-80 до 27 години, 80-250 от 28 до 40 години, 250-450 от 40 до 60 години и 450-800 за по-големи възрасти. SAT се изчислява на интервали от 1-2 минути в спокойно състояние, надвишаването на горната възрастова граница на нормата е признак на нарушения в сърдечната дейност, а надхвърлянето на долната граница е благоприятен знак.

    Естествено допълнение към SAT е IMA, което е правопропорционално на дисперсията на CI, но не общата, а останалата дисперсия минус бързия компонент на променливостта на CI. Нормалните граници на IMA са: 29,2±13,1 за възраст 19-26 години.

    Индекси за оценка на отклоненията в изменчивостта.Повечето от разглежданите индикатори са интегрални, тъй като се изчисляват върху доста разширени последователности от CI и са фокусирани конкретно върху оценката на средната променливост на CI и са чувствителни към разликите в такива средни стойности. Тези интегрални оценки изглаждат локалните вариации и работят добре при условия на стационарно функционално състояние, например по време на релаксация. В същото време би било интересно да има други оценки, които биха: а) работили добре при условията на функционални тестове, т.е. когато сърдечната честота не е стационарна, но има забележима динамика, например под формата на тенденция; б) бяха чувствителни точно към екстремни отклонения, свързани с ниска или повишена променливост на CI. В действителност, много незначителни ранни отклонения в сърдечната дейност не се появяват в покой, но могат да бъдат открити по време на функционални тестове, свързани с повишен физиологичен или психически стрес.

    В тази връзка има смисъл да предложим един от възможните алтернативни подходи, който ни позволява да конструираме HRV показатели, които, за разлика от традиционните, могат да бъдат наречени диференциални или интервални. Такива индикатори се изчисляват в кратък плъзгащ се прозорец и след това се осредняват за цялата последователност на CI. Ширината на плъзгащия се прозорец може да бъде избрана от порядъка на 10 удара на сърцето, въз основа на следните три съображения: 1) това съответства на три до четири вдишвания, което до известна степен позволява да се неутрализира водещото влияние на дихателния ритъм ; 2) за такъв относително кратък период сърдечният ритъм може да се счита за условно стационарен дори при условия на стрес функционални тестове; 3) такъв размер на извадката осигурява задоволителна статистическа стабилност на числените оценки и приложимостта на параметричните критерии.

    Като част от предложения подход, ние конструирахме два индекса за оценка: индекс на сърдечен стрес PSS и индекс на сърдечна аритмия PSA. Както показа допълнително проучване, умереното увеличение на ширината на плъзгащия се прозорец леко намалява чувствителността на тези индекси и разширява нормалните граници, но тези промени не са фундаментални.

    Индексът на PSS е предназначен да оцени „лошата“ вариабилност на CI, изразяваща се в наличие на CI с еднаква или много подобна продължителност с разлика до 5 ms (примери за такива отклонения са показани на фиг. 6.16, 6.18, 6.19) . Това ниво на „нечувствителност“ е избрано по две причини: а) то е достатъчно малко, възлизащо на 10% от стандартния интервал от 50 ms; б) то е достатъчно голямо, за да осигури стабилност и сравнимост на оценките за ЕКГ записи, направени по различно време резолюции. Нормалната средна стойност е 16,3%, стандартното отклонение е 4,08%.

    Индексът на PSA е предназначен да оцени екстравариабилността на CI или нивото на аритмия. Изчислява се като процент на CI, които се различават от средната стойност с повече от 2 стандартни отклонения. При нормално разпределение такива стойности ще бъдат по-малко от 2,5%. Нормалната средна стойност на PSA е 2,39%, стандартното отклонение е 0,85%.

    Изчисляване на нормалните граници.Често при изчисляване на границите на нормата се използва доста произволна процедура. Избират се условно „здрави“ пациенти, при които по време на амбулаторно наблюдение не са открити заболявания. Индикаторите на HRV се изчисляват от техните кардиограми и средните стойности и стандартните отклонения се определят от тази проба. Тази техника не може да се счита за статистически правилна.

    1. Както е посочено по-горе, цялата извадка трябва първо да бъде изчистена от отклонения. Границата на отклоненията и броят на отклоненията за отделен пациент се определят от вероятността за такива отклонения, която зависи от броя на показателите и броя на измерванията.

    2. По-нататък обаче е необходимо да се извърши почистване за всеки показател поотделно, тъй като, като се има предвид общата нормативност на данните, индивидуалните показатели на някои пациенти могат да се различават рязко от груповите стойности. Критерият за стандартно отклонение не е подходящ тук, тъй като самите стандартни отклонения са предубедени. Такова диференцирано почистване може да се извърши чрез визуално изследване на графика на стойностите на индикатора, подредени във възходящ ред (графика на Quetelet). Необходимо е да се изключат стойности, принадлежащи към крайните, извити, редки участъци на графиката, оставяйки нейната централна, плътна и линейна част.

    Спектрален анализ Този метод се основава на изчисляване на амплитудния спектър (за повече подробности вижте раздел 4.4) на редица кардиоинтервали.

    Предварително пренормиране на времето.Въпреки това спектралният анализ не може да се извърши директно върху интервалограма, тъй като в строгия смисъл това не е времева серия: нейните псевдоамплитуди (CIi) са разделени във времето от самите CIi, т.е. нейната времева стъпка е неравномерна. Следователно, преди да се изчисли спектърът, е необходимо временно пренормиране на интервалограмата, което се извършва по следния начин. Нека изберем като постоянна времева стъпка стойността на минималния CI (или половината от него), която означаваме като mCI. Нека сега начертаем две времеви оси една под друга: ще маркираме горната според последователните CI, а долната ще маркираме с постоянна стъпка mCI. В долната скала ще конструираме амплитудите на променливостта на aCI на CI, както следва. Нека разгледаме следващата стъпка mKIi на долната скала, може да има два варианта: 1) mKIi напълно се вписва в следващия KIj на горната скала, тогава приемаме aKIi=KIj; 2) mKIi се наслагва върху две съседни KIj и KIj+1 в процентното съотношение a% и b% (a+b=100%), след което стойността на aKIi се изчислява от съответната пропорция на представителност aKIi=(KIj/a %+KIj+1/b %)*100%. Полученият времеви ред aKIi се подлага на спектрален анализ.

    Честотни диапазони.Отделните области на получения амплитуден спектър (амплитудите се измерват в милисекунди) представляват силата на вариабилността на CI, дължаща се на влиянието на различни регулаторни системи на тялото. При спектралния анализ се разграничават четири честотни диапазона:

    • · 0,4-0,15 Hz (период на трептене 2,5-6,7 s) - висока честота (HF - висока честота) или респираторен диапазон отразява активността на парасимпатиковия кардиоинхибиторен център на продълговатия мозък, реализирана чрез блуждаещия нерв;
    • · 0,15-0,04 Hz (период на трептене 6,7-25 s) - нискочестотен (LF - ниска честота) или вегетативен диапазон (бавни вълни от първи ред на Траубе-Херинг) отразява активността на симпатиковите центрове на продълговатия мозък, реализирана чрез влиянието на SVNS и PSVNS, но главно с инервация от горния торакален (стелатен) симпатичен ганглий;
    • · 0,04-0,0033 Hz (период на трептене от 25 s до 5 min) - много ниска честота (VLF - много ниска честота) съдово-двигателен или съдов обхват (бавни вълни от втори ред на Mayer) отразява действието на централните ерготропни и хуморално-метаболитни регулиране на механизмите; реализирани чрез промени в кръвните хормони (ретин, ангиотензин, алдостерон и др.);
    • · 0,0033 Hz и по-бавно - обхватът с ултра ниска честота (ULF) отразява активността на по-високите центрове за регулиране на сърдечната честота, точният произход на регулирането е неизвестен, диапазонът рядко се изследва поради необходимостта от извършване на дългосрочни записи .

    а - релаксация; b - дълбоко дишане На фиг. Фигура 6.27 показва спектрограми за две физиологични проби. В състояние на релаксация (фиг. 6.27, а) с плитко дишане амплитудният спектър намалява доста монотонно в посока от ниски към високи честоти, което показва балансирана представителност на различни ритми. По време на дълбоко дишане (фиг. 6.27, b) един респираторен пик се откроява рязко при честота 0,11 Hz (с период на дишане 9 s), неговата амплитуда (променливост) е 10 пъти по-висока от средното ниво при други честоти.

    Индикатори.За характеризиране на спектралните диапазони се изчисляват редица показатели:

    • честота fi и период Ti на среднопретегления пик на i-тия диапазон, позицията на такъв пик се определя от центъра на тежестта (спрямо честотната ос) на участъка от графиката на спектъра в диапазона;
    • мощност на спектъра в диапазоните като процент от мощността на целия спектър VLF%, LF%, HF% (мощността се изчислява като сума от амплитудите на спектралните хармоници в диапазона); нормалните граници са съответно: 28,65±11,24; 33,68±9,04; 35,79±14,74;
    • средната стойност на амплитудата на спектъра в диапазона ACP или средната променливост на CI; нормалните граници са съответно: 23,1±10,03, 14,2±4,96, 6,97±2,23;
    • амплитудата на максималния хармоник в диапазона Amax и неговия период Tmax (за да се увеличи стабилността на тези оценки е необходимо предварително изглаждане на спектъра);
    • нормализирани мощности: LFnorm=LF/(LF+HF)*100%; HFнорма=HF/(LF+HF) *100%; коефициент на вазосимпатиков баланс LF/HF; нормалните граници са съответно: 50,6±9,4; 49,4±9,4; 0,7±1,5.

    Грешки в CI спектъра.Нека се спрем на някои инструментални грешки на спектралния анализ (вижте раздел 4.4) във връзка с интервалограмата. Първо, мощностите в честотните диапазони значително зависят от „реалната“ честотна разделителна способност, която от своя страна зависи от поне три фактора: дължината на ЕКГ записа, стойностите на CI и избраната стъпка на пренормализиране на времето на интервалограмата . Това само по себе си налага ограничения върху сравнимостта на различните спектри. В допълнение, изтичането на мощност от пикове с висока амплитуда и странични пикове, дължащо се на амплитудна модулация на ритъма, може да се простира далеч в съседни диапазони, като внася значително и неконтролируемо изкривяване.

    На второ място, при запис на ЕКГ не се нормализира основният действащ фактор - дихателният ритъм, който може да има различна честота и дълбочина (дихателната честота се регулира само при дълбоко дишане и хипервентилационни тестове). А за съпоставимост на спектрите в HF и LF диапазоните може да се говори само когато тестовете се извършват с фиксиран период и амплитуда на дишане. За регистриране и контрол на дихателния ритъм ЕКГ записът трябва да бъде допълнен с регистриране на гръдно и коремно дишане.

    И накрая, самото разделяне на CI спектъра на съществуващи диапазони е доста произволно и не е статистически обосновано по никакъв начин. За такава обосновка би било необходимо да се тестват различни дялове върху голям експериментален материал и да се изберат най-значимите и стабилни по отношение на факторната интерпретация.

    Широкото използване на оценки на мощността на SA също предизвиква известно недоумение. Такива показатели не се съгласуват добре помежду си, тъй като те пряко зависят от размера на честотните диапазони, които от своя страна се различават 2-6 пъти. В тази връзка е за предпочитане да се използват средни амплитуди на спектъра, които от своя страна корелират добре с редица показатели на ЕР в диапазона от стойности от 0,4 до 0,7.

    Корелационна ритмография Този раздел включва основно изграждането и визуалното изследване на двумерни точечни диаграми или точечни диаграми, представящи зависимостта на предишни CI от последващи. Всяка точка на тази графика (фиг. 6.28) обозначава връзката между продължителностите на предишния CIi (по оста Y) и следващия CIi+1 (по оста X).

    Индикатори.За да характеризирате облака на разсейване, изчислете позицията на неговия център, т.е. средната стойност на CI (M), както и размерите на надлъжната L и напречната w ос и тяхното съотношение w/L. Ако вземем чиста синусоида като CI (идеалният случай на влияние само на един ритъм), тогава w ще бъде 2,5% от L. Стандартните отклонения на a и b по тези оси обикновено се използват като оценки на w и Л.

    За по-добра визуална сравнимост върху скатерграмата (фиг. 6.28) е изградена елипса с оси 2L, 2w (за малък размер на извадката) или 3L, 3w (за голям размер на извадката). Статистическата вероятност за надхвърляне на две и три стандартни отклонения е 4,56 и 0,26% при нормалния закон за разпределение на CI.

    Норма и отклонения.При наличие на резки нарушения на HRV диаграмата на разсейване става произволна (фиг. 6.29, а) или се разпада на отделни фрагменти (фиг. 6.29, б): по този начин, в случай на екстрасистол, групи от точки изглеждат симетрични спрямо диагоналът, изместен в областта на късите CI от основното разпръскване на облака, а в случай на асистолия, в областта на късите CI се появяват симетрични групи от точки. В тези случаи скатерграмата не предоставя никаква нова информация в сравнение с интервалограмата и хистограмата.

    а - тежка аритмия; б - екстрасистолия и асистолия Следователно скатерграмите са полезни главно при нормални условия за взаимно сравняване на различни субекти в различни функционални тестове. Отделна област на такова приложение е тестването на годността и функционалната готовност за физически и психологически стрес (виж по-долу).

    Корелация на показателите За да оценим значимостта и корелацията на различните показатели на HRV, през 2006 г. проведохме специално статистическо изследване. Първоначалните данни са 378 ЕКГ записа, извършени в състояние на релаксация при висококвалифицирани спортисти (футбол, баскетбол, хокей, шорттрек, джудо). Резултатите от корелационния и факторния анализ ни позволиха да направим следните изводи:

    1. Наборът от най-често използваните в практиката HRV показатели е излишен, повече от 41% от него (15 от 36) са функционално свързани и силно корелирани показатели:

    · функционално зависими са следните двойки показатели: HR-RRNN, Mo-RRNN, LF/HF-HFnorm, LFnorm-HFnorm, fVLF-TVLF, fLF-TLF, fHF-THF, w/L-IMA, Kr-IMA, Kr- w/L;

    · следните показатели са силно корелирани (коефициентите на корелация са посочени като множители): Mo-0,96*HR, AMo-0,93*IVR-0,93*PAPR, IVR-0,96*IN, VPR-0,95 *IN, PAPR-0,95*IN- 0.91*VPR, dX-0.92*SDNN, RMSSD-0.91*рNN50, IDM-0.91*HF%, IDM-0.91*AcrHF, w=0.91*рNN50, Br=0.91*w/L, Br=0.91*Kr, LF /HF=0.9*VL%.

    По-специално, всички показатели на корелационната ритмография в посочения смисъл се дублират от показатели на вариационна пулсометрия, така че този раздел е само удобна форма за визуално представяне на информация (скатерграма).

    2. Индикаторите на вариационната пулсометрия и спектралния анализ отразяват различни и ортогонални факторни структури.

    3. Сред показателите на вариационната пулсометрия две групи показатели имат най-голямо факторно значение: а) CAT, PSS, IN, SDNN, pNN50, IDM, характеризиращи различни аспекти на интензивността на сърдечната дейност; б) IMA, PSA, характеризиращи съотношението ритмичност-аритмичност на сърдечната дейност;

    4. Значението на диапазоните LF и VLF за функционална диагностика е под въпрос, тъй като факторното съответствие на техните показатели е двусмислено, а самите спектри са подложени на влиянието на многобройни и неконтролирани изкривявания.

    5. Вместо нестабилни и двусмислени спектрални показатели е възможно да се използват IDM и IMA, отразяващи дихателните и бавновълновите компоненти на сърдечната вариабилност. Вместо оценки на мощността на лентата, за предпочитане е да се използват средни амплитуди на спектъра.

    Оценка на годността Един от ефективните методи за оценка на годността и функционалната готовност (на спортисти и други специалисти, чиято работа е свързана с повишено физическо и психологическо натоварване) е анализирането на динамиката на промените в сърдечната честота по време на физическа активност с по-голяма интензивност и в периода след - възстановяване при усилие. Тази динамика пряко отразява скоростта и ефективността на биохимичните метаболитни процеси, протичащи в течната среда на тялото. В стационарни условия физическата активност обикновено се дава под формата на велоергометрични тестове, но в условията на реални състезания е възможно основно да се изследват процесите на възстановяване.

    Биохимия на мускулното енергоснабдяване.Енергията, получена от тялото от разграждането на храната, се съхранява и транспортира до клетките под формата на високоенергийното съединение АТФ (адренозин трифосфорна киселина). Еволюцията е формирала три функционални системи за осигуряване на енергия:

    • 1. Анаеробно-алактатната система (ATP - CP или креатин фосфат) използва мускулен ATP в началната фаза на работа, последвано от възстановяване на резервите на ATP в мускулите чрез разделяне на CP (1 mol CP = 1 mol ATP). Резервите от ATP и CP осигуряват само краткосрочни енергийни нужди (3-15 s).
    • 2. Анаеробно-лактатната (гликолитична) система осигурява енергия чрез разграждането на глюкоза или гликоген, придружено от образуването на пирогроздена киселина, последвано от нейното превръщане в млечна киселина, която, бързо разлагайки се, образува калиеви и натриеви соли, обикновено наричани лактат . Глюкозата и гликогенът (образувани в черния дроб от глюкоза) се трансформират в глюкозо-6-фосфат и след това в АТФ (1 mol глюкоза = 2 mol ATP, 1 mol гликоген = 3 mol ATP).
    • 3. Аеробно-окислителната система използва кислород за окисляване на въглехидрати и мазнини, за да осигури дългосрочна мускулна работа с образуването на АТФ в митохондриите.

    В покой, енергията се генерира от разграждането на почти равни количества мазнини и въглехидрати, за да се образува глюкоза. По време на краткотрайни интензивни упражнения АТФ се образува почти изключително от разграждането на въглехидратите („най-бързата“ енергия). Съдържанието на въглехидрати в черния дроб и скелетните мускули осигурява образуването на не повече от 2000 kcal енергия, което ви позволява да пробягате около 32 км. Въпреки че в тялото има много повече мазнини, отколкото въглехидрати, метаболизмът на мазнините (глюконеогенезата) с образуването на мастни киселини и след това на АТФ е неизмеримо по-бавен енергийно.

    Типът мускулно влакно определя неговия окислителен капацитет. По този начин мускулите, състоящи се от BS влакна, са по-специфични за извършване на физическа активност с висока интензивност поради използването на енергия от гликолитичната система на тялото. Мускулите, състоящи се от MS влакна, съдържат по-голям брой митохондрии и окислителни ензими, което осигурява извършването на по-голям обем физическа активност, използвайки аеробен метаболизъм. Физическата активност, насочена към развиване на издръжливост, помага за увеличаване на митохондриите и окислителните ензими в MS влакната, но особено в BS влакната. Това увеличава натоварването на системата за транспортиране на кислород към работещите мускули.

    Натрупването на лактат в телесната течност „подкиселява“ мускулните влакна и инхибира по-нататъшното разграждане на гликогена, а също така намалява способността на мускулите да свързват калций, което предотвратява тяхното свиване. При интензивен спорт натрупването на лактат достига 18-22 mmol/kg, докато нормата е 2,5-4 mmol/kg. Спортове като бокс и хокей се отличават особено с максимални концентрации на лактат, като тяхното наблюдение в клиничната практика е типично за прединфарктни състояния.

    Максималното освобождаване на лактат в кръвта настъпва на 6-та минута след интензивно натоварване. Съответно пулсът също достига своя максимум. Освен това концентрацията на лактат в кръвта и сърдечната честота намаляват синхронно. Следователно, въз основа на динамиката на сърдечната честота, можете да прецените функционалните способности на тялото да намали концентрацията на лактат и следователно ефективността на енергийно регенериращия метаболизъм.

    Инструменти за анализ.По време на периода на натоварване и възстановяване се извършва серия от минута по минута i=1,2,3. ЕКГ записи. Въз основа на резултатите се изграждат скатерграми, които се комбинират на една графика (фиг. 6.30), според които визуално се оценява динамиката на промените в показателите на CI. За всяка i-та скатерграма се изчисляват числените показатели M, a, b, b/a. За да се оцени и сравни годността в динамиката на промените във всеки такъв показател Pi, се изчисляват интервални оценки на формата: (Pi-Pmax)/(Po-Pmax), където Po е стойността на индикатора в състояние на релаксация; Pmax е стойността на показателя при максимална физическа активност.

    Ориз. 6.30. Комбинирани скатерграми на 1-секундни интервали на възстановяване след натоварване и състояния на релаксация

    Литература 5. Gnezditsky V.V. Предизвикани мозъчни потенциали в клиничната практика. Таганрог: Медиком, 1997.

    6. Гнездицки В.В. Обратна ЕЕГ задача и клинична електроенцефалография. Таганрог: Медиком, 2000

    7. Жирмунская Е.А. Клинична електроенцефалография. М.: 1991 г.

    13. Макс Дж. Методи и техники за обработка на сигнали за технически измервания. М.: Мир, 1983.

    17. Otnes R., Enokson L. Приложен анализ на времеви редове. М.: Мир, 1982. Т. 1, 2.

    18. К. Прибрам. Езици на мозъка. М.: Прогрес, 1975.

    20. Рандал Р.Б. Честотен анализ. Брюл и Кяр, 1989 г.

    22. Русинов V.S., Grindel O.M., Boldyreva G.N., Vacker E.M. Биопотенциали на мозъка. Математически анализ. М.: Медицина, 1987.

    23. А.Я. Каплан. Проблемът за сегментното описание на човешката електроенцефалограма // Човешка физиология. 1999. Т.25. номер 1.

    24. А.Я. Каплан, Ал.А. Fingelkurts, An.A. Фингелкуртс, С.В. Борисов, Б.С. Дарховски. Нестационарна природа на мозъчната активност, разкрита от EEG/MEG: методологични, практически и концептуални предизвикателства // Обработка на сигнали. Специален брой: Невронна координация в мозъка: перспектива за обработка на сигнали. 2005. № 85.

    25. А.Я. Каплан. Нестационарност на ЕЕГ: методологичен и експериментален анализ // Напредъкът на физиологичните науки. 1998. Т.29. номер 3.

    26. Kaplan A.Ya., Борисов S.V.. Динамика на сегментните характеристики на човешката ЕЕГ алфа активност в покой и при когнитивно натоварване // Journal of VND. 2003. № 53.

    27. Каплан А.Я., Борисов С.В., Желиговски В.А.. Класификация на ЕЕГ на юноши според спектрални и сегментни характеристики в нормални условия и при разстройство от шизофрения спектър // Вестник на VND. 2005. Т.55. номер 4.

    28. Борисов С.В., Каплан А.Я., Горбачевская Н.Л., Козлова И.А.. Структурна организация на алфа активността на ЕЕГ при юноши, страдащи от разстройства от шизофрения спектър // Journal of VND. 2005. Т.55. номер 3.

    29. Борисов С.В., Каплан А.Я., Горбачевская Н.Л., Козлова И.А. Анализ на структурната ЕЕГ синхронност на юноши, страдащи от разстройства от шизофрения спектър // Човешка физиология. 2005. Т.31. номер 3.

    38. Кулайчев А.П. Някои методологични проблеми на честотния анализ на ЕЕГ // Journal of VND. 1997. № 5.

    43. Кулайчев А.П. Методика за автоматизация на психофизиологични експерименти/сб. Моделиране и анализ на данни. М.: РУСАВИЯ, 2004.

    44. Кулайчев А.П. Компютърна електрофизиология. Изд. 3-то. М.: Издателство на Московския държавен университет, 2002 г.