Оцінювання результатів аналізу варіабельності серцевого ритму

Спеціальної уваги вимагає оцінюванн результатів проведення функціональних проб, оскільки їх використання має серйозні переваги, оскільки дає змогу мінімізувати індивідуальні відмінності й оцінити спрямованість змін, а не оперувати абсолютними значеннями параметрів.

Розглянемо сім основних показників ВСР, найчастіше використовуваних.

1. Середнє квадратичне відхилення (СКО, SD) Обчислення СКО є найпростішою процедурою статистичного аналізу ВСР. Значення СКО виражаються в мілісекундах (мс). У коротких 5-хвилинних записах нормальні значення СКО в денний час знаходяться в межах 40–80 мс. Проте ці значення мають статево-вікові особливості, які повинні враховуватися при оцінюванні результатів дослідження. Найдостовірнішим є оцінювання змін величини показника порівнянно або з його середньогруповим значенням, або в динаміці індивідуальних спостережень. Зростання СКО указує на посилення автономної регуляції, тобто зростання впливу дихання на ритм серця, що нерідко спостерігається уві сні. Зменшення СКО пов'язане з посиленням симпатичної регуляції, яка пригнічує активність автономного контуру. Різке зниження СКО зумовлене значним напруженням регуляторних систем, коли в процес регуляції включаються вищі рівні управління, що веде до майже повного пригнічення активності автономного контуру. Інформацію щодо фізіологічного значення аналогічну СКО, можна одержати на основі показника сумарної потужності спектра – ТP. Цей показник відрізняється тим, що характеризує тільки періодичні процеси в ритмі серця і не містить так званої фрактальної частини процесу, тобто нелінійних і неперіодичних компонентів.

2. RMSSD – показник активності парасимпатичної ланки вегетативної регуляції. Цей показник обчислюється по динамічному ряду різниць значень послідовних пар кардіоінтервалів і не містить повільноволнових складових серцевого ритму. Він відображає активність автономного контура регуляції, яка характеризується високочастотними коливаннями. Чим вище значення RMSSD, тим активніше ланка парасимпатичної регуляції. У нормі значення цього показника знаходяться в межах 20–50 мс. Схожу інформацію можна одержати по показнику pNN50. Він виражає в % кількість різницевих значень, які більш ніж 50 мс.

3. Індекс напруження регуляторних систем (ІН) характеризує активність механізмів симпатичної регуляції, стан центрального контуру регуляції. Цей показник обчислюється на підставі аналізу графіка розподілу кардіоінтервалів – варіаційної пульсограми. Активація центрального контуру, посилення симпатичної регуляції під час психічних або фізичних навантажень виявляється стабілізацією ритму, збільшенням кількості однотипних за тривалістю інтервалів (зростання АМо). Форма гістограм змінюється, відбувається її звуження з одночасним зростанням висоти. Кількісно це може бути виражено відношенням висоти гістограми до її ширини. Цей показник здобув назву індексу напруження регуляторних систем (ІН). У нормі ІН коливається в межах 80–150 умовних одиниць. Цей показник надзвичайно чутливий до посилення тонусу симпатичної нервової системи. Невелике навантаження (фізичне або емоційне) збільшують ІН в 1,5–2 рази. При значних навантаженнях він зростає в 5–10 разів. У хворих з постійним напруженням регуляторних систем (психічний стрес, стенокардія, недостатність кровообігу) ІН у спокої рівний 400–600 умовних одиниць. У хворих на гострий інфаркт міокарда ІН у спокої досягає 1000–1200 одиниць.

4. Потужність високочастотної складової спектра (дихальні хвилі). Активність симпатичного відділу вегетативної нервової системи як одного з компонентів вегетативного балансу можна оцінити за мірою гальмування активності автономного контуру регуляції, за який відповідальний парасимпатичний відділ. Вагусна активність є основною складовою ВЧ- компонента спектра. Це добре відображає показник потужності дихальних хвиль серцевого ритму в абсолютних цифрах і у вигляді відносної величини (у % від сумарної потужності спектра). Як правило, абсолютна величина дихальної складової спектра (HF) рівна близько 1000 мс². Вона становить 15–25% сумарної потужності спектра. Зниження цієї частки до 8–10% указує на зсув вегетативного балансу в бік переважання симпатичного відділу. Якщо ж величина HF падає нижче 2–3% то можна говорити про різке переважання симпатичної активності. В цьому випадку істотно зменшуються також показники RMSSD і pNN50.

5. Потужність низькочастотної складової спектра (повільні хвилі 1-го порядку або вазомоторні хвилі). Хоча західні дослідники в багатьох публікаціях вважають цей показник (LF) маркером симпатичної модуляції серцевого ритму, є безліч аргументів на користь того, що повільні хвилі 1-го порядку з періодом 10–20 с характеризує стан системи регуляції судинного тонусу. Перш за все ця наявність аналогічниї їм хвиль Траубе – Герінга, спостережуваних при плетизмографічних дослідженнях. Б. Сайерс запропонував модель регуляції артеріального тиску, в якій під впливом аферентної судинної імпульсації в стовбурі мозку формуються сигнали управління гладкою мускулатурою судин. При цьому похідні від артеріального тиску зміни загального периферичного опору й ударного обсягу роблять вплив на аферентну імпульсацію через барорецепторні зони аорти. Цей процес контролю судинного тонусу із зворотним зв'язком на гладком’язові волокна судин здійснюється вазомоторним центром довгастого мозку постійно. Час, необхідний вазомоторному центру на операції прийому, обробки і передачі інформації, коливається від 7 до 20 с; у середньому воно дорівнює 10 с. Як відомо, вазомоторний (судинний) центр разом з інгібіторним і стимулювальним симпатичними центрами є частиною серцево-судинного підкіркового центру модулятора. Потужність повільних хвиль 1-го порядку визначає активність вазомоторного центру і, найімовірніше, потужність повільних хвиль 2-го порядку пов'язана з активністю симпатичних центрів, контрольованих вищими рівнями регуляції. Як відомо, перехід з положення "лежачи" в положення "стоячи" веде до значного збільшення повільних хвиль 1-го порядку. В осіб літнього віку цей ефект практично відсутній, оскільки активність вазомоторного центру падає з віком. Замість повільних хвиль 1-го порядку в літніх людей збільшується потужність повільних хвиль 2-го порядку. Це означає, що процес регуляції артеріального тиску здійснюється за участю неспецифічних механізмів шляхом активації симпатичного відділу вегетативної нервової системи. Звичайно в нормі частка вазомоторних хвиль у положенні "лежачи" становить від 15 до 35–40%, а при переході в положення "стоячи" може збільшуватися в 1,5–2 рази. Слід згадати також про показник домінуючої частоти в діапазоні вазомоторних хвиль. Звичайно він знаходиться в межах 10–12 с. Його збільшення до 13–14 с може указувати на зниження активності вазомоторного центру або на уповільнення процесів барорефлекторної регуляції.

6. Потужність «дуже» низькочастотної складової спектра VLF (повільні хвилі 2-го порядку). Спектральна складова серцевого ритму в діапазоні 0,04–0,015 Гц (25–65 с), на думку багатьох зарубіжних авторів, характеризує активність симпатичного відділу вегетативної нервової системи. Проте в цьому випадку йдеться про складніші впливи з боку над сегментарного рівня регуляції, оскільки амплітуда VLF тісно пов'язана з психоемоційним напруженням. Показано, що значення VLF відображають церебральні ерготропні впливи на нижчі рівні і дають змогу судити про функціональний стан мозку при психогенній і органічній патології мозку. Є дані, що VLF є чутливим індикатором управління метаболічними процесами і добре відображає енергодефіцитні стани. Таким чином, параметри VLF характеризують вплив вищих вегетативних центрів на серцево-судинний підкірковий центр і можуть використовуватися як надійний маркер ступеня зв'язку автономних (сегментарних) рівнів регуляції кровообігу з надсегментарними, зокрема з гипофізарно-гипоталамічним і кірковим рівнем. У нормі в умовах спокою потужність VLF становить 15–35% сумарної потужності спектра.

7. Комплексне оцінювання функціонального стану за показником ПАРС. Комплексна оцінка варіабельності серцевого ритму передбачає діагностику функціональних станів (але не захворювань). Зміни вегетативного балансу у вигляді активації симпатичної ланки розглядаються як неспецифічний компонент адаптаційної реакції у відповідь на різні стресові дії. Одним з методів оцінювання таких реакцій є обчислення показника активності регуляторних систем (ПАРС). Він обчислюється в балах за спеціальним алгоритмом, що враховує статистичні показники, показники гістограми і дані спектрального аналізу кардіоінтервалів. ПАРС дає змогу диференціювати різні ступені напруження регуляторних систем і оцінювати адаптаційні можливості організму. Обчислення ПАРС здійснюється за алгоритмом, що враховує такі п'ять критеріїв:

1. Сумарний ефект регуляції за показниками частоти пульсу (ЧП).

2. Сумарна активність регуляторних механізмів по середньому квадратичному відхиленню – SD (або по сумарній потужності спектру – TP).

3. Вегетативний баланс за комплексом показників: ІН, RMSSD, HF, IC.

4. Активність вазомоторного центру, що регулює судинний тонус, за потужністю спектра повільних хвиль 1-го порядку (LF).

5. Активність серцево-судинного підкіркового нервового центру або надсегментарних рівнів регуляції за потужністю спектра повільних хвиль 2-го порядку (VLF).

Значення ПАРС виражаються в балах від 1 до 10. На підставі аналізу значень ПАРС можуть бути діагностовані такі функціональні стани:

- стан оптимального напруження регуляторних систем, необхідний для підтримки активної рівноваги організму з середовищем (норма, ПАРС = 1–2);

- стан помірного напруження регуляторних систем, коли для адаптації до умов навколишнього середовища організму потрібні додаткові функціональні резерви. Такі стани виникають у процесі адаптації до трудової діяльності, при емоційному стресі або при дії несприятливих екологічних чинників (ПАРС = 3–4);

- стан вираженого напруження регуляторних систем, яке пов'язане з активною мобілізацією захисних механізмів, зокрема підвищенням активності симпатико-адреналової системи і системи гіпофіз-надниркові залози (ПАРС = 4–6);

- стан перенапруження регуляторних систем, для якого характерна недостатність захисно-пристосовних механізмів, їх нездатність забезпечити адекватну реакцію організму на дію чинників навколишнього середовища. Тут надмірна активація регуляторних систем вже не підкріплюється відповідними функціональними резервами (ПАРС = 6–8);

- стан виснаження регуляторних систем, при якому активність управляючих механізмів знижується (недостатність механізмів регуляції) і з'являються характерні ознаки патології. Тут специфічні зміни виразно переважають над неспецифічними (ПАРС = 8–10).

При оцінюванні значень ПАРС умовно виділяються три зони функціональних станів для наочності поданих у вигляді "світлофора": ЗЕЛЕНИЙ – означає, що все гаразд, не вимагається ніяких спеціальних заходів щодо профілактики і лікування. ЖОВТИЙ – указує на необхідність проведення оздоровчих і профілактичних заходів. Нарешті, ЧЕРВОНИЙ свідчить, що потрібна діагностика, а потім і лікування можливих захворювань.

Виділення зеленої, жовтої і червоної "зон здоров'я" дає змогу характеризувати функціональний стан людини з погляду ризику розвитку хвороби. Для кожного ступеня "сходів станів" передбачений "діагноз" функціонального стану за мірою вираженості напруження регуляторних систем. Крім того, є можливість віднесення обстежуваного до одного з чтирьох функціональних станів відповідно до прийнятої в донозологічній діагностиці класифікації: стан норми або задовільної адаптації, функціонального напруження, перенапруження або стан незадовільної адаптації, виснаження регуляторних систем або зрив адаптації.

Необхідно відзначити, що ПАРС не має аналогів у зарубіжних дослідженнях. Недоліком ПАРС є те, що він дає змогу одержувати лише дискретні оцінки функціональних станів, що недостатньо при динамічному контролі. Для забезпечення безперервної шкали оцінок можуть бути використані математичні моделі як кількісні залежності між набором числових ознак (значень показників ВСР) і функціональними станами організму.

Дослідження і аналіз ВСР є сучасною методологією вивчення стану механізмів регуляції фізіологічних функцій у людини. Серце як індикатор адаптаційних реакцій всього організму "реагує" на найрізноманітніші внутрішні і зовнішні дії. Не дивлячись на неспецифічний характер спостережуваних змін ВСР, вони надають фізіологам і клініцистам важливу інформацію про стан вегетативної нервової системи й інших рівнів нейрогуморальної регуляції. На сьогодні вже склався перелік показань до застосування методів аналізу ВСР. Проте існуючий перелік слід розглядати як суто орієнтовний, оскільки з кожним роком зростає інтерес до використовування методів аналізу ВСР у все нових галузях науки і практики. Простота і доступність методу, його висока інформативність у міру розвитку засобів обчислювальної техніки поза сумнівом розширюватимуть сферу його застосування.

На сучасному етапі практичного використання методів аналізу ВСР описані вище підходи і принципи фізіологічної і клінічної інтерпретації даних дають змогу ефективно вирішувати багато завдань діагностичного і прогностичного профілю, оцінювання функціональних станів, контролю за ефективністю лікувально-профілактичних дій тощо. Проте можливості цієї методології далеко не вичерпані і її розвиток продовжується.

Метод варіаційної пульсометрії (ВП) успішно застосовується при вирішенні таких завдань:

- діагностика прихованих порушень ритму серця;

- експрес-оцінювання й оперативний контроль за динамікою функціонального стану пацієнта;

- прогнозування станів передхвороби, перевтоми і зриву адаптації (перетренування);

- прогнозування поведінки організму в екстремальних умовах життєдіяльності;

- оцінка "собівартості" для організму конкретної дії (фізичного навантаження);

- аналіз динаміки тренованості у спортсменів.

Висновок про стан здоров'я обстежуваного спортсмена робиться на підставі дослідження всіх розглянутих систем. Нерідко в процесі неврологічного огляду виникає необхідність у застосуванні додаткових методів. До них зараховують електрофізіологічні, рентгенологію та біохімічні методи дослідження. У практиці дослідження нервової системи найбільш значущими є електрофізіологічні методи: електроенцефалографія, електроміографія, електродіагностика і реоенцефалографія.