Синергетика_Глава_3_10_Математические_методы_анализа_ритмограмм

мощности TP (total power) в группах больных ишемической болезнью сердца по данным разных авторов составляет от 1651 до 3637 мс2. В основе этих расхождений может лежать целый ряд причин в том числе: многие физиологические факторы, температура кожных покровов, эмоциональное состояние, зависимость показателей о времени суток и исходного значения частоты сердечных сокращений, возрастные и половые различия.

Существенный разброс индивидуальных средних значений и большие значения стандартных отклонений показателей мощности вариабельности сердечного ритма ограничивают диагностические и прогностические возможности однократного определения показателей ВСР. Важное значение при оценке результатов исследований имеет сравнение полученных данных с показателями нормы. Представление о норме как о некоторой статистической совокупности значений, полученных при обследовании группы специально отобранных здоровых людей, требует уточнения применительно к анализу ВРС. Поскольку речь идет не об оценке относительно стабильных параметров гомеостаза, а о весьма изменчивых показателях вегетативной регуляции, в данном случае более приемлемым является представление о норме как о функциональном оптимуме [БКК, БИЧ]. Здесь следует иметь в виду, что индивидуальный оптимум организма не всегда совпадает со среднестатистической нормой, поскольку однотипные адаптационные реакции протекают по разному в соответствии с условиями, в которых находится человек, и в зависимости от его индивидуальных функциональных резервов.

Тем не менее, попытаемся дать некоторую интерпретацию полученных результатов.

Высокие частоты (HF – High Frequency): 0.15 – 0.40 Гц. При формировании колебаний в данном диапазоне частот преимущественная роль отводится работе парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Мощность в этом диапазоне частот увеличивается во время дыхания с определенной частотой и глубиной, при воздействиях холода. У спортсменов и хорошо натренированных людей мощность HF также значительно превышает таковую у нетренированных, и должна преобладать над мощностью низких частот. Снижение у спортсменов мощности HF может свидетельствовать о напряжении регуляторных систем сердца, о перетренированности, хотя чрезмерное ее увеличение говорит об опасности нарушения синусового ритма. Часто мощность высокочастотных колебаний используют как меру интенсивности парасимпатического воздействия на

симпатического отдела отражено в возбуждении LF вариациях сердечного ритма, а спектр мощности HF отражает изменения активности парасимпатического отдела нервной системы. А.Malliani утверждает, что одним из фундаментальных положений для понимания динамики нервной регуляции сердечного ритма является концепция баланса симпатического и парасимпатического отделов нервной системы, и доказывает, что в физиологических условиях активации одного из отделов вегетативной нервной системы по механизму обратной связи сопровождается торможением другого отдела. Эта концепция получила название симпатовагального баланса.

Низкие частоты (Low Frequency – LF): 0.04 – 0.15 Гц.

Физиологическая интерпретация данного показателя неоднозначна. Считается, что на мощность в этом диапазоне частот влияют как изменение тонуса парасимпатического, так и симпатического отделов нервной системы. Некоторые исследователи считают [БИЧ], что низкочастотная составляющая спектра (LF) характеризует, в основном, состояние симпатического отдела вегетативной нервной системы. Согласно другим исследователям, соотношение симпатических и парасимпатических влияний характеризуется с помощью отношения мощностей LF/HF. При этом, при повышении тонуса симпатического отдела данный показатель значительно возрастает, при ваготонии - наоборот. Отмечено значительное увеличение мощности LF при ортостатической пробе, психологическом стрессе, умеренной физической нагрузке у здоровых лиц. Поэтому в последнее время распространена точка зрения, что мощность в диапазоне LF, как и показатель LF/HF, могут служить показателем активности симпатического отдела вегетативной нервной системы.

Очень низкие частоты (Very Low Frequency – VLF): 0,003 – 0, 04 Гц и сверхнизкие частоты (Ultra Low Frequency – ULF) – менее 0,003Гц.

Физиологическое значение данных диапазонов частот не выяснено. Однако существует мнение, что мощность данных диапазонов значительно возрастает при истощении регуляторных систем организма. По мнению многих исследователей спектральная составляющая сердечного ритма в этом диапазоне характеризует активность симпатического отдела вегетативной нервной системы. Однако в данном случае речь идет о более сложных влияниях со стороны надсегментарного уровня регуляции, поскольку амплитуда VLF тесно связана с психоэмоциональным напряжением и функциональным состоянием коры головного мозга. Показано, что VLF отражает церебральные эрготропные влияния на нижележащие уровни и позволяет судить о функциональном состоянии мозга при психогенной и

267

органической патологии мозга [БИЧ]. Высокий по сравнению с нормой уровень VLF можно трактовать как гиперадаптивное состояние; сниженный уровень VLF указывает на энергодефицитное состояние. Мобилизация энергетических и метаболических резервов при функциональных воздействиях может отражаться изменениями мощности спектра в VLFдиапазоне. При увеличении мощности VLF в ответ на нагрузку можно говорить о гиперадаптивной реакции, при ее снижении о постнагрузочном энергодефиците. Несмотря на условный и во многом еще спорный характер подобной интерпретации изменений VLF, она может быть полезной при исследованиях как здоровых людей, так и пациентов с различными состояниями, связанными с нарушением метаболических и энергетических процессов в организме. Таким образом, мощность VLF-колебаний ВСР является чувствительным индикатором управления метаболическими процессами и хорошо отражает энергодефицитные состояния. VLF может использоваться как надежный маркер степени связи автономных (сегментарных) уровней регуляции кровообращения с надсегментарными, в том числе с гипофизарно-гипоталамическим и корковым уровнем. В норме мощность VLF составляет 15-30% суммарной мощности спектра.

Полный спектр частот (Total Power) в диапазоне 0─0,4 Гц. Данный показатель является интегральным и отражает воздействие и симпатического и парасимпатического отделов автономной нервной системы. При этом усиление симпатических воздействии приводит к уменьшению общей мощности спектра, а активация блуждающего нерва (вагуса) приводит к обратному воздействию. Данный показатель эквивалентен среднеквадратичному отклонению и вариационному размаху.

По видимому, постоянное взаимодействие симпатических и парасимпатических влияний происходит на всех уровнях их воздействия на вариабельность сердечного ритма. Действительные отношения между двумя системами сегментарного отдела вегетативной нервной системы достаточно сложны. Их взаимодействие заключается в различной степени активности одного из отделов при изменении активности другого. Это означает, что реальный ритм сердца может временами быть простой суммой симпатической и парасимпатической стимуляции, а временами симпатическая и парасимпатическая стимуляция могут сложно взаимодействовать друг с другом в зависимости от исходного уровня парасимпатической и симпатической активности [Aно], [Вей],[Уде].

Функциональная схема сердечной регуляции представляет собой многоконтурную, иерархически организованную систему, в которой функциональные соотношения между различными звеньями определяется

268

текущими потребностями организма. Наиболее часто предлагается простая двухконтурная модель регуляции сердечного ритма (см. параграф 3.7), в которой система регуляции синусового узла представляется в виде двух взаимосвязанных уровней (контуров): центрального и автономного с прямой и обратной связью. При этом воздействие автономного контура, оказывающего парасимпатическую регуляцию, идентифицируется с дыхательной, а центрального – с недыхательной аритмией (преимущественно с симпатоадреналовыми влияниями). Напомним, что сигнал дыхательной аритмии регистрируется в высокочастотном диапазоне (HF), а с центральным уровнем регуляции связывают вариабельность сердечного ритма в низкочастотном (LF) и сверхнизкочастотном (VLF) диапазонах. Таким образом, в двухконтурной модели регуляции сердечного ритма высокочастотные компоненты HF связываются с модуляциями парасимпатического тона автономного контура, а низкочастотные LF – как с вариациями симпатического сигнала автономного контура, так и влияниями центрального происхождения и VLF c центральными механизмами.

Различные нагрузки на организм, требующие включения в процесс управления сердечным ритмом центрального контура регуляции, ведут к ослаблению дыхательной компоненты синусовой аритмии и к усилению ее недыхательного компонента. Общая закономерность состоит в том, что более высокие уровни управления тормозят активность более низких уровней. При оптимальной регуляции имеет место минимальное участие высших уровней с небольшим вкладом центральных механизмов.

269

Рис. R1. Тахограмма (a) и спектр фурье (e) сердечного ритма в состоянии покоя.

В спектре мощности, изображенном на рис. R1, ярко выражены колебания HF диапазона, что свидетельствует от преобладании парасимпатического влияния на ритмику сердца.

270

Рис. R2. Тахограмма (b) и спектр фурье (f) сердечного ритма при тилт-тесте.

В спектре мощности ярко выражены колебания LF и VLF диапазона, что свидетельствует от преобладании симпатического влияния на ритмику сердца.

271

Рис. R3. Спектральный анализ вариабельности сердечного ритма у больных острым инфарктом миокарда [ТПМБ].

Показатель LF/HF, отражающий суммарную активность вегетативных воздействий на сердечный ритм (см. рис. R3), свидетельствовал о значительном преобладании симпатических влияний в группе больных с острым инфарктом миокарда.

Отметим, что для здоровых людей, активно занимающихся спортом, при интерпретации данных временного анализа динамики ритмов сердца необходимо учитывать, что значительное преобладание парасимпатических влияний на синусовый ритм является для них нормальным явлением. Поэтому, необходима корректировка границ нормы числовых значений статистических показателей при проведении обследования спортсменов.

272