Полная расшифровка замера вариабельности сердечного ритма и диагностика состояния в Welltory. Что это такое? Что такое вариабельность ритма резко снижена Вариабельность сердечного ритма нормальные значения

35920 0

Исследование вариабельности сердечного ритма (ВСР) было начато в 1965 г., когда исследователи Hon и Lee отметили, что состоянию дистресса плода предшествовала альтернация интервалов между сердечными сокращениями до того, как произошли какие-либо различимые изменения в сердечном ритме. Только 12 лет спустя Wolf и соавторы выявили взаимосвязь большего риска смерти у больных, перенесших ИМ со сниженной ВСР. Результаты Фремингемского исследования на протяжении 4-летнего наблюдения (736 лиц пожилого возраста) убедительно доказали, что ВСР содержит независимую и находящуюся за пределами традиционных факторов риска прогностическую информацию. В 1981 г. Akselrod с коллегами использовали спектральный анализ колебаний сердечного ритма для количественного определения показателей сердечнососудистой системы от систолы к систоле.

В 1996 г. рабочая группа экспертов Европейского общества кардиологов и Североамериканского общества кардиостимуляции и электрофизиологии разработала стандарты использования показателей ВСР в клинической практике и кардиологических исследованиях, в соответствии с которыми сейчас выполняется большинство исследований. Для определения ВСР рекомендуется использовать ряд методов, обеспечивающих наиболее полный анализ при минимальных затратах методов и времени. Кроме рекомендаций относительно выбора метода оценки ВСР, в документе приведены требования к процедуре измерения всех параметров, влияющих на определение ВСР.

Определение ВСР, основные области применения метода, показания к использованию

ВCР — это естественные изменения интервалов между сердечными сокращениями (длительности кардиоцик лов) нормального синусового ритма сердца. Их называют NN-интервалами (Norman to Norman). Последовательный ряд кардиоинтервалов не является набором случайных чисел, а имеет сложную структуру, что отражает регуляторное влияние на синусный узел сердца вегетативной нервной системы и различных гуморальных факторов. Поэтому анализ структуры ВСР дает важную информацию о состоянии вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы и организма в целом.

Сердечные центры продолговатого мозга и моста непосредственно управляют деятельностью сердца, оказывая хронотропный, инотропный и дромотропный эффекты. Передатчиками нервных влияний на сердце служат химические медиаторы: ацетилхолин в парасимпатической и норадреналин - в симпатической нервной системе.

1. Оценка функционального состояния организма и его изменений на основе определения параметров вегетативного баланса и нейрогуморальной регуляции.

2. Оценка выраженности адаптационного ответа организма при воздействии различных стрессов.

3. Оценка состояния отдельных звеньев вегетативной регуляции кровообращения.

4. Разработка прогностических заключений на основе оценки текущего функционального состояния организма, выраженности его адаптационных ответов и состояния отдельных звеньев регуляторного механизма.

Практическая реализация указанных направлений открывает широкое поле деятельности как для ученых, так и для практиков. Далее предлагается ориентировочный и весьма неполный перечень областей использования методов анализа ВСР и показаний к их применению, составленный на основе анализа современных отечественных и зарубежных публикаций.

Перечень областей использования методов анализа ВСР:

1. Оценка вегетативной регуляции ритма сердца у практически здоровых людей (исход ный уровень вегетативной регуляции, вегетативная реактивность, вегетативное обеспечение деятельности).

2. Оценка вегетативной регуляции ритма сердца у пациентов с различной патологией (изменение вегетативного баланса, степень преобладания одного из отделов вегетативной нервной системы). Получение дополнительной информации для диагностики некоторых форм заболеваний, например, автономной нейропатии при диабете.

3. Оценка функционального состояния регуляторных систем организма на основе интегрального подхода к системе кровообращения как к индикатору адаптационной деятельности всего организма.

4. Определение типа вегетативной регуляции (ваго-, нормо- или симпатикотония).

5. Прогноз риска внезапной смерти и фатальных аритмий при ИМ и ИБС у больных с желудочковыми нарушениями ритма, при ХСН, обусловленной АГ, кардиомиопатией.

6. Выделение групп риска по развитию угрожаю щей жизни повышенной стабильности сердечного ритма.

7. Использование в качестве контрольного метода при проведении различных функциональных проб.

8. Оценка эффективности лечебно-профилактических и оздоровительных мероприятий.

9. Оценка уровня стресса, степени напряжения регуляторных систем при экстремальных и суб экстремальных воздействиях на организм.

10. Использование в качестве метода оценки функциональных состояний при массовых профилактических обследованиях различных контингентов населения.

11. Прогнозирование функционального состояния (устойчивости организма) при проведении профотбора и определении профпригодности.

12. Выбор оптимальной медикаментозной терапии с учетом фона вегетативной регуляции сердца. Контроль эффективности проводимой терапии, коррекция дозы препарата.

13. Оценка и прогнозирование психических реакций по выраженности вегетативного фона.

14. Контроль функционального состояния в спорте.

15. Оценка вегетативной регуляции в процессе развития у детей и подростков. Применение в качестве контрольного метода в школьной медицине для социально-педагогических и медико-психологических исследований.

Представленный перечень не является исчерпывающим и может быть дополнен.

Причины ВСР

ВСР имеет внешнее и внутреннее происхождение. К внешним причинам относят изменение положения тела в пространстве, физическую нагрузку, психоэмоциональный стресс, температуру окружающей среды.

Денервированное сердце сокращается практически с постоянной частотой. Как отмечалось выше, лабильность ЧСС обусловлена вегетативным влиянием на синусный узел. Симпатические импульсы ускоряют ритм сердца, а парасимпатические замедляют. Основная цель регуляции ЧСС - стабилизация АД. Регулируется с помощью барорефлекторного механизма, являющегося самым быстрым механизмом регуляции АД с латентным периодом около 1-2 с. Кроме вегетативных воздействий на сердце, изменения ЧСС вызывают и гуморальные факторы. Колебанием концентрации в крови адреналина и других гуморальных агентов объясняют происхождение очень медленных волн сердечного ритма (<0,04 Гц).

Механизм изменений ЧСС при дыхании связан с функционированием барорефлекторной системы стабилизации АД. Экскурсии грудной клетки и диафрагмы при дыхании приводят к колебаниям давления в грудной полости, что является возбуждающим воздействием на систему стабилизации АД. Как известно, сердечный выброс уменьшается на вдохе и увеличивается на выдохе вследствие изменения притока крови к сердцу при изменении давления в грудной полости. Это вызывает колебания АД. Непосредственное влияние на частоту сердечного ритма оказывает изменение тонуса блуждающего нерва. На вдохе происходит снижение тонуса блуждающего нерва и кардиоинтервалы сокращаются. При этом чем сильнее вагусная депрессия синусного узла, тем значительнее колебания ЧСС при дыхании. Это подтверждается тем, что атропиновая блокада блуждающего нерва приводит к резкому снижению амплитуды дыхательных волн сердечного ритма.

Известно, что при увеличении объема крови и повышении давления в крупных венах происходит повышение ЧСС несмотря на сопутствующее повышение АД - так называемый рефлекс Бейнбриджа. Этот рефлекс преобладает над барорецепторным рефлексом при увеличении ОЦК и, наоборот, уменьшение объема крови приводит к уменьшению МОК и АД, при этом отмечают повышение ЧСС.

Особое влияние на ВСР оказывает легочная вентиляция: стимуляция хеморецепторов вызывает умеренную гипервентиляцию, со стороны сердца при этом выявляют брадикардию и, наоборот, при значительной гипервентиляции ЧСС обычно возрастает.

Методы исследования ВСР

Соответственно международным стандартам ВСР исследуют двумя методами:

1) регистрация R–R-интервалов в течение 5 мин;

2) регистрация R–R-интервалов в течение суток. Краткосрочную запись чаще используют для экспресс-оценки ВСР и проведения различных функциональных и медикаментозных проб. Для более точной оценки ВСР и исследования циркадных ритмов вегетативной регуляции используют метод суточной регистрации R–R-интервалов. Однако и при суточной регистрации расчет большинства показателей ВСР проводится по каждому последовательному 5-минутному периоду. Это связано с тем, что для спектрального анализа необходимо использовать только стационарные отрезки ЭКГ, а чем длительней запись, тем чаще встречаются нестационарные процессы.

Для оценки высокочастотного компонента (HF) ритма сердца необходима запись около 1 мин, тогда как для анализа низкочастотного компонента (LF) необходимо уже 2 мин записи. Для объективной оценки очень низкочастотного компонента ВСР (VLF) длительность записи должна быть не менее 5 мин. Поэтому для стандартизации исследований ВСР при коротких записях выбрана предпочтительная длительность записи 5 мин.

Требования к краткосрочной записи ЭКГ для анализа ВСР

К исследованию необходимо приступать не ранее чем через 1,5–2 ч после приема пищи. Исследования проводят в затемненной комнате, за 12 ч необходимо отменить прием лекарственных средств, употребление кофе, алкоголя, физические и психические нагрузки. Запись регистрируют в промежутке с 9:00 до 12:00 в комфортных условиях при температуре воздуха 20–22 °С. Перед началом исследования необходим период адаптации к окружающим условиям в течение 5–10 мин. Исследование у женщин следует проводить с учетом фаз менструального цикла. Необходимо устранить все раздражающие влияния: отключить телефон, прекратить разговоры с пациентом, исключить появление в кабинете других лиц, включая медработников. Стартовое исследование проводится в положении лежа на спине или сидя с опорой на спинку стула.

Протоколы коротких записей обычно включают пробы с модуляцией дыхания: задержка дыхания с определенной частотой и глубиной; соотношение продолжительности фаз вдоха и выдоха; активный и пассивный ортостатический тесты; ручная динамометрия; вегетативные пробы (Вальсальвы, с задержкой дыхания, массаж каротидного синуса, надавливание на глазные яблоки, холодовые пробы с охлаждением лица, кистей рук и стоп); фармакологические пробы; ментальные пробы (арифметические упражнения, музыка); различные комбинации протоколов.

При суточной регистрации ЭКГ значительное влияние на анализ ВСР оказывают циркадные колебания (день - ночь) ритма сердца. Кроме того, на ВСР при этом значительно влияют такие факторы, как физическая активность пациента, различные стрессовые влияния, прием пищи, сон. Поэтому при суточном мониторировании ЭКГ необходимо вести протокол действий больного и различных факторов, влияющих на ритм сердца. При патологии необходимо определять время воздействия и выраженность различных симптомов, особенно болевых ощущений.

Эктопические сокращения, эпизоды аритмии, шумовые помехи и другие артефакты значительно снижают возможности спектрального анализа для определения состояния вегетативной регуляции функции сердца. Перед расчетом показателей ВСР необходимо удалить с записи ЭКГ артефакты и экстрасистолы. Это возможно, когда их относительное количество невелико - не более 10% всех R–R-интервалов. Артефактами принято считать R–R-интервалы, длительность которых превышает среднее значение более чем на 2 стандартных отклонения.

Методы анализа и определяемые показатели

Характеристики ВСР могут быть определены с помощью множества различных способов, каждый из которых отражает одну из сторон исследуемого явления. Обычно выделяют такие группы методов:

1) временной области (статистические и геометрические);

2) частотной области;

3) автокорреляционный анализ;

4) нелинейные;

5) независимых компонентов;

6) математическое моделирование.

Методы временной области

Исследование ВСР методом временной области включает анализ следующих показателей: SDNN - стандартное отклонение N–N- интервалов;

SDANN - стандартное отклонение средних значений SDNN из 5 (10)-минутных сегментов для средней длительности, многочасовых или 24-часовых записей;

RMSSD - квадратный корень из суммы квадратов разности величин последовательных пар N–N-интервалов;

NN50 - количество пар последовательных N–N-интервалов за весь период записи, различающихся более чем на 50 мс;

PNN50 - доля NN50 общего количества последовательных пар N–N-интервалов, различающихся более чем на 50 мс, полученного за весь период записи.

Как указывалось выше, для количественной оценки ВСР за длительный период используют также геометрический метод. Все интервалы N–N за 24 ч представляют в виде гистограммы и затем по ней производят расчеты геометрических показателей.

Наиболее часто используют триангулярный индекс ВСР (HVR index) и показатель триангулярной интерполяции гистограммы N–N (TINN). Оба показателя малочувствительны к разного рода ошибкам, возникающим при подразделении комплексов QRS на нормальные и ненормальные. Тем самым снижаются требования к качеству записи ЭКГ и ее анализу. Характеристика временных показателей представлена в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Методы частотной области

В спектре коротких записей (от 2 до 5 мин) принято выделять 5 главных спектральных компонентов:

TH - общая мощность спектра;

VLF - очень низкие частоты в диапазоне менее 0,04 Гц;

LF - низкие частоты в диапазоне 0,04–0,15 Гц;

HF - высокие частоты в диапазоне 0,15– 0,4 Гц;

LF/HF - соотношение LF к HF.

Характеристика и определение всех спектральных показателей представлены в табл. 4.2.

Таблица 4.3

В табл. 4.3 представлены соответствия между временными и спектральными показателями ВСР.

Автокорреляционный анализ

Вычисляется автокорреляционная функция ряда R–R-интервалов, представляющая собой график коэффициентов корреляции, получаемых при его последовательном смещении на один R–R-интервал по отношению к своему собственному ряду. После первого сдвига на одно значение коэффициент корреляции настолько меньше единицы, насколько более выражены высокочастотные волны. Если в выборке доминируют медленноволновые компоненты, то коэффициент корреляции после первого сдвига незначительно меньше единицы. Последующие сдвиги ведут к постепенному уменьшению корреляционных коэффициентов. Поскольку автокорреляционная функция и спектр процесса связаны парой преобразований Фурье, использование автокорреляционного или спектрального анализа - выбор исследователя (табл. 4.4).

Методы нелинейного анализа

Многообразные влияния на ВСР, включая механизмы высших вегетативных центров, обусловливают нелинейный характер изменений сердечного ритма, для описания которого требуется использование специальных методов. Однако применение нелинейного анализа в клинической практике ограничено в связи с рядом факторов:

1) сложность как с точки зрения структурного анализа, так и с точки зрения вычислительных алгоритмов;

2) невозможность применения коротких протоколов и необходимость использования только длинных записей для анализа;

Таблица 4.4

3) отсутствие накопленной физиологической базы интерпретации результатов нелинейного анализа.

Таблица 4.5

Метод анализа независимых компонентов

Поскольку определение частотных полос VLF, LF и HF при спектральном анализе ВСР достаточно условны, более правильным является разделение общей ВСР на независимые компоненты, обусловленные различными механизмами систем регуляции. Этот метод относится к нелинейным методам статистического анализа, не требует длительной записи ВСР.

Метод математического моделирования

Метод вплотную примыкает к методу анализа независимых компонентов по направленности на предварительную обработку исходного сигнала ВСР с последующим применением методов частотной области и нелинейного анализа. Метод основывается на физиологических описаниях функционирования автономной нервной системы.

Для интерпретации результатов анализа ВСР можно использовать данные о физиологических коррелятах показателей ВСР, представленные в табл. 4.6.

Таблица 4.6

ВСР у здоровых людей

ВСР у здоровых людей позволяет оценить их физиологические нормативы, определяющиеся половой принадлежностью, возрастом, положением тела в пространстве, температурой окружающей среды, психическим комфортом, временем суток, сезонностью и другими факторами.

Показатели ВСР отличаются высокой индивидуальностью, а о нарушении регуляции говорят, когда показатели выходят за пределы значений индивидуальной нормы. Половых различий у ВСР нет, хотя у женщин ЧСС выше.

С возрастом связано снижение общей мощности спектра ВСР за счет преобладающего снижения низко- (LF) и высокочастотного (HF) компонента. Поскольку снижение LF и HF происходит синхронно, то отношение LF/HF изменяется мало. Наиболее высокая мощность спектра в детском и юношеском возрасте. С возрастом реакция на модуляцию дыхания снижается, но его связывают с физиологической детренированностью (табл. 4.7).

Масса тела также влияет на ВСР: меньшая масса тела проявляется более высокой мощностью спектра ВСР и HF, а у тучных людей отмечают обратную зависимость. Суточные (циркадные) колебания ВСР проявляются большей мощностью спектра, VLF и LF в дневное время и меньшей ночью при одновременном росте HF. Этот показатель повышается до максимума в ранние утренние часы, тогда как VLF либо не изменяется, либо снижается.

Физические упражнения и спорт приводят к положительным изменениям ВСР: урежается ЧСС, мощность спектра ВСР возрастает за счет HF. Избыточные тренировки чреваты повышением ЧСС и снижением ВСР. Этим отчасти объясняется выявляемая чаще в профессиональном спорте и связанная с чрезмерными нагрузками внезапная смерть.

Частота, глубина и ритм дыхания оказывают существенное влияние на ВСР, с повышением частоты дыхания относительный вклад HF в ВСР уменьшается и отношение LF/HF увеличивается. Пробы Вальсальвы с глубоким дыханием повышают мощность спектра ВСР. Ритмичное дыхание повышает мощность спектра за счет HF.

Нормальные значения временных и спектральных показателей сердечного ритма в зависимости от возраста приведены в табл. 4.7.

Различия в значениях показателей ВСР отмечают также в периоды сна и бодрствования. В табл. 4.8 представлены показатели ВСР у здоровых людей в периоды сна и бодрствования.

Таблица 4.7

*Различия с соответствующим периодом суток группы 20–39 лет достоверны (p<0,05).

Таблица 4.8

*Различия по сравнению с периодом бодрствования достоверны (р<0,05).

Клиническая оценка показателей ВСР при различных патологических состояниях

Организованная и сбалансированная регуляция - залог качественного здоровья, повышает шансы больного на выздоровление или ремиссию. Реакция регуляторных систем на раздражители неспецифична, но высокочувствительна, и соответственно метод анализа ВСР неспецифичен, но высокочувствителен при самых разных физиологических и патологических состояниях. Однако не следует искать показатели и значения ВСР, присущие конкретным состояниям или нозологическим формам. Учитывая вышесказанное, нам представилось интересным рассмотреть некоторые особенности, выявляемые при анализе показателей ВСР при различных патологических состояниях.

Нестабильная стенокардия

У больных с нестабильной стенокардией выявляют значительное снижение показателей вариабельности сердечного ритма при суточном мониторировании ЭКГ (SDNN, SDANN, SDNNi, RMSSD, PNN50). Снижение показателей ВСР коррелирует со снижением сегмента ST на ЭКГ. Риск неблагоприятных событий (развитие ИМ, внезапной смерти) на протяжении месяца в 8 раз выше при значениях SDANN <70 мс.

ИМ

ИМ характеризуется значительным снижением показателей ВСР при суточном мониторировании ЭКГ по сравнению с ХСН. Снижение ВСР в острой фазе ИМ коррелирует с дисфункцией желудочков, пиковой концентрацией креатинфосфокиназы, выраженностью ОСН. Обоснование изменений, отмечаемых при этой патологии, исследователи видят в нарушении соотношения между симпатическим и парасимпатическим отделами нервной системы. В острый период выявляют повышение тонуса симпатической (LF) и снижение тонуса парасимпатической (HF) нервной системы. Симпатические влияния на миокард снижают порог фибрилляции, парасимпатические имеют защитный характер, повышая порог. Увеличение соотношения LF/HF определяют на протяжении 1 мес пос ле ИМ. Значительное снижение ВСР при ИМ является независимым и высокоинформативным предиктором желудочковой тахикардии, фибрилляции желудочков, внезапной смерти.

Спектральный анализ ВСР у пациентов, перенесших ИМ, выявляет снижение общей мощности спектра и его компонент. В исследовании Североамериканской группы по изучению ВСР наблюдали больных с ИМ. Было установлено, что низкие показатели ВСР при суточном мониторировании ЭКГ коррелируют с риском внезапной смерти более выражено, чем показатели ФВ, количество желудочковых экстрасистол и толерантность к физическим нагрузкам. Выделены значения мощности спектра в различных частотных диапазонах, связанных с неблагоприятным прогнозом заболевания: общая мощность спектра менее 2000 мс 2 , ULF <1600 мс 2 , VLF <180 мс 2 , LF <35 мс 2 , HF <20 мс 2 и отношение LF/HF <0,95. Низкая мощность в диапазоне VLF в большей степени, чем другие показатели, связана с возникновением внезапной аритмической смерти. Пограничными значениями выраженного снижения ВСР при оценке на протяжении 24 ч рекомендуется считать SDNN <50 мс и триангулярный индекс ВСР <15, а для умеренного снижения ВСР - SDNN <100 мс и триангулярный индекс ВСР <20.

В 1996 г. представлены результаты исследования GISSI-2, длившегося 1 тыс. дней (567 пациентов). К концу срока наблюдения умерли 52 человека, что составило 9,1%. Исследователями установлено, что при снижении PNN50 риск смерти возрастал в 3,5 раза, при уменьшении SDNN - в 3 раза, при повышении RMSSD повышается в 2,8 раза.

СН

У больных с СН выявляют значительное снижение ВСР, что обусловлено активацией симпатического отдела нервной системы и тахикардией. Изменение параметров временного анализа ВСР достоверно коррелирует с выраженностью заболевания, однако изменение параметров спектрального анализа не настолько однозначно. В исследовании зависимости между активностью парасимпатических влияний на сердце у больных с ХСН и функцией ЛЖ установлено, что степень снижения ВСР достоверно связана с ФВ. Таким образом снижение парасимпатической регуляции отражает тяжесть систолической дисфункции.

ГКМП

При ГКМП отмечают снижение общей ВСР и ее парасимпатического компонента. У больных с этой патологией ночью снижается значение LF и HF и отмечается высокий показатель LF/HF по сравнению со здоровыми. При этом наиболее выраженные значения компонента HF выявлены у больных с пароксизмами желудочковой тахикардии.

Диабетическая полинейропатия

Изменения ВСР являются ранним (субклиническим) признаком полинейропатии, что позволяет выявить это состояние еще до манифестации клинических признаков. При диабетической полинейропатии отмечают снижение мощности всех спектральных компонентов, отсутствие увеличения LF при ортостатической пробе, «нормальное» соотношение LF/HF, сдвиг влево центральной частоты компонента LF.

Нарушения ритма сердца

Отражая соотношение симпатической и парасимпатической регуляции, ВСР позволяет судить о риске возникновения опасных для жизни аритмий. Возникновению опасных для жизни желудочковых нарушений ритма, по данным J.O. Valkama, предшествует повышение общей мощности спектра прежде всего за счет его низкочастотного компонента.

В 1991 г. Farell с соавторами предоставил данные исследования ВСР у 416 пациентов с нарушениями ритма. Конечной точкой исследования было возникновение стойкой желудочковой тахикардии или фибрилляции желудочков. Установлено, что при сочетании SDNN <20 мс и желудочковой экстрасистолии более 10 в час чувствительность метода составляет 50%, а специфичность - 94%.

Антиаритмические препараты могут воздействовать на ВСР различными путями. В эксперименте показано, что гемодинамическим следствием желудочковых нарушений ритма является изменение желудочковой эфферентной активности. Следовательно, само по себе подавление аритмий может изменять показатели ВСР. В табл. 4.9 суммированы воздействия антиаритмических препаратов на ВСР.

Таблица 4.9

Заключение

Исследование ВСР является неинвазивным, чувствительным и специфичным методом диагностики дисфункции миокарда, способом оценки эффекта медикаментозной терапии. Анализ показателей ВСР позволяет выделить группу больных с высоким риском возникновения внезапной сердечной смерти, а также прогнозировать развитие заболевания.

О.С. Сычев, О.И. Жаринов "Вариабельность сердечного ритма: физиологические механизмы, методы исследования, клиническое и прогностическое значение"

Заболевания сердца в последние десятилетия вышли на первый план. Наука не стоит на месте, с каждым годом появляются новые методы диагностики и лечения, которые помогают бороться с заболеваниями различной этиологии. Кардиология всегда считалась одной из самых важных медицинских наук. Идет постоянная «борьба» с заболеваниями сердечно-сосудистой системы. На смену давно известных методов диагностики и лечения приходят новые. Успешным примером, может служить анализ микроальтернаций ЭКГ, который позволяет предугадать начало сердечно-сосудистой патологии. Известно, что сердце является своеобразной автономной системой, у которой есть собственная «электростанция» - узлы, в которых образуются нервные импульсы, заставляющие сердечные стенки сокращаться. Однако каким бы самостоятельным не было сердце, на него оказывает влияние и нервная система, как симпатическая, так и парасимпатическая, которая может привести к сбоям в работе сердца. Одним из современных методов оценки взаимосвязи сердца и нервной системы является оценка вариабельности сердечного ритма (ВСР) .

Что такое "Вариабельность сердечного ритма"

Во-первых, необходимо разобраться с термином «вариабельность» — это такое свойство биологических процессов, которое связано с необходимостью приспособления организма к изменяющимся условиям окружающей среды. Другими словами вариабельность - это изменчивость различных параметров, в том числе и ритма сердца, в ответ на воздействие каких-либо факторов. Следовательно, вариабельность сердечного ритма (ВСР) отражает работу сердечно-сосудистой системы и работу механизмов регуляции целостного организма. Учеными была обнаружена взаимосвязь между вегетативной нервной системой и смертностью от сердечно-сосудистых заболеваний, включая внезапную смерть.

К списку публикаций

«Сердце работает как часы» - эту фразу часто применяют к людям, обладающим крепким, здоровым сердцем. Подразумевается, что у такого человека четкий и ровный ритм сердцебиения. На самом деле – суждение в корне неверно. Стивен Гейлс – английский ученый, производивший исследования в области химии и физиологии, в 1733 году сделал открытие, что ритм сердца изменчив.

Вариабельность сердечного ритма

Что такое вариабельность сердечного ритма?

Цикл сокращения сердечной мышцы изменчив. Даже у совершенно здоровых людей, находящихся в состоянии покоя, он разный. Например: если у человека пульс составляет 60 ударов в минуту, это не значит, что промежуток времени между ударами сердца составляет 1 секунду. Паузы могут быть меньше или дольше на доли секунд, а в сумме составить 60 ударов. Такое явление называют вариабельность сердечного ритма. В медицинских кругах – в виде аббревиатуры ВСР.

Так как от состояния организма зависит и разница интервалов между циклами сердечных сокращений, проводить анализ ВСР нужно в стационарном положении. Изменения частоты сердечных сокращений (ЧСС) происходят из-за различных функций организма, постоянно меняясь под новые уровни.

Результаты спектрального анализа ВСР указывают на физиологические процессы, происходящие в системах организма. Такой метод изучения вариабельности дает возможность произвести оценку функциональных особенностей организма, проверить работу сердца, выявить: насколько резко снижена ЧСС, нередко приводящая к внезапному летальному исходу.

Связь нервной вегетативной системы и работы сердца

Вегетативная нервная система (ВНС) отвечает за регулировку работы внутренних органов, включая сердце и кровеносные сосуды. Ее можно сравнить с автономным бортовым компьютером, который отслеживает активность и регулирует деятельность систем в организме. Человек не задумывается, как он дышит, или как внутри происходит пищеварительный процесс, сужаются и расширяются кровеносные сосуды. Вся эта деятельность протекает в автоматическом режиме.

ВНС делится на два вида:

• парасимпатическая (ПСНС);
• симпатическая (СНС).

Вегетативная нервная система и работа сердца

Каждая из систем влияет на функционирование организма, на работу сердечной мышцы.

Симпатическая – отвечает за обеспечение функциями, которые требуются для выживания организма в стрессовых ситуациях. Активирует силы, подает большой приток крови к мышечным тканям, заставляет учащенно биться сердце. При стрессовом состоянии вы снижаете вариабельность сердечного ритма: промежутки между ударами становятся меньше, а скорость пульса увеличивается.

Парасимпатическая – отвечает за отдых и аккумуляцию организма. Поэтому влияет на снижение ритма сердца и на вариабельность. При глубоких вдохах человек успокаивается, а организм начинает восстанавливать функции.

Именно благодаря способностям ВНС подстраиваться к внешним и внутренним изменениям, правильной балансировке в разных ситуациях обеспечивается выживание человека. Нарушения в работе нервной вегетативной системы нередко становятся причинами расстройств, развития заболеваний и даже смертельных исходов.

История появления метода

Использовать анализ вариабельности сердечного ритма стали не так давно. Метод оценивания ВСР привлек внимание ученых лишь в 50-60 годы XX века. В этот период зарубежные светила науки занимались разработкой анализа и его клинического применения. В Советском Союзе приняли рискованное решение использовать метод на практике.

При подготовке космонавта Гагарина Ю.А. к первому полету советские ученые столкнулись со сложной задачей. Требовалось изучить вопросы влияния космического полета на организм человека и снабдить космический объект минимальным количеством приборов и датчиков.

Анализ вариабельности сердечного ритма

Ученый совет принял решение использовать спектральный анализ ВСР для изучения состояния космонавта. Метод разработан доктором Баевским Р.М. и назван кардиоинтервалографией. В этот же период доктор приступил к созданию первого датчика, который использовали в качестве измерительного прибора для проверки ВСР. Он представлял переносную электровычислительную машину с аппаратом для снятия показаний сердечного ритма. Размеры датчика сравнительно небольшие, поэтому аппарат можно переносить и использовать для обследования в любых местах.

Баевский Р.М. открыл совершенно новый подход к проверке человеческого здоровья, который называется донозологическая диагностика. Метод позволяет оценить состояние человека и определить, что послужило развитию болезни и многое другое.

Ученые, проводившие исследования в конце 80-х годов, установили, что спектральный анализ ВСР дает точный прогноз по поводу летального исхода у лиц, которые перенесли инфаркт миокарда.

В 90-е годы кардиологи пришли к единым стандартам клинического использования и проведения спектрального анализа ВСР.

Где еще используют метод ВСР?

На сегодняшний день кардиоинтервалография применяется не только в области медицины. Одна из популярных сфер использования – спорт.

Ученые из Китая установили, что анализ ВСР позволяет оценить вариационный размах сердечного ритма и определить степень стрессового состояния организма при физических нагрузках. С помощью метода можно для каждого спортсмена разработать персональную программу тренировок.

Финские ученые при разработке системы Firstbeat взяли за основу анализ ВСР. Программу рекомендуется использовать спортсменам, чтобы измерить уровень стресса, проанализировать эффективность проводимых тренировок и оценить длительность восстановления организма после физических нагрузок.

Метод ВСР

Анализ ВСР

Вариабельность сердечного ритма изучают при помощи анализа. Этот метод основывается на определении последовательности R-R интервалов ЭКГ. Также существуют интервалы NN, но в этом случае учитывают лишь расстояния между нормальными сердечными сокращениями.

Полученные данные дают возможность определить физическое состояние пациента, проследить за динамикой и выявить отклонения в работе человеческого организма.

Изучив адаптационные резервы человека, можно предсказать возможные сбои в работе сердца и кровеносных сосудов. Если параметры снижены – это говорит о том, что взаимосвязь ВСН и сердечно-сосудистой системы нарушилась, что влечет за собой развитие патологий в работе сердечной мышцы.

Спортсмены и крепкие, здоровые парни имеют высокие данные ВСР, так как повышенный парасимпатический тонус – характерное для них состояние. Высокий симпатический тонус возникает из-за различного рода болезней сердца, что и приводит к пониженному показателю ВСР. А вот при остром, резком снижении вариабельности возникает серьезный риск смертельного исхода.

Спектральный анализ – особенности метода

При использовании спектрального анализа можно произвести оценку влияния систем регулирования организма на сердечные функции.

Медики выделили основные компоненты спектра, соответствующие ритмическим колебаниям сердечной мышцы и отличающиеся различной периодичностью:

• HF – высокочастотный;
• LF – низкочастотный;
• VLF – очень низкочастотный.

Все эти компоненты применяют в процессе кратковременной записи электрокардиограммы. Для проведения длительной записи применяют ультранизкочастотный компонент ULF.

Каждый компонент имеет свои функции:

• LF – определяет, как симпатическая и парасимпатическая нервная система влияет на ритм сердцебиения.
• HF – имеет связь с движениями дыхательной системы и показывает, как блуждающий нерв оказывает влияние на работу сердечной мышцы.
• ULF, VLF указывают на различные факторы: тонус сосудов, процессы терморегуляции и прочие.

Важным показателем является TP, который дает значение общей мощности спектра. Дает возможность суммировать активность воздействий ВНС на работу сердца.

Анализ ВСР

Не менее важными параметрами спектрального анализа являются индекс централизации, который вычисляют, используя формулу: (HF+LF)/VLF.

При проведении спектрального анализа берут во внимание индекс вагосимпатического взаимодействия компонентов LF и HF.

Соотношение LF/HF указывают на то, как симпатический и парасимпатический отдел ВНС влияет на сердечную деятельность.

Рассмотрим нормы некоторых показателей спектрального анализа ВСР:

• LF. Определяет влияние адреналовой системы симпатического отдела ВНС на работу сердечной мышцы. Нормальные значения показателя в пределах 754-1586 мс 2 .
• HF. Определяет активность парасимпатической нервной системы и ее влияние на деятельность сердечно-сосудистой системы. Норма показателя: 772-1178 мс 2 .
• LF/HF. Указывает на баланс СНС и ПСНС и на рост напряжения. Нормой считается 1,5-2,0.
• VLF. Определяет гормональную поддержку, терморегуляторные функции, тонус сосудов и многое другое. Норма составляет не больше 30%.

ВСР здорового человека

Показания спектрального анализа ВСР у каждого человека индивидуальны. При помощи вариабельности ритма сердца можно легко оценить, насколько высока физическая выносливость относительно возрастных показателей, пола и времени суток.

Например: у женского населения ЧСС более высокая. Наивысшие показатели ВСР наблюдаются у детей и подростков. LF и HF компоненты с возрастом становятся ниже.

Доказано, что масса тела человека влияет на показания ВСР. При низком весе мощность спектра увеличивается, а вот у лиц, страдающих ожирением, показатель снижен.

Занятия спортом и умеренные физические нагрузки благотворно влияют на вариабельность. При таких занятиях ЧСС уменьшается, а мощность спектра усиливается. Силовые нагрузки учащают сердцебиение и понижают вариабельность сердечного ритма. Нередки случаи, когда спортсмен внезапно умирал после интенсивной тренировки.

Что означает сниженный ВСР?

Если произошло резкое снижение вариабельности сердечного ритма, это может свидетельствовать о развитии серьезных заболеваний, среди которых чаще всего встречаются:

• Гипертония.
• Ишемическая болезнь сердца.
• Синдром Паркинсона.
• Сахарный диабет I и II типа.
• Рассеянный склероз.

Нарушения ВСР нередко вызваны приемами некоторых препаратов. Сниженные вариации могут свидетельствовать о патологиях неврологического характера.

Анализ ВСР – несложный, доступный способ оценить регуляторные функции вегетативной системы при различных заболеваниях.

С помощью такого исследования можно.

Вариабельность сердечного ритма (ВСР) — это изменчивость продолжительности интервалов R-R последовательных циклов сердечных сокращений за определенные промежутки времени .

ВСР — это выраженность колебаний частоты сердечных сокращений (ЧСС) по отношению к ее среднему уровню .

В настоящее время определение ВСР признано наиболее информативным неинвазивным методом количественной оценки вегетативной регуляции сердечного ритма. Считается, что снижение показателей ВСР свидетельствует о нарушении вегетативного контроля сердечной деятельности и неблагоприятно для прогноза. Наивысшие показатели ВСР регистрируются у здоровых лиц молодого возраста, спортсменов, промежуточные — у больных с различными органическими заболеваниями сердца, в том числе с желудочковыми нарушениями ритма, самые низкие — у лиц, перенесших эпизоды фибрилляции желудочков.

Результаты первого исследования ВСР были опубликованы в 1965 г. . При изучении внутриутробного поражения плода было отмечено, что грубому нарушению сердечного ритма плода предшествуют изменения в структуре ритма. В 1973 г. были описаны физиологические колебания сердечного ритма. В 70−х годах проводились работы по изучению коротких участков ритмокардиограмм у больных с диабетической полинейропатией. Первое сообщение о связи ВСР со смертностью больных, перенесших инфаркт миокарда, было опубликовано в 1978 г. . В 1981 г. для изучения ВСР был предложен метод спектрального анализа. Первоначально, исследование ВСР ограничивалось определением относительно простых показателей, таких как выраженность синусовой аритмии, разница между минимальным и максимальным интервалом R-R, стандартное отклонение интервала R-R на коротких отрезках ЭКГ; проводился анализ только коротких фрагментов записи (2−5 мин), что было обусловлено трудоемкостью исследования и низкими возможностями используемых приборов. С широким введением в практику холтеровского мониторирования, а также появления высокоскоростных ЭВМ и соответствующего программного обеспечения, появилась возможность исследовать ВСР в течение 24 часов. Длительная регистрация позволяет учитывать циркадные (суточные) колебания биологических ритмов человека и менее подвержена влиянию случайных факторов. Именно поэтому большинство известных фирм, занимающихся производством холтеровских мониторов, включили в программное обеспечение анализа записей программы, дающие возможность оценивать ВСР.

Активное изучение ВСР кардиологами всего мира привело к необходимости стандартизации терминологии, выработки оптимальных методов измерения ВСР, а также описания показателей ВСР и их характеристик в норме и при патологических состояниях. С этой целью в мае 1994 г. рабочая группа Европейского общества кардиологии и Североамериканского общества кардиостимуляции и электрофизиологии провела совещание, на котором был подготовлен доклад, описывающий стандарты на измерения, физиологическую интерпретацию и клиническое использование вариабельности сердечного ритма (в дальнейшем — Стандарты).

Понятие о сердечной регуляции. Автоматизм сердца и влияние нервно-гуморальных факторов на функцию синусового узла.

Ритм сердца определяется свойством автоматизма, т.е. способностью клеток проводящей системы сердца спонтанно активироваться и вызывать сокращение миокарда. Регуляция сердечного ритма осуществляется вегетативной, центральной нервной системой, рядом гуморальных воздействий, а также за счет импульсов, возникающих в ответ на раздражение различных интеро- и экстерорецепторов.

Автоматизм обеспечивает возникновение электрических импульсов в миокарде без участия нервной стимуляции. В нормальных условиях ритм сердца задает синусовый узел. Обычная частота синусового импульсообразования — 60 — 100 имп/мин, т.е. автоматизм синусового узла не является постоянной величиной, он может изменяться в связи с возможным смещением водителя ритма сердца в пределах синусового узла.

В ритмической деятельности синусового узла выделяют синусовую тахи-, бради-, нормокардию и аритмию. При синусовой тахикардии у взрослых ЧСС превышает 90 в минуту. Аритмия для синусовой тахикардии не характерна. Синусовая брадикардия характеризуется ЧСС менее 60 в минуту.

Синусовая аритмия устанавливается при различии между самым коротким и самым длинным интервалом сердечных сокращений 0,15 — 0,16 с. Выделяют циклическую синусовую аритмию, связанную с актом дыхания, и синусовую недыхательную, нециклическую аритмию, происхождение которой в норме до конца не выяснено.

Сердце иннервируется вегетативной нервной системой, состоящей из симпатических и парасимпатических нервов. Под влиянием симпатического нерва увеличивается ЧСС. Симпатические нервы, стимулируя бета-адренорецепторы синусового узла, смещают водители ритма к клеткам с самой высокой автоматической активностью. Раздражение блуждающего нерва, в свою очередь, стимулирует М-холинорецепторы синусового узла, вследствие чего развивается брадикардия. Синусовый и атриовентрикулярный узлы находятся в основном под влиянием блуждающего нерва и, в меньшей степени, симпатического, в то время как желудочки контролируются симпатическим нервом.

У молодых здоровых людей имеется высокий парасимпатический тонус, у пациентов с нарушениями функции левого желудочка (недавно перенесенный инфаркт миокарда, сердечная недостаточность, дилатационная кардиомиопатия) — высокий симпатический тонус.

Деятельность вегетативной нервной системы находится под влиянием центральной нервной системы и ряда гуморальных влияний. В продолговатом мозге расположен сердечно-сосудистый центр, объединяющий парасимпа-тический, симпатический и сосудодвигательный центры. Регуляция этих центров осуществляется подкорковыми узлами и корой головного мозга.

На ритмическую деятельность сердца влияют также импульсы, исходящие из сердечно-аортального, синокаротидного и других сплетений. Кроме того, среди факторов, влияющих на сердечно-сосудистый центр, можно выделить гуморальные изменения крови (изменение парциального давления углекислого газа и кислорода, изменение кислотно-основного состояния) и геморецепторный рефлекс.

На ЧСС, как уже отмечалось, оказывают влияние фазы дыхания: вдох вызывает угнетение блуждающего нерва и ускорение ритма, выдох — раздражение блуждающего нерва и замедление сердечной деятельности.

Таким образом, ритм сердца является реакцией организма на различные раздражения внешней и внутренней среды. ЧСС является интегрированным показателем взаимодействия 3−х регулирующих сердечный ритм факторов: рефлекторного симпатического, рефлекторного парасимпатического и гуморально-метаболически-медиаторой среды.

Изменение ритма сердца — универсальная оперативная реакция целостного организма в ответ на любое воздействие внешней среды. В определенной степени, оно характеризует баланс между тонусом симпатического и парасимпатического отделов.

Методы исследования ВСР и стандарты на измерения

Определение ВСР может проводиться разными способами. В зависимости от анализируемой физической величины, для изучения ВСР используются методы временного и частотного анализа. Наиболее простым является временной анализ. Для его проведения, в соответствии со Стандартами, вводится параметр NN-интервал (normal-to-normal), который определяется как все интервалы между последовательными комплексами QRS, вызванные деполяризацией синусового узла. Временной анализ проводится статистическими (при изучении ритмокардиограммы) и графическими (для анализа вариационной пульсограммы (гистограммы) методами. Частотные показатели исследуются методом спектрального анализа.

Ритмокардиограмма (РКГ)

РКГ — вариационный ряд межсистолических интервалов, изображенный в виде отрезков прямой, с общим началом для каждого из них на оси абсцисс. По оси ординат отложены значения продолжительности сердечного цикла, по оси абсцисс — порядковые номера цикла

Ритмокардиограмма здорового человека. Участок РКГ, содержащий 500 R-R интервалов.

В норме, верхний край такой РКГ содержит 3 вида волн с частотой колебаний:

Первые два вида волн опосредуются, соответственно, вагусным и симпатическим влиянием на сердечный ритм. Они легко различимы, так как имеют различную периодичность из-за значительного отличия в скорости проведения импульсов по парасимпатическим и симпатическим волокнам. Третий вид волн, с низкочастотными колебаниями (<0,04 Гц), связан с колебаниями концентраций активных веществ гуморальных сред, влияющих на потенциал действия пейсмейкера синусового узла.

В зависимости от преобладания волн определенной длины выделяют 6 классов РКГ [Жемайтите, 1982 г]. Колебания с периодами от 2 до 10 с относят к 1−му и 2−му классам РКГ, от 10 до 30 с — к 3−му и 4−му классам, более 30 с — к 5−му и 6−му классам. Для 1−го и 2−го классов РКГ характерны нерегулярные колебания, для 3−го и 4−го — более упорядоченные. На РКГ 5−го и 6−го классов колебания практически отсутствуют. Все эти классы характеризуют стационарные процессы, к которым относятся постоянные воздействия на сердце центральной и вегетативной нервной системы, насыщение крови кислородом и углекислым газом, рефлексы. РКГ 1−го класса отражают выраженную брадикардию с максимальным воздействием парасимпатической нервной системы, РКГ 6−го класса — выраженную тахикардию с максимальным влиянием симпатической нервной системы. Периодика колебаний 2 — 4 классов отражает влияние на ритм сердца дыхания. Наличие дыхательной аритмии указывает на преобладание парасимпатической регуляции.

Выделяют также 10 классов РКГ для переходных (нестационарных) состояний, к которым относят ортостатическую пробу, пробу с гипервентиляцией и т.д.

Как было сказано ранее, РКГ анализируется статистическими методами.

Статистические метода делятся на две группы: полученные непосредственным измерением NN-интервалов и полученные сравнением различных NN-интервалов.

Наиболее простым методом является вычисление стандартного отклонения всех NN-интервалов (SDNN), т.е. квадратного корня дисперсии. Так как дисперсия является математическим эквивалентом общей мощности спектра, то SDNN отражает все периодические составляющие вариабельности за время записи. Сокращение продолжительности записи ведет к тому, что SDNN позволяет оценить только коротковолновые колебания ритма. Для того, чтобы избежать искажения результатов, принято анализировать вариабельность по 5−ти минутной (короткие отрезки) или по 24−часовой записи.

Другие показатели вычисляются путем выборки из общей записи коротких участков (обычно 5 мин). К ним относится SDANN — стандартное отклонение средних NN-интервалов за каждые 5 мин непрерывной записи, которое оценивает изменения сердечного ритма с длиной волны более 5 мин и SDNN index — среднее значение всех 5−ти минутных стандартных отклонений NN-интервалов, позволяющее оценить вариабельность с длиной волны менее 5 мин.

Нередко используются показатели, получаемые сравнением NN-интервалов. К ним относятся RMSSD — квадратный корень среднего значения квадратов разностей длительностей последовательных NN-интервалов, NN50 — число NN-интервалов, отличающихся от соседних более чем на 50 мсек, pNN50 — отношение NN50 к общему числу NN-интервалов. Эти показатели применяются для оценки коротковолновых колебаний и коррелируют с мощностью высоких частот.

По РКГ можно построить и вариационные ряды, и спектры. Кроме того, кардиоинтервалограммы позволяют анализировать переходные процессы, их амплитуды и длительности фаз. При кардиоинтервалографии можно «сжать» информацию путем суммирования определенного числа интервалов. Это позволяет, например, анализировать только медленные составляющие сердечного ритма: в этом случае необходимо суммировать 10−15 интервалов, чтобы устранить дыхательную аритмию.

Ряд отечественных исследователей предлагает проводить РКГ в нескольких позициях: лежа, активная ортостатическая проба, клиностаз, восстановительный период после дозированной физической нагрузки.

Гистограмма и вариационная пульсограмма

Под гистограммой понимается графическое изображение сгруппированных значений сердечных интервалов, где по оси абсцисс откладываются временные значения, по оси ординат — их количество. Изображение той же функции в виде сплошной линии называется вариационной пульсограммой

Различают следующие типы гистограмм распределения ритма сердца: 1) нормальная гистограмма, близкая по виду к кривым Гаусса, типична для здоровых людей в состоянии покоя; 2) асимметричная — указывает на нарушение стационарности процесса, наблюдается при переходных состояниях; 3) эксцессивная — характеризуется очень узким основанием и заостренной вершиной, регистрируется при выраженном стрессе, патологических состояниях. Встречается также многовершинная гистограмма, которая обусловлена наличием несинусового ритма (мерцательная аритмия, экстрасистолия), а также множественными артефактами. Различают нормотонические, симпатикотонические и ваготонические типы гистограмм, по которым судят о состоянии вегетативной нервной системы.

Вариационные пульсограммы (гистограммы) отличаются параметрами моды, амплитуды моды, вариационного размаха, а также по форме, симметрии, амплитуде. Достаточно полно вариационная кривая может быть описана параметрами асимметрии (As), эксцесса (Ех), моды (Мо) и амплитуды моды (АМо). Последние три параметра можно легко определить путем ручной обработки динамического ряда сердечных циклов.

Мода (Мо) — наиболее часто встречающиеся значения RR-интервала, которые соответствуют наиболее вероятному для данного периода времени уровню функционирования систем регуляции. В стационарном режиме Мо мало отличается от М. Их различие может быть мерой нестационарности и коррелирует с коэффициентом асимметрии.

Амплитуда моды (АМо) — доля кардиоинтервалов, соответствующее значению моды.

Вариационный размах (Х) — разность между длительностью наибольшего и наименьшего R-R интервала.

Для определения степени адаптации сердечно-сосудистой системы к случайным или постоянно действующим агрессивным факторам и оценки адекватности процессов регуляции Р.М.Баевским предложены ряд параметров, являющихся производными классических статистических показателей (индексы Баевского):

1. ИВР — индекс вегетативного равновесия (ИВР=АМо/Х);
2. ВПР — вегетативный показатель ритма (ВПР=1/Мо х Х);
3. ПАПР — показатель адекватности процессов регуляции (ПАПР=АМо/Мо);
4. ИН — индекс напряжения регуляторных систем (ИН=АМо/2 Х х Мо).

ИВР определяет соотношение симпатической и парасимпатической регуляции сердечной деятельности. ПАПР отражает соответствие между уровнем функционирования синусового узла и симпатической активностью. ВПР позволяет судить о вегетативном балансе: чем меньше величина ВПР, тем больше вегетативный баланс смещен в сторону преобладания парасимпатической регуляции. ИН отражает степень централизации управления сердечным ритмом.

Стандарты предусматривают для оценки гистограмм использование графических методов.

Показатель HRV triangular index — отношение совокупности плотности распределения к максимуму плотности распределения, т.е. отношение общего числа NN-интервалов к количеству интервалов с наиболее часто встречающейся длительностью (амплитуда моды).

TINN — (триангулярная интерполяция гистограммы NN-интервалов, «индекс Святого Георга») — ширина основания треугольника, приближенного к гистограмме распределения NN-интервалов. Суть метода такова: гистограмма условно представляется в виде треугольника, величина основания которого (b) вычисляется по формуле: b=2A/h, где h — количество интервалов с наиболее часто встречающейся длительностью (амплитуда моды), А — площадь всей гистограммы, т.е. общее количество всех анализируемых интервалов R-R. Этот метод позволяет не учитывать интервалы R-R, связанные с артефактами и экстрасистолами, которые на гистограмме образуют дополнительные пики и купола, в то время как при оценке ВСР классическими статистическими показателями и индексами Р.М.Баевского артефакты и экстрасистолы существенно искажают действительную картину. Величина основания гистограммы косвенно отражает вариабельность ритма: чем шире основание, тем больше вариабельность ритма; напротив, чем оно уже, тем регулярнее ритм.

Отечественными авторами предложено вычислять параметры ширины основного купола гистограммы, которые рассчитываются на пересечении уровней 1 и 5 % от общего количества интервалов и 5 и 10 % от амплитуды моды с контуром гистограммы. Такой расчет также позволяет исключить артефактные интервалы R-R.

Для использования графических методов требуется достаточное число NN-интервалов, поэтому они используются для анализа записи продолжительностью не менее 20 мин (предпочтительнее 24 часа).

Поскольку показатели сильно коррелируют между собой, для клинического использования Стандарты предлагают следующие четыре: SDNN, HRV triangular index (отражают суммарную ВСР), SDANN (отражает длинноволновые составляющие ВСР) и RMSSD (отражает коротковолновые составляющие).

Спектральный анализ

Для выявления и оценки периодических составляющих сердечного ритма более эффективен спектральный анализ. При изучении РКГ нетрудно убедиться в том, что она имеет вид периодически повторяющейся волны, а точнее, нескольких волн, которые имеют определенную частоту и амплитуду. Вклад каждой из этих частот в структуру ритма оценивается при помощи анализа Фурье, результатом которого является построение графика зависимости мощности колебаний от их частоты.

Таким образом, спектр сердечного ритма представляет собой зависимость мощности колебаний (по оси ординат) от частоты колебаний (по оси абсцисс). Пики на спектрограмме соответствуют дыхательным волнам, медленным волнам I порядка, медленным волнам II порядка. В зависимости от выраженности дыхательных и недыхательных периодических составляющих соответственно изменяется и характер спектра.

Спектральный анализ позволяет вычленить колебания ритма сердца различной периодичности. При анализе короткой записи (как правило, пятиминутной) в спектре выделяют три компонента: HF — высокочастотный (0,15 — 0,4 Гц) — связан с дыхательными движениями и отражает вагусный контроль сердечного ритма; LF — низкочастотный (0,04 — 0,15 Гц) — имеет смешанное происхождение и связан как с вагусным, так и с симпатическим контролем ритма сердца; VLF — очень низкочастотный (< 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 анализе 24−часовой записи ЭКГ выделяют 4 составляющих спектра: высокочастотные волны — HF — (0,15 — 0,4 Гц) — определяющиеся парасимпатическим влиянием на сердце; низкочастотные волны — LF — (0,04 — 0,15 Гц) — определяющиеся симпатическими и парасимпатическими влияниями, а также барорецепторным рефлексом; волны очень низкой частоты — VLF — (0,0033 — 0,04 Гц) и волны ультранизкой частоты — ULF — (10 −5 — 0,0033 Гц) — отражающие действие многих факторов, в том числе сосудистого тонуса, системы терморегуляции и ренин-ангиотензиновой системы (рис.4).

Характеристика ВСР у здоровых людей

Спектральный анализ 24−часовой записи показывает, что периоды дневной активности и ночного отдыха являются выражением двух различных состояний вегетативной нервной системы. У здоровых людей фракции LF и HF представляет собой циклические и взаимосвязанные колебания с преобладанием значений LF в течение дня и HF ночью. При продолжительной записи фракции HF и LF составляют примерно 5% от общей мощности, в то время как фракции ULF и VLF составляют 95%. Под влиянием различных факторов HF и LF могут увеличиваться. Возрастание LF наблюдается при пробе с наклонами, ортостатической пробе, эмоциональном стрессе и умеренной физической нагрузке у здоровых людей. Увеличение HF наблюдается при пробах с гипервентиляцией, охлаждением лица, вращением.

Изменение ВСР при заболеваниях сердечно-сосудистой системы

Ишемическая болезнь сердца

У больных ишемической болезнью сердца отмечается снижение ВСР (стабилизация сердечного ритма), перераспределение долей регулирующих факторов в сторону увеличения гуморально-метаболических воздействий (увеличение фракции VLF), замедление периода восстановления при проведении пробы с дозированной физической нагрузкой. При этом влияние проводимого лечения на ВСР не учитывается.

Инфаркт миокарда

Снижение ВСР после инфаркта миокарда может быть связано со снижением вагусных влияний на сердце, которое ведет к преобладанию симпатического тонуса и к электрической нестабильности. В острой фазе инфаркта миокарда уменьшение ВСР коррелирует с дисфункцией левого желудочка, пиковой концентрацией креатинфосфокиназы, выраженностью острой недостаточности кровообращения.

Спектральный анализ ВСР у пациентов, перенесших инфаркт миокарда, отражает снижение общей мощности, повышение LF на фоне снижения HF и соответствующее изменение LF/HF.

В постинфарктном периоде снижение ВСР достоверно указывает на возможность возникновения угрожающих желудочковых тахиаритмий (пароксизмальная желудочковая тахикардия, фибрилляция желудочков) и внезапной смерти. ВСР не зависит от снижения фракции выброса левого желудочка, возрастания желудочковой эктопической активности, наличия поздних потенциалов, и является независимым предиктором. Тем не менее, сочетание ВСР с одним из вышеперечисленных показателей, особенно со снижением фракции выброса левого желудочка, делает прогноз более достоверным.

Прогностическое значение различных методов изменения ВСР примерно одинаковое. Критическим уровнем снижения ВСР является SDNN<50мсек и HRV triangular<15, умеренным — SDNN<100мсек и HRV triangular<20.

Точность прогноза возрастает при увеличении продолжительности времени записи, поэтому для оценки риска постинфарктных осложнений принято использовать 24−часовое мониторирование. Изменения ВСР возникают сразу после реперфузии миокарда, но оптимальным сроком для измерения ВСР считается первая неделя после инфаркта миокарда. Изменения ВСР остаются длительно и не восстанавливаются полностью даже через 6−12 месяцев. Более того, ряд авторов считают, что ВСР не утрачивает прогностической ценности даже спустя несколько лет. Отдельные исследователи считают, что прогноз может быть достоверным только в первые 6 месяцев.

Сердечная недостаточность

У больных с сердечной недостаточностью отмечается снижение ВСР. Это сопровождается признаками симпатической активности: увеличение ЧСС, высокий уровень катехоламинов в крови. Снижение ВСР пропорционально классу тяжести сердечной недостаточности по NYHA (New York Heart Associacion). В тяжелой стадии заболевания, несмотря на преобладание симпатического тонуса, LF компонент на спектрограмме не определяется, что обусловлено снижением чувствительности синусового узла к нервным импульсам.

Идиопатическая дилатационная кардиомиопатия

При дилатационной кардиомиопатии значительно снижается мощность HF и увеличивается соотношение LF/HF, т.е. ослабевает парасимпатическая и/или активируется симпатическая нервная регуляция. В большей степени парасимпатический тонус снижен у больных, имеющих желудочковые тахиаритмии.

Трансплантация сердца

У больных, перенесших трансплантацию сердца, ВСР очень низкая, спектральные компоненты не различаются. Появление спектральных компонентов свидетельствует о реиннервации сердца, которая происходит через 1−2 года после трансплантации. ВСР увеличивается в первую очередь за счет симпатического тонуса (появление пика LF). Тонус вагуса не повышается или повышается незначительно.

Гипертоническая болезнь (эссенциальная гипертония)

При эссенциальной гипертонии 1 ст. [ВОЗ, 1978 г.] отмечается преобладание среднечастотной высокоамплитудной периодики во всех пробах (увеличение фракции LF).

При эссенциальной гипертонии 2 ст. с гипертрофией левого желудочка сердца амплитуда средних волн снижается (уменьшение фракции LF), и усиливается влияние гуморального фактора на сердечный ритм, увеличивается время достижения максимальной реакции в активной ортопробе, а величина реагирования на стимул в ней снижается.

Изменение ВСР при диабетической полинейропатии

При диабетической полинейропатии, характеризующейся альтерацией мелких нервных стволов, снижение показателей ВСР связано с повреждением висцеральных нервных окончаний. При этом не наблюдается дисбаланс между компонентами HF и LF (соотношение LF/HF не изменено), так как волокна симпатического и парасимпатического отделов поражаются в равной степени. На поздних стадиях полинейропатии отмечается снижение мощности всех спектральных компонентов.

Следует отметить, что снижение показателей ВСР у больных сахарным диабетом, является доклиническим признаком полинейропатии и может использоваться для ее ранней диагностики. У этих больных снижение ВСР также коррелирует с вероятностью внезапной смерти.

Изменение ВСР при заболеваниях центральной нервной системы

Острое нарушение мозгового кровообращения

Риск внезапной смерти коррелирует с латерализацией и локализацией зоны ОНМК в головном мозге. У пациентов с правосторонним ОНМК отмечается снижение дыхательной ВСР (HF), находящейся в большей степени под контролем парасимпатической нервной системы.

Тетраплегия

У пациентов с полным высоким поражением шейного отдела спинного мозга вагусные и симпатические нервные волокна, направляющиеся к синусовому узлу, интактны. Тем не менее, симпатические нейроны лишены тормозных супраспинальных влияний системы барорецепторов. Таким образом, эти пациенты представляют уникальную клиническую модель, позволяющую оценить вклад супраспинальных механизмов в формирование низкочастотных колебаний сердечного ритма. Показано, что у больных с тетраплегией пик LF на спектрограмме не определяется, что предполагает решающую роль в генезе LF компонента именно супраспинальных механизмов.

Данные об изменении ВСР при различной патологии представлены в таблице 1.

Таблица 1

Изменение ВСР при различной патологии

	Временной
	анализ	TF	HF	LF	VLF	LF/HF
Ишемическая болезнь сердца	снижается	снижается	снижается	снижается	увеличивается
Инфаркт миокарда	снижается	снижается	снижается	увеличивается		увеличивается
Сердечная недостаточность	снижается			снижается (при III-IV ФК)
ИДКМП			снижается	увеличивается		увеличивается
Трансплантация сердца	снижается	появление LF свидетельствует о реиннервации
ГБ 1 ст. [ВОЗ, 1978]				увеличивается
ГБ 2 ст.				снижается	увеличивается
Диабетическая полинейропатия	снижается	снижается	снижается	снижается		не изменяется
ОНМК (правостороннее)			снижается
Тетраплегия				не определяется

Бета-адреноблокаторы

Данных о влиянии бета-антагонистов на ВСР недостаточно. В экспериментах на животных и при незапланированных наблюдениях показано, что ВСР увеличивается в ответ на проводимую терапию бета-блокаторами.

Антиаритмические препараты 1с класса

Имеются данные о том, что флекаинид, пропафенон, энкаинид и морицизин снижают ВСР (существенно снижается SDANN и pNN50 и мощность VLF, LF и HF). Результаты аналогичны при исследовании ВСР в дневное и ночное время.

Хотя препараты 1с класса значительно чаще, чем бета-адреноблокаторы, устраняют желудочковую эктопическую активность, лечение ими приводит к ускорению ЧСС, снижению активности вагусных и усилению симпатических воздействий на проводящую систему сердца — «инициирующего» фактора злокачественных желудочковых нарушений ритма.

М-холиноблокаторы

Лечение атропином приводит к выраженному снижению парасимпатического тонуса и, как следствие, к снижению ВСР, особенно фракции HF.

Отдельные исследования свидетельствуют о том, что назначение низких доз М-холиноблокаторов (атропин, скополамин) ведет к парадоксальному возрастанию парасимпатического тонуса и увеличению ВСР.

Антагонисты кальция

Влияние антагонистов кальция на ВСР неодинаково. Имеются данные о том, что прием нифедипина способствует повышению симпатического тонуса, которое проявляется снижением ВСР, увеличением фракции LF, существенным снижением HF и увеличением отношения LF/HF. Прием дилтиазема, напротив, усиливает вагусные влияния на сердце, что отражается увеличением фракции HF.

Препараты, увеличивающие продолжительность потенциала действия

Влияние амиодарона на ВСР изучено недостаточно. Ряд авторов считает, что при назначении амиодарона ВСР не изменяется.

Ингибиторы АПФ

Клинические наблюдения указывают на увеличение ВСР и уменьшении отношения LF/HF при лечении каптоприлом и эналаприлом.

Сердечные гликозиды

Дигоксин выражено усиливает парасимпатический тонус и ведет к увеличению ВСР. Имеются данные о том, что у пациентов с сердечной недостаточностью I-II функциональных классов назначение дигоксина может предотвращать прогрессирующее снижение ВСР.

Средства, действующие на центральную нервную систему

Различные психотропные препараты по разному влияют на ВСР.

В исследованиях показано, что трициклические антидепрессанты - неизбирательные ингибиторы нейронального захвата (амитриптилин, доксепин) существенно снижают ВСР, в то время как избирательные ингибиторы нейронального захвата (флуоксетин, флувоксамин) ВСР не изменяют.

Транквилизаторы — производные бензодиазепина (феназепам) увеличивают ВСР (увеличиваются фракции LF, HF и общая мощность спектра).

Нейролептики — производные дибензодиазепина (клозапин) достоверно снижают ВСР.

Индукция анестезии препаратами пропофол и тиопентон ведет к уменьшению общей мощности спектра, особенно за счет снижения фракции HF, и увеличения отношения LF/HF.

Данные о влиянии лекарственных препаратов на ВСР представлены в таблице 2.

Таблица 2

Влияние лекарственных препаратов на ВСР

	Временной	Частотный (спектральный) анализ
	анализ	TF	HF	LF	VLF	LF/HF
Бета-адреноблокаторы	увеличивается	увеличивается
Антиаритмики 1 с класса	снижается	снижается	снижается	снижается	снижается
М-холиноблокаторы	снижается		снижается (парадоксальное возрастание HF при назначении низких доз)
Антагонисты Са нифедипин	снижается		снижается	увеличивается		увеличивается
дилтиазем			увеличивается
Амиодарон	не изменяется (?)
Сердечные гликозиды	увеличивается		увеличивается
Трициклические антидепрессанты неизбирательные ИНЗ — амитриптилин)	снижается
(избирательные ИНЗ — флуоксетин)	не изменяют
Транквилизаторы (BZ)	увеличивается	увеличивается	увеличивается	увеличивается
Нейролептики (клозапин)	снижается
Индукция наркоза (пропофол, тиопентон)	снижается	снижается	снижается			увеличивается

Заключение

• Определение ВСР является доступным неинвазивным методом оценки вегетативной регуляции сердечной деятельности.
• Изучение ВСР основывается на анализе РКГ, вариационных гистограмм и спектральном анализе.
• Определение ВСР проводится методами временного и частотного анализа на коротких (2−15 мин) и длинных (24 часа) участках записи.
• Неблагоприятными для прогноза заболеваний являются снижение показателей временного анализа, снижение TP, снижение мощности HF, возрастание мощности LF, увеличение отношения LF/HF.
• Лекарственные препараты неодинаково влияют на ВСР; некоторые из них, в том числе ряд антиаритмических препаратов выражено снижают ВСР. В связи с этим, возможны исследования по назначению лекарственных препаратов под контролем холтеровского мониторирования с последующим анализом ВСР.
• В настоящее время оценка ВСР в клинике проводится для прогнозирования риска внезапной смерти у больных, перенесших острый инфаркт миокарда, а также для ранней диагностики диабетической полинейропатии.
• Исследования ВСР представляются перспективными не только в терапевтической практике. В анестезиологии изучается влияние средств для наркоза и анальгетиков на ВСР; исследования в акушерстве и неонатологии направлены на оценку риска внутриутробной и младенческой смерти; в неврологии предлагается использование анализа ВСР при болезни Паркинсона, рассеянном склерозе, синдроме Гийена-Барре.
• Изучение ВСР открывает значительные возможности для оценки колебаний тонуса вегетативной нервной системы у здоровых людей и больных с сердечно-сосудистой и другой патологией. Дальнейшие исследования ВСР позволят расширить представления о физиологических процессах в организме, действии лекарственных препаратов и механизмах заболеваний.