МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОЦЕНКИ ВЕГЕТАТИВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ РИТМА СЕРДЦА И ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ СИНУСОВОГО УЗЛА


6.1.4. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОЦЕНКИ ВЕГЕТАТИВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ РИТМА СЕРДЦА И ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ СИНУСОВОГО УЗЛА

Синусовый узел не случайно назван TJames (1977) «квинтэссенцией жизни». Это образование протяженностью до 10 мм является в норме водителем ритма и определяет режим функционирования сердца в зависимости от состояния организма и воздействия на него различных факторов внешней среды.

Регуляция ритма сердца реализуется в синусовом узле через сложные нервные и гуморальные механизмы, которые изменяют проницаемость клеточных мембран и состояние систем ионного транспорта. Тонкая система регуляции функции синусового узла позволяет ему с высокой степенью точности осуществлять пейс-мекернуто функцию в соответствии с требованиями организма. Очевидно, что состояние вегетативной регуляции и функциональная активность синусового узла позволяет судить об уровне «запроса», т. е. о функциональном состоянии сердца и организма в целом. Иными словами, синусовый узел, в известной мере, можно рассматривать как индикатор состояния организма [Парин В.В., Баевский Р.М., 1970].

При условии бесперебойной работы синусового водителя, оценка функции синусового узла осуществляется на основании анализа ЭКГ и использования ряда вспомогательных методов исследования, основанных на изучении длительности межсистолических интервалов. Рутинное ЭКГ-исследование позволяет судить лишь о частоте и регулярности синусового ритма. Однако помимо этих важных, но не исчерпывающих характеристик функции синусового узла, необходимо еще оценить периодическую (волновую) структуру ритма сердца. Речь идет о том, что визуальный статистический анализ длительности интервалов R—R позволяет выделить периодические и апериодические составляющие ритма сердца. Периодические включают в себя дыхательные (быстрые) волны,

возникающие с частотой дыхательных экскурсий (период 3—6 с), и недыхательные (медленные) волны первого, второго и больших порядков, возникающие в связи с изменениями активности гуморальных и нервных каналов регуляции сердца.

Апериодические, случайные изменения функции синусового водителя, связаны с происходящей время от времени перестройкой систем регуляции и случайными влияниями на состояние активности синусового водителя.

Вопрос о волновой структуре ритма сердца имеет существенное значение и заслуживает детального рассмотрения.

Наличие аритмии сердца, связанной с дыханием, было впервые обнаружено GLudwig в 1847 г. Однако лишь через 70 лет появились исследования, в которых предпринималась попытка найти объяснение причин возникновения этих дыхательных волн синусового ритма [Pongs А. 1923]. Автор связывал появление последних с изменением тонуса ядер блуждающего нерва при возбуждении дыхательного центра. Представления о вагусной природе дыхательных волн синусового водителя ритма широко распространены в литературе [Парин В.В., Федоров Б.М., 1966; Бабский Е.Б., Ульянинский Л.С., 1966; Клецкин С.З., 1979, и др.]. Эти представления положены в основу широко известных математических моделей функционирования синусового узла [^Слайнс И, 1963; Баевский Р.М, 1968]. Все же анализ опубликованных данных не дает оснований считать вопрос о природе дыхательных волн окончательно решенным.

В исследованиях LLouson и соавт. [цит. по С.З.Клецкину, 1979] было высказано предположение об изменениях кровенаполнения сердца в различные фазы дыхательного цикла, как возможном источнике дыхательных волн. Дальнейшие исследования в этом направлении [Koepchen Н. et al., 1962] подтвердили участие различных сервомеханизмов (рефлексы с барорецепторов каротидного синуса и полых вен) в ее формировании. Исследования В.И.Зациорского и С.КСарсания (1968), а затем АДВоскресенского и МД Венцеля (1974) и LStroufe (1971) выявили существование так называемой «резонансной» частоты дыхания (6—8 дыхательных экскурсий в 1 мин), т. е. такой частоты, при которой амплитуда дыхательных волн становится наибольшей. Последнее обстоятельство трудно объяснить с позиций вагусной природы дыхательных волн. К тому же KBucher и соавт. (1972) в опытах на децереб-рированных животных показал, что дыхательные волны сердечного ритма сохраняются и при пересечении вагусных нервов.

Экспериментальные работы U-Freychuss и F.Melcher (1976) с использованием современных методов исследования функции дыхания и кровообращения на здоровых добровольцах показали связь дыхательных волн ритма с изменением ударного объема правого желудочка. Оказалось, что отрицательное давление вдоха, увеличивая приток крови в правом сердце и ударный объем, вызывает учащение

ритма. Последующий выдох дает противоположный эффект. Это делает весьма вероятной правомерность иной интерпретации дыхательных волн, предложенной НХСупруном (1980). Он считает, что причиной возникновения дыхательных волн сердечного ритма является необходимость выравнивания минутных объемов правого и левого желудочков при непостоянстве венозного притока, связанном с дыханием и случайными колебаниями активности функционирования других органов и систем. Дыхательные экскурсии легких приводят к колебаниям венозного притока и образованию дыхательных волн. Случайные изменения притока приводят к возникновению случайных колебаний длительности интервалов между жеотдочковыми сокращениями [Щепотин Б.М., Супрун НК, 1980].

Изложенная концепция, которую условно можно назвать «гемодинамической», заслуживает серьезного внимания, хотя и не может считаться доказанной. И все же представление о вагусной природе дыхательных волн ритма сердца занимает еще достаточно прочные позиции [Жемайтите Д.И., 1982].

В противоположность дыхательным, медленные волны принято связывать с повышением активности симпатического отдела вегетативной нервной системы [Жемайтите ДИ., 1970; Никулина Г.И., 1974; Mastandrea М. et al., 1971].

Медленные волны были впервые описаны T.Lewis еще в 1920 г. и подробно изучены AFleisch (1930). Дальнейшее совершенствование технических средств и методов анализа ритма послужило толчком к всестороннему изучению волновой структуры сердечного ритма и стало основой применения этих знаний на практика

Глубокие и всесторонние исследования структуры сердечного ритма в норме и при патологических состояниях, проведенные ДИЖемайтите (1965-1981), Ю.В.Белецким (1976, 1979) и рядом других исследователей, показали, что анализ волновой структуры ритма и особенно определение амплитуды и периода дыхательных волн, дают ценную информацию о функциональном состоянии сердца.

Особенно важным и информативным показателем в оценке функционального состояния оказалась амплитуда дыхательных волн, которая возрастает при улучшении функционального состояния у здоровых молодых людей [Лабуцкий АК., Белецкий Ю.В., 1981; Воробьев В.И., 1980]. Напротив, амплитуда медленных волн по мере улучшения функционального состояния снижается [Аксенов В.В. и др., 1986].

Этим обстоятельством и объясняется интерес исследователей к различным методам анализа длительности межсистолических интервалов в спортивной кардиологии.

Если рассматривать последовательность интервалов R—R (динамический ряд) как ряд числовых значений длительностей между импульсами, исходящими из синусового узла, а это допущение справедливо при условии нормального функциониро-

вания синусового водителя и отсутствия нарушений СА- и АВ-проведения, то, используя различные математические методы, можно рассчитывать основные показатели, характеризующие функцию синусового узла. Для выделения периодических составляющих ритма сердца используют достаточно сложные математические процедуры — автокорреляционный и спектральный анализы. ui-

Автокорреляционный анализ позволяет выявить корреляцию между интервалами исследуемого ряда. Последовательно сдвигая интервалы К—R друг относительно друга,удается получить ряд коэффициентов корреляции и построить автокоррелограмму (АКГ). По форме последней и судят о волновой структуре ритма сердца [Воскресенский АД, Венцель МД, 1974]? З.И.Янушкевичус и Д.И,Жемайтите (1966) использовали автокорреляционный анализ для изучения волновой структуры ритма сердца у спортсменов и лиц, перенесших инфаркт миокарда Авторы обнаружили, что у спортсменов более выраженная дыхательная, а у больных, перенесших инфаркт миокарда, медленная периодика

Детальное изучение АКГ здоровых людей провели В.М.Заци-орский и С.К.Сарсания (1968). Авторам удалось выявить 6 основных типов АКГ, которые характеризовались наличием дыхательных и медленных волн, а также вариантами их сочетания и апериодическими колебаниями. Однако автокорреляционный анализ не дает возможности достаточно точно количественно оценить волновую структуру ритма сердца, измерить амплитуду и период волн.

Достаточно точное количественное выражение волновой структуры ритма сердца дает спектральный анализ [Баевский Р.М. и др., 1968; Нидеккер И.Г., 1968]. Этот статистический метод исследования сердца представляет собой анализ дисперсий интервалов между сокращениями в различных диапазонах частот. ЭАБогданова и соавт. (1981), проведя анализ функций спектральной плотности у здоровых лиц, выявила у всех обследованных ту или иную степень выраженности дыхательных волн и предложила различать 4 типа волновой структуры ритма в зависимости от выраженности дыхательных и медленных волн и их соотношения. В настоящее время неясно насколько устойчивы эти типы и какова роль наследственных факторов в их формировании.

Видимо, предстоят серьезные исследования и для уточнения особенностей спектральных характеристик ритма сердца у спортсменов.

Для анализа вегетативной регуляции ритма чаще используются более простые и доступные методы исследования. Среди них следует прежде всего назвать гистографию (вариационную пуль-сографию), в основе которой лежит построение гистограммы (ГПраспределения изучаемого ряда интервалов R—R. По оси абсцисс откладывают значения длительностей интервалов, а по

nR-R, %

1

Л

I у I у

I У I У I. I

Рис. 6.4. Гистограмма распределения интервалов R—R.

оси ординат—количество интервалов с соответствующими значениями их длительностей.

По форме ВПГ удается определить величину моды (Мо) — значение наиболее часто встречающегося интервала R—R, амплитуду моды (АМо)—частоту выявления Мо в процентах от общего числа интервалов R—R и ряд других показателей.

Р.М.Баевский (1968) выделил 3 основные формы ГГ, качественно и количественно характеризующие, по мнению автора, 3 основных состояния регуляторных систем организма (рис. 6.4).

Нормотонический тип регуляции проявляется на ГТ значением Мо, соответствующим нормосистолии, умеренной синусовой аритмией и симметричной формой распределения интервалов (см. рис

6.4, 1). Симпатикотонический тип регуляции проявляется на ГГ значением Мо, соответствующим тахисистолии, а также изорит-мией или ригидным ритмом (см. рис. 6.4, 2). Парасимпатикотони-ческому типу регуляции соответствует величина Мо, отражающая брадисистолию и большая величина интервалов R—R, характеризующая резко выраженную синусовую аритмию (см. рис. 6.4, 3).

ГГ может быть построена вручную или с помощью специальных устройств [Клецкин С.З., 1979; Simborg D. et al., 1966; Gutman J. et al, 1966J, что существенно расширяет границы использования метода в практической медицине. Метод нашел применение для оперативного контроля за изменением ритма сердца и оценки

кционального состояния организма космонавтов и операторов

„ рин В.В и др, 1967; Баевский Р.М, 1968, 1979; Романов В.В. и

Типы вегетативной регуляции; 1 — нормотонический; 2 — симпатикотонический; 3 — парасимпатикотонический.

др., 1981], а также, у спортсменов [Заслонова ПК, 1977; Воробьев В.И., 1980, и др.]. Однако по мере накопления опыта практического применения метода выявились его недостатки, связанные с изменчивостью ряда показателей [Воскресенский АД., 1970] и отсутствием возможности учесть волновую структуру ритма сердца.

Исследование волновой структуры ритма сердца становится доступным при использовании ритмографии. В основе этого метода лежит преобразование длительности интервалов R—R в амплитуду, так что интервалы располагаются рядом друг с другом. Изучая огибающую линию, которая соединяет вершины интервалов, можно проводить анализ волновой структуры ритма. Построение рит-мограммы (РГ) легко реализуется с помощью специальных приборов [Чепайтис Ж., Жемайтите Д, 1970], которые в настоящее время используются для анализа ритма сердца и мониторного слежения за аритмиями у тяжело больных [Янушкевичюс ЗБ, Жемайтите Д, 1977; Uhley Н., 1976].

Опыт, накопленный в нашей лаборатории [Соколов АН., 1991] показывает, что для записи РГ весьма удобна схема, позволяющая с помощью электронной приставки регистрировать на самописце лишь огибающую вершин интервалов R—R. Параллельно с РГ записывается пневмограмма СЙГ), что существенно облегчает выделение дыхательных волн сердечного ритма (рис. 6.5).

В отличие от ГГ, по данным РГ, помимо R—Rep и ПР, рассчитывается также амплитуда дыхательной волны (Адв). Целесообразно учитывать среднее, максимальное и минимальное значение Адв и рассчитывать величину ее дисперсии (а Ада).

Всесторонние исследования ритма с помощью РГ-метода были проведены в НИИ Каунасского медицинского института [Янушкевичюс ЗБ, Жемайтите ДИ, 1966; Жемайтите ДИ, 1965, 1972]. Они показали высокую информативность метода в оценке функционального состояния и особенностей вегетативной регуляции сердца, диагностике и контроле за лечением ряда нарушений ритма.

Третий метод анализа длительности межсистолических интервалов, нашедший сегодня применение в спортивной кардиологии,—это скатгерография. В отечественной литературе этот метод также называют методом корреляционной ритмографии [Березный ЕА, 1976; Земцовский ЭБ, 1979]. Сейчас нам представляется правильным принять нашедший ра ютранение в мировой литературе термин скатгерография

ть метода заключается в последовательном нанесении на оси прямоугольной системы координат каждого предыдущего и последующего интервалов R—R (рис. 6.6). Каждый предыдущий интервал наносится на ось ординат (KRi), а каждый последующий— на ось абсцисс (RRi+1). Тогда пара RR-1 и RR-2 соответствует на плоскости точке 1, пара RR-2 ,RR-3—точке 2 и т. д Таким образом, ритм за любой отрезок времени оказывается представленным в виде группы точек на плоскости, ограниченной осями координат.

Отметка счетчика числа кардиоциклов

Рис. 6.6. Скатеррограмма (принцип построения).

Каждый предыдущий интервал (RRi) откладывается на ось ординат, каждый последующий (RRi + 1) — на ось абсцисс; каждой паре интервалов соответствует точка на плоскости.

Правильный синусовый ритм приводит к образованию совокупности точек на биссектрисе координатного утла, который называется основной совокупностью (ОС). Появление коротких и длинных интервалов R—R изменяет соотношение соответствующих пар интервалов и приводит к появлению точек вне этой совокупности, что позволяет легко диагностировать ряд нарушений ритма (рис. 6.7).

Первые сообщения о возможностях этого метода появились в начале 60-х годов. Тогда же были предложены схемы аналоговых устройств для построения скатерограммы (СГ) [Schulman Т., Thorson Т, 19641 Благодаря серийному выпуску прибора ритмоскопа—РКС-01, позволяющего получать СГ в реальном времени автоматически на экране дисплея, метод быстро нашел себе применение в практических спортивно-кардиологических исследованиях [Земцовский Э.В, 1979; Пасичниченко ВА, Шестакова TJL, 1982; Смирнов Г.И., 19841

Все исследователи подчеркивали следующие преимущества скатерографии перед другими методами анализа ритма сердца; получение информации о ритме сердца в «сжатом» виде на одном графике; возможность накопления информации на графике за любой отрезок времени; возможность выявления связей между

Рис. 6.7. Примеры распределения точек на скаттерограмме при различных видах

аритмий.

а — синусовая аритмия; б — ригидный ритм; в — экстрасистолы с полной компенсаторной паузой; г — выскальзывающие сокращения; д — фибрилляция предсердий; е — парасистолия.

интервалами R—R, зачастую скрытых при использовании традиционных методов анализа ритма; высокая чувствительность методов к обнаружению внезапных изменений интервалов R—R; образование весьма простых и характерных «мнемокартин», свойственных основным вариантам нарушений ритма сердца [Сидоренко Щ и др., 1974; Березный ЕА и др., 1976; ten Hoopen М., Bongaarts J.. 1969; Rowlands D. et al, 1970].

По СГ можно получить ряд количественных характеристик синусового ритма (рис. 6.8) [Земцовский Э.В., 1979]; R—Rcp соответствует на СГ значению проекции точки пересечения продольной и поперечной осей основной совокупности точек; ПРС— расстояние между проекциями наиболее удаленных точек СГ на одну из координатных осей: ПР% - nPc/R—RcP х 100%; «а»—расстояние между проекциями наиболее удаленных точек длинной оси ОС точек; «Ь»—расстояние между проекциями наиболее удаленных точек короткой оси ОС; а/Ь—величина отношения длинной и короткой осей ОС; Иап—индекс апериодичности:

Нэп = -х 100%

ККср

a — продольная ось основной совокупности точек СГ; в — поперечная ось основной совокупности точек СГ; RRcp— средняя длительность интервалов примерно соответствует значению проекции на лю-

Рис. 6.8. Расчет статистических параметров ритма по скатгерограмме (СГ).

бую из осей координат точки пересечения «а» и «в»; ARR — разброс интервалов R—R соответствует разности между значениями проекций на оси коорди

нат наиболее удаленных точек СГ.

Физиологическая значимость трех первых показателей ритма, независимо от того, каким из методов анализа ритма они получены, одинакова. Значение «а» при построении СГ по 100 кардиоинтервалам тесно коррелирует с величиной Адв в абсолютных величинах, приближаясь к максимальным ее значениям, «Ь» и а/Ь, тесно связаны с периодом дыхательных волн; Иап характеризует выраженность апериодических влияний на функцию синусового узла и, в сущности, близок к предложенному Д.И.Жемайтите 11972) показателю недыхательной синусовой аритмии.

Необходимо подчеркнуть, что любой из методов анализа ритма сердца имеет как преимущества, так и недостатки. Так, ГГ дает возможность оценить характер распределения интервалов R—R и получить статистические данные этого распределения, но не позволяет судить о волновой структуре ритма, выраженности периодических и случайных составляющих. РГ дает детальную картину волновой структуры ритма, но не позволяет оценить характер распределения и получить точные статистические параметры. СГ дает интегральную картину состояния ритма сердца, но не позволяет детализировать волновую структуру ритма на отдельных временных отрезках.

Для полноценного и углубленного исследования состояния ритма сердца в настоящее время выпускаются специальные устройства, позволяющие в процессе наблюдения за ритмом пользоваться положительными сторонами всех перечисленных методов и получать результаты автоматизированной обработки любого отрезка ЭКГ (прибор ритмокардиоскоп РКС-02 выпускается серийно с 1988 г.). Иной, еще более перспективный путь комплексного изучения ритма сердца,—создание специальных программ -для компьютерной обработки динамических рядов R—R-интервалов заданной длительности при синхронной регистрации и анализе импедансограммы, дающей возможность оценить связь между ритмом и сократительной способностью миокарда

Подобный подход к исследованию ритма сердца реализован в выпускаемом ТОО МИКАРД с 1993 г. комплексе для исследования сердечно-сосудистой системы КАРДИОМЕТР. С 1995 г. фирма освоила выпуск аппаратуры МИНИКАРД на базе портативных компьютеров Notebook,

Этот прибор позволяет осуществлять визуальный контроль за текущей ЭКГ, автоматически анализирует параметры ритма и основные его нарушения и дает возможность зарегистрировать ритм в любом из заданных форматов —ГГ, РГ и СГ. Широкое применение такого прибора для анализа ритма сердца у спортсменов существенно углубит наши знания об особенностях ритма сердца, адаптационных сдвигах функции синусового узла в процессе занятий спортом и оздоровительными тренировками, влиянии тренировок различной направленности на состояние ритма сердца

В целом при сопоставлении ритма сердца у спортсменов и лиц, не занимающихся спортом, в группе спортсменов удается обнаружить сдвиги параметров, отражающие изменения вегетативной регуляции в сторону преобладания тонуса парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Снижается значение Мо и ее амплитуда, ВПГ в состоянии покоя сдвигается относительно значений этого показателя у нетренированных лиц вправо, становится многовершинной с расширенным основанием.

Анализ периодических составляющих ритма позволяет выявить у спортсменов увеличение амплитуды дыхательных волн и уменьшение доли случайных апериодических составляющих ритма, а также снижение амплитуды медленных волн [Аксенов В.В. и др., 1986].

Необходимо отметить, что существенно влияет на формирование адаптационных сдвигов функции синусового узла в состоянии покоя направленность тренировочного процесса. Перечисленные сдвиги показателей ритма и его волновой структуры происходят прежде всего у спортсменов, выполняющих физические нагрузки динамического характера и особенно у спортсменов, тренирующих выносливость. У спортсменов, тренирующихся преимущественно на развитие быстроты и силы, существенно чаще выявляется неравномерность дыхательных волн ритма сердца и больше доля случайных апериодических составляющих.

Однако все перечисленные особенности ритма у спортсменов, по сравнению с нетренированными лицами, а также различия показателей ритма у спортсменов различной направленности тренировочного процесса, верны лишь при сопоставлении средних значений отдельных показателей по группам.

В каждой из перечисленных групп спортсменов, различающихся между собой по направленности тренировочного процесса, весьма велика дисперсия основных показателей ритма сердца, что свидетельствует о многофакторном характере влияний на ритм сердца у спортсменов [Земцовский Э.В., 1984].

Трудности выделения и учета многочисленных факторов, влияющих на формирование ритма сердца, нередко приводят к противоположным выводам о значимости некоторых показателей.

Так, НАСтепочкина и соавт. (1987) обнаружила у спортсменов, тренирующих выносливость, наибольшую выраженность синусовой аритмии при низком уровне тренированности. Напротив, АМ.Го-лубчиков (1987) считает, что с нарастанием общей выносливости выраженность синусовой аритмии увеличивается. Эти противоречивые данные касаются величин разброса R—R.

Не менее противоречивы опубликованные данные о динамике дыхательных волн ритма сердца. ВЛВоробьев (1980), исследуя показатели ритма сердца с использованием спектрального, автокорреляционного и других методов статистического анализа ритма, пришел к заключению о том, что у спортсменов, тренирующих выносливость, на пике формы выявляется увеличение амплитуды дыхательных волн ритма сердца. К таким же выводам пришли С.К.Сарсания (1966), В.М.Зациорский и Н.Г.Кулик (1967), ЮВ.Бе-лецкий (1976) и др. В то же время АККепеженас и Д.И.Жемайтите (1982) при изучении РГ спортсменов, тренирующих выносливость, выявили у значительной их части при приближении к спортивной форме снижение амплитуды дыхательных волн на фоне замедления ритма.

Понять эти, на первый взгляд противоречивые, данные, можно лишь исходя из представлений о нелинейном характере связи между функциональным состоянием сердца и различными параметрами ритма, в том числе и .Адв.

Среди факторов, оказывающих существенное действие на волновую структуру ритма сердца, несомненно, одно из ведущих мест занимает объем и интенсивность физических нагрузок и их соотношение с возможностями организма спортсмена. В.ВАксенов и соавт. (1986) обнаружили у спортсменов в результате воздействия чрезмерных тренировочных нагрузок ослабление дыхательных волн и усиление спектра медленных волн ритма сердца. Они отметили также, что изменение соотношения дыхательных и медленных волн ритма сердца выявляется при физическом перенапряжении за 1—3 нед до снижения спортивных результатов, что может быть важным прогностическим признаком и найти применение для контроля за объемом и интенсивностью тренировочных нагрузок.

АККепеженас и Д.Н.Жемайтите (1982) при длительных физических перегрузках и при снижении тренированности спортсменов отметили изменение типа РГ с переходом от РГ парасимпатикотонического типа с медленным ритмом и небольшой амплитудой дыхательных волн к тем типам РГ, которые отражают снижение парасимпатических влияний на функции синусового узла и даже к появлению РГ с преобладанием медленных волн. У этих же спортсменов авторы обнаружили и существенные



Спортивная кардиология, Земцовский Э.В., 1995



Блондинка за углом онлайн
Маленькая Вера онлайн
Любовь и голуби онлайн