Вариабельность сердечного ритма
Вариабельность сердечного ритма (ВСР) (используется также аббревиатура – вариабельность ритма сердца – ВРС) является быстро развивающимся разделом кардиологии, в котором наиболее полно реализуются возможности вычислительных методов. Это направление во многом инициировано пионерскими работами известного отечественного исследователя Р.М.
Баевского в области космической медицины, который впервые ввел в практику ряд комплексных показателей, характеризующих функционирование различных регуляторных систем организма.
В настоящее время стандартизация в области Вариабельности сердечного ритма осуществляется рабочей группой Европейского кардиологического общества и Северо-американского общества стимуляции и электрофизиологии.
Баевский Р.М.
Вариабельность – это изменчивость различных параметров, в том числе и ритма сердца, в ответ на воздействие каких-либо факторов, внешних или внутренних.
Вариабельность сердечного ритма и построение кардиоинтервалограммы
Сердце в идеале способно реагировать на малейшие изменения в потребностях многочисленных органов и систем. Вариационный анализ ритма сердца дает возможность количественной и дифференцированной оценки степени напряженности или тонуса симпатического и парасимпатического отделов ВНС.
Оценивается их взаимодействие в различных функциональных состояниях, а также деятельности подсистем, управляющих работой различных органов. Поэтому программа-максимум этого направления состоит в разработки вычислительно-аналитических методов комплексной диагностики организма по динамике сердечного ритма.
Методы ВСР не предназначены для диагностики клинических патологий. Там хорошо работают традиционные средства визуального и измерительного анализа. Преимущество данного метода состоит в возможности обнаружить тончайшие отклонения в сердечной деятельности. Поэтому его применение особенно эффективно для оценки общих функциональных возможностей организма.
А также ранних отклонений, которые в отсутствие необходимой профилактики постепенно развиваются в серьезные заболевания. Методика ВСР широко используется и во многих самостоятельных практических приложениях. В частности, в холтеровском мониторинге и при оценке тренированности спортсменов.
А также в других профессиях, связанных с повышенными физическими и психологическими нагрузками.
Исходными материалом для анализа вариабельности сердечного ритма являются непродолжительные одноканальные записи ЭКГ (по стандарту Северо-американского общества стимуляции и электрофизиологии различают кратковременные записи – 5 минут, и длительные – 24 часа), выполняемые в спокойном, расслабленном состоянии или при функциональных пробах. На первом этапе по такой записи вычисляются последовательные кардиоинтервалы (КИ), в качестве реперных (граничных) точек которых используются R-зубцы, как наиболее выраженные и стабильные компоненты ЭКГ. Метод основан на распознавании и измерении временных интервалов между R–зубцами ЭКГ (R-R-интервалы) (Рис. 1), построении динамических рядов кардиоинтервалов – кардиоинтервалограммы и последующего анализа полученных числовых рядов различными математическими методами.
Рис. 1. Принцип построения кардиоинтервалограммы (ритмограмма отмечена плавной линией на нижнем графике), где t — величина RR-интервала в миллисекундах, а n— номер (число) RR-интервала.
Методы анализа
Методы анализа ВСР обычно группируются в следующие четыре основные раздела:
- кардиоинтервалография;
- вариационная пульсометрия;
- спектральный анализ;
- корреляционая ритмография.
Принцип метода: анализ ВСР является комплексным методом оценки состояния механизмов регуляции физиологических функций в организме человека, в частности, общей активности регуляторных механизмов, нейрогуморальной регуляции сердца, соотношения между симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы.
Два контура регуляции
Можно выделить два контура регуляции сердечного ритма: центральный и автономный с прямой и обратной связью.
Рабочими структурами автономного контура регуляции являются: синусовый узел, блуждающие нервы и их ядра в продолговатом мозгу.
Автономный контур — это по существу контур парасимпатической регуляции вегетативной нервной системы в состоянии покоя. Различные нагрузки на организм требуют включения в процесс управления сердечным ритмом центрального контура регуляции.
При этом происходит смещение вегетативного гомеостаза в сторону преобладания симпатической нервной регуляции.
Центральный контур регуляции сердечного ритма – это сложная многоуровневая система нейрогуморальной регуляции физиологических функций:
1-й уровень обеспечивает взаимодействие организма с внешней средой. К нему относится центральная нервная система, включая корковые механизмы регуляции. Она координирует деятельность всех систем организма в соответствии с воздействием факторов внешней среды.
2-й уровень осуществляет взаимодействие различных систем организма между собой. Основную роль играют высшие вегетативные центры (гипоталамо-гипофизарная система), обеспечивающие гормонально-вегетативный гомеостаз.
3-й уровень обеспечивает внутрисистемный гомеостаз в разных системах организма, в частности в кардиореспираторной системе. Здесь ведущую роль играют подкорковые нервные центры. В частности сосудодвигательный центр, оказывающий стимулирующее или угнетающее действие на сердце через волокна симпатических нервов.
Рис. 2. Механизмы регуляции сердечного ритма (на рисунке ПСНС — парасимпатическая нервная система).
Как изменяются параметры вариабельности при сердечно-сосудистых заболеваниях подробно описано в статье «Изменение ВСР при ССЗ».
Анализ ВСР используют для оценки вегетативной регуляции ритма сердца у практически здоровых людей с целью выявления их адаптационных возможностей и у больных с различной патологией сердечно-сосудистой системы и вегетативной нервной системы. В частности для предупреждения инфаркта миокарда.
Математический анализ вариабельности сердечного ритма
Математический анализ вариабельности сердечного ритма включает применение статистических методов, методов вариационной пульсометрии и спектральный метод.
1. Статистические методы
По исходному динамическому ряду R-R интервалов вычисляются следующие статистические характеристики:
— RRNN— математическое ожидание (М) — среднее значение продолжительности R-R интервала, обладает наименьшей изменчивостью среди всех показателей сердечного ритма, так как является одним из наиболее гомеостатируемых параметров организма; характеризует гуморальную регуляцию;
— SDNN (мс) — среднее квадратическое отклонение (СКО), является одним из основных показателей вариабельности СР; характеризует вагусную регуляцию;
— RMSSD (мс) — среднеквадратичное различие между длительностью соседних R-R интервалов, является мерой ВСР с малой продолжительностью циклов;
— рNN50 (%) — доля соседних синусовых интервалов R-R, которые различаются более чем на 50 мс. Является отражением синусовой аритмии, связанной с дыханием;
— CV — коэффициент вариации (КВ), КВ=СКО / М х 100, по физиологическому смыслу не отличается от среднего квадратического отклонения, но является показателем, нормированным по частоте пульса.
2. Метод вариационной пульсометрии
— Мо — мода — диапазон наиболее часто встречающихся значений кардиоинтервалов. Обычно в качестве моды принимают начальное значение диапазона, в котором отмечается наибольшее число R-R-интервалов. Иногда принимается середина интервала.
Мода указывает на наиболее вероятный уровень функционирования системы кровообращения (точнее, синусового узла) и при достаточно стационарных процессах совпадает с математическим ожиданием. В переходных процессах значение М-Мо может быть условной мерой нестационарности.
А значение Мо указывает на доминирующий в этом процессе уровень функционирования;
— АМо — амплитуда моды — число кардиоинтервалов, попавших в диапазон моды (в %). Величина амплитуды моды зависит от влияния симпатического отдела вегетативной нервной системы и отражает степень централизации управления сердечным ритмом;
— DX — вариационный размах (ВР), DX=RRMAXx-RRMIN — максимальная амплитуда колебаний значений кардиоинтервалов, определяемая по разности между максимальной и минимальной продолжительностью кардиоцикла.
Вариационный размах отражает суммарный эффект регуляции ритма вегетативной нервной системой в значительной мере связанный с состоянием парасимпатического отдела вегетативной нервной системы.
Однако, в определенных условиях при значительной амплитуде медленных волн вариационной размах зависит в большей мере от состояния подкорковых нервных центров, чем от тонуса парасимпатической системы;
— ВПР — вегетативный показатель ритма. ВПР = 1 /(Мо х ВР); позволяет судить о вегетативном балансе с точки зрения оценки активности автономного контура регуляции. Чем выше эта активность, т.е. чем меньше величина ВПР, тем в большей мере вегетативный баланс смещен в сторону преобладания парасимпатического отдела;
— ИН — индекс напряжения регуляторных систем [Баевский Р.М., 1974]. ИН = АМо/(2ВР х Mo), отражает степень централизации управления сердечным ритмом. Чем меньше величина ИН, тем больше активность парасимпатического отдела и автономного контура. Чем больше величина ИН, тем выше активность симпатического отдела и степень централизации управления сердечным ритмом.
У здоровых взрослых людей средние показатели вариационной пульсометрии составляют: Мо — 0.80 ± 0.04 сек.; АМо — 43.0 ± 0.9%; ВР — 0.21 ± 0.01 сек. ИН у хорошо физически развитых лиц колеблется в пределах от 80 до 140 усл.ед.
3. Спектральный метод анализа ВСР
В анализе волновой структуры кардиоинтервалограммы и выделяют действие трех регуляторных систем: симпатического и парасимпатического отделов автономной нервной системы, и действие центральной нервной системы, которые влияют на вариабельность сердечного ритма.
Применение спектрального анализа позволяет количественно оценить различные частотные составляющие колебаний ритма сердца и наглядно графически представить соотношения разных компонентов сердечного ритма, отражающих активность определенных звеньев регуляторного механизма. Выделяют три главных спектральных компонента (см. рис. выше):
— HF (s – волны) — дыхательные волны или быстрые волны (Т=2,5-6,6 сек., v=0,15-0,4 Гц.), отражают процессы дыхания и другие виды парасимпатической активности, на спектрограмме отмечены зеленым цветом;
— LF (m – волны) — медленные волны I порядка (MBI) или средние волны (Т=10-30сек., v=0.04-0.15 Гц) связаны с симпатической активностью (в первую очередь вазомоторного центра), на спектрограмме отмечены красным цветом;
— VLF (l – волны) — медленные волны II порядка (MBII) или медленные волны (Т>30сек.
, v500 – некомпенсированный дисстресс, состояние кризиса систем адаптации
>1000 – требуются неотложные мероприятия
Пациентам, у которых выявлено состояние дисстресса, предлагается пройти тренинг на Кардиотренажере. Заказ можно сделать на любой удобный для Вас день и время. Пишите на armir@mail.ru
Вариабельность сердечного ритма в домашних условиях или при экспресс-анализе в фитнес-зале определяется с помощью кардиотестов, которые выполняются с помощью прибора ВедаПульс Домашний (КардиоБОС). Прибор можно приобрести или взять в аренду и пользоваться всей семьей.
вариабельность сердечного ритма, индексы Баевского
(Посетители 13 962 за все время, 1 визитов сегодня) Поделитесь с друзьями
- Как определить уровень стресса
Источник: http://edu-biz.org/2014/03/31/variabelnost-serdechnogo-ritma/
«ВедаПульс» — компьютерная пульсовая диагностика на принципах традиционной медицины: Оценка уровня стресса с помощью анализа вариабельности ритма сердца
24.03.2011
Стресс является причиной многих заболеваний современного человека, поэтому так важны инструментальные методы для оценки уровня стресса. При этом под величиной уровня стресса обычно понимается оценка способности организма адаптироваться к нагрузкам (психическим и физическим).
Оцениваться может как уровень хронического стресса, так и кратковременные реакции на какие-либо раздражители. Одним из признанных инструментальных методов оценки уровня стресса является анализ вариабельности ритма сердца (ВРС).
Рассмотрим его на примере использования компьютерной пульсовой диагностики «ВедаПульс».
В России и за рубежом сложились различные подходы к измерению уровня стресса.
Американская и европейская кардиологические ассоциации приняли за стандарт триангулярный индекс*, а в русской школе ВРС используется индекс напряжения регуляторных систем (стресс-индекс), введенный отцом советской космической медицины академиком Р. М. Баевским.
Если не вдаваться в математические алгоритмы вычисления этих индексов, то, по большому счету, оба показателя будут давать близкую корреляцию, так как оба учитывают вариационный размах и наиболее часто встречающиеся кардиоинтервалы.
В «ВедаПульсе» используется индекс, предложенный Баевским. И дело тут не в патриотизме, а в здравом смысле. Нормативы индекса Баевского разработаны применительно к пятиминутным записям пульса, а для вычисления триангулярного индекса рекомендуются 24-часовые записи.
То, как вычисляется индекс напряжения Баевского, было подробно описано в статье «Популярно о базовых принципах вариабельности ритма сердца», поэтому сразу перейдем к практической части.
Трактовка величин стресс-индекса
Нормальным значением индекса напряжения является 30-120 условных единиц. Если результаты обследования уложились в этот диапазон, то это значит, что человек хорошо справляется с теми нагрузками (психологическими и физическими), которые есть в его жизни.
Если индекс — в диапазоне 120-250 единиц, то можно констатировать наличие компенсированного дистресса**. При этом человек справляется с нагрузками, способен к ним адаптироваться, однако ценой больших энергозатрат, что истощает жизненные силы.
А при значениях индекса 250-400 единиц дистресс уже может привести к различным функциональным расстройствам.
При 400-800 единицах есть риск не только кратковременных функциональных расстройств — можно ожидать повреждающего действия стресс-реализующих систем на органы. Какие именно органы могут оказаться мишенями, можно оценить во вкладке «Атлас». Они будут выделены красным и желтым цветом.
Красный цвет указывает на риск функциональных расстройств в варианте снижения функции, а желтый – на избыточное повышение функции. Но в первую очередь в зону риска попадает непосредственно сердце.
Причем вне зависимости от того, демонстрирует вкладка «Атлас» критическое состояние энергетики сердца или проблема компенсирована.
При величине индекса 800 единиц и выше есть высокий риск развития ишемии миокарда (инфаркта).
На основании исключительно оценки индекса напряжения ни в коем случае нельзя сделать однозначный вывод о том, что у человека инфаркт, мы говорим только о значительных рисках его развития (сердце работает на износ со значительным напряжением).
Важно принять во внимание функциональное состояние миокарда, что определяется уже другими методами. Но если выявлено столь высокое значение индекса напряжения в состоянии покоя, то человека в обязательном порядке необходимо направлять к кардиологу и принять профилактические меры.
В принципе, если значение индекса напряжения превышает границы нормы, то на это уже следует реагировать. При величинах 200-400 ед. –- необходимо пересмотреть режим работы и отдыха, пройти курс массажа, включить в рацион расслабляющий чай из настоя трав и так далее (подробные индивидуальные рекомендации находятся во вкладках ФИТО, АРОМА, ДИЕТА, БАДы и ОБРАЗ ЖИЗНИ).
А если индекс напряжения превышает 400 единиц, то требуется очень сильная коррекция образа жизни. И не факт, что массажа и расслабляющих травок будет достаточно.
Скорее всего потребуется консультация терапевта, который назначит дополнительные обследования, чтобы выявить, какие именно функциональные расстройства развились.
И возможно, потребуется работа психолога, так как нет смысла до бесконечности гасить стресс седативными средствами, игнорируя психологическую часть проблемы.
А после превышения 800 единиц индекса напряжения (при неоднократной регистрации в течение некоторого времени) необходимо однозначно отправлять человека не только к терапевту и психологу, но и к кардиологу.
Как организм реагирует на стресс
После того как определили уровень стресса, можно переходить к выяснению того, как организм собирается с ним справляться. Для этого оцениваем график соотношения LF/HF-диапазонов.
Напомним, LF-диапазон отражает уровень активности симпатического отдела нервной системы, а HF-диапазон – парасимпатического. Если доминирует LF, то организм находится в состоянии мобилизации и тратит силы на адаптацию к нагрузке, а если преобладает HF-диапазон, то организм расслабляется и происходит процесс накопления энергии.
Согласно нормативам Американской кардиологической ассоциации (American Heart Association), опубликованным в 1996 году, соотношение LF/HF во время бодрствования в спокойном состоянии должно быть в пределах 1.5-2.0. То есть днем преобладают процессы мобилизации и расхода энергии. А ночью начинают преобладать процессы расслабления и восстановления энергии, и соотношение LF/HF становится меньше единицы.
Вполне нормально, что непосредственно в момент нагрузки происходит мобилизация сил. При этом соотношение LF/HF может возрасти в десять и более раз. Здесь следует обратить внимание не только на изменение соотношения LF/HF, но и на изменение величин абсолютных значений компонентов спектра.
По динамике изменения соотношения LF/HF можно контролировать, сколько времени организму потребуется, чтобы переключиться в режим отдыха. Худшим вариантом является ситуация, когда организм в принципе не может расслабиться и доля LF продолжает доминировать. В этом случае можно прогнозировать, что стресс-индекс будет и дальше расти.
Конечно, напряжение не может расти бесконечно, и если не предпринимать никаких мер, то рано или поздно рост напряжения приведет к срыву механизмов адаптации. Самый распространенный вариант — это аритмия, но возможны и инфаркт, и нарушения мозгового кровообращения. Плюс, как уже было указано выше, сердце не единственная возможная мишень стресса.
Пострадать могут и другие органы.
Последний резерв
Кроме соотношения LF/HF, нужно принять во внимание и долю VLF-диапазона.
Часто бывает так, что когда вегетативная нервная система (LF,HF) не справляется с регуляторной функцией работы сердца, то организм прибегает к своему последнему резерву – управление работой сердца в значительной степени переходит к сосудодвигательному (вазомоторному) центру и к гуморальным механизмам управления ритмом сердца. Гуморальная система регуляции — это эволюционно очень древний вариант нервной системы. Еще до того, как живые существа эволюционировали до появления у них полноценной нервной системы, уже у первых организмов была необходимость в механизмах регуляции, что и осуществлялось за счет выделения в жидкие среды организма тех или иных веществ. И этот, доставшийся нам по наследству от амеб механизм, задействует человеческий организм, когда у вегетативной нервной системы не хватает сил, чтобы справляться со стрессом.
Чтобы оценить степень влияния вазомоторного центра и гуморальной системы регуляции, нужно взглянуть на график «Спектральной мощности диапазонов». У здорового человека, который легко справляется с нагрузками, доля VLF не превышает одной трети.
Если больше, значит, организм задействовал свой последний резерв.
Поэтому если результаты обследования показывают, что индекс напряжения еще не достиг критической отметки, то все равно нужно выяснить, а на чем, собственно, держится организм?
Практические примеры
1. Женщина, 30 лет. Состояние депрессии после развода, переезда к родителям, разочарования в выбранной профессии и потери работы. Два обследования. Первое — утром после бессонной ночи, проведенной в переживаниях, второе — через несколько часов того же дня после психологического сеанса.
1-е обследование: ИН – 900 ед.
ТР – 150 мс2
2-е обследование: ИН – 140 ед.
ТР – 1800 мс2
Динамика поразительна. Оба показателя практически пришли в норму. Конечно, никакого чуда не произошло. Даже самый талантливый психолог не сможет за один сеанс разгрести такой ворох проблем у клиента, но «накачать энергией», вдохнуть в него порцию оптимизма на какое-то время совершенно реально. Что и произошло.
Гистограмма до и после психологического сеанса
Рассмотрим, какие были предпосылки для столь сильных изменений.
Дело в том, что если глянуть на утренний график спектральной мощности диапазонов, то увидим, что он был сбалансирован.
Несмотря на то, что общая мощность спектра (ТР) была предельно мала, сам факт того, что даже в состоянии депрессии у человека не нарушился баланс систем регуляции, позволил очень быстро, за считанные часы вернуть состояние организма в норму. В конце статьи есть файл обследования для самостоятельного изучения в программе «ВедаПульс» или в демоверсии.
Психофизиологические методики диагностики иногда обвиняют в том, что трудно отделить психологические факторы от физиологических. Но те, кто скачают данный пример и сравнят результаты двух обследований во вкладке «Меридианы», увидят, что состояние энергетики 12 главных рефлексотерапевтических меридианов не изменилось.
Получается, что столь сильное увеличение диапазона вариабельности ритма сердца, которое и привело к снижению индекса напряжения и увеличению общей мощности спектра, есть результат исключительно психологического воздействия.
Если бы эта женщина обратилась не к психологу, а, скажем, к телесноориентированному практику, то скорее всего динамика была бы видна и в меридианах.
2. Мужчина, 50 лет. Бизнесмен. Банкрот. Не может вылезти из долговой ямы. Одолевают кредиторы. Ни к какому психологу он не обращался. Было проведено только одно обследование.
Но можно с очень большой уверенностью предположить, что при столь сильном истощении парасимпатической нервной системы (HF) в принципе невозможны быстрые перемены к лучшему.
Организм уже исчерпал силы, и, даже если полностью устранить давление жизненных обстоятельств, потребуется длительное время на восстановление систем регуляции.
Долго ли протянет организм в таком форсированном режиме, если ничего не предпринимать? Кстати, индекс напряжения — всего 192.8 условных единиц.
То есть формально подошедший к делу оператор, руководствующийся исключительно индексом напряжения, возможно, констатировал бы всего лишь наличие небольшого дистресса, грозящего эпизодическими функциональными расстройствами, и не стал бы бить в набат.
А ситуация-то аховая, величина HF всего 24 мс2. А, согласно нормативам, у здорового человека HF должно быть равно 975±203 мс2. То есть у данного человека — в 40 раз меньше нормы.
Понятно, что многие люди не дотягивают до стандартов здоровья, но столь низкое значение нужно еще поискать… Так что рекомендую скачать файлы для самостоятельного изучения разрушительной силы длительного воздействия стресса на организм.
Файлы обследований:
/file_download/16/stress.rar
Эти файлы можно открыть в программе «ВедаПульс».
*Триангулярный индекс — интеграл плотности распределения (общее количество кардиоинтервалов), отнесенный к максимуму плотности распределения (АМо).
Этот показатель обозначается как TINN (triangular interpolation of NN intervals).
**Дистресс (от греч. dys – приставка, означающая расстройство + англ.
stress – напряжение) — стресс, связанный с выраженными негативными эмоциями и оказывающий вредное влияние на здоровье.
Стресс-тест. От Александра Македонского до наших дней
Источник: https://www.vedapuls.ru/stress
