Характеристики кардиоинтервалограммы у студентов младших курсов КРСУ с различными типами электроэнцефалограммы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Характеристики кардиоинтервалограммы у студентов младших курсов КРСУ с различными типами электроэнцефалограммы

клин. ординатор В.П. Ильичев

канд. мед. наук, доц.Е.М. Бебинов

канд. пед. наук, ст. преподаватель С.Е. Бебинов

проф. А.Г. Зарифьян

Annotation

The outcomes of researches conducted in the KRSU, concerning variability of a heart rhythm are shown. The analysis of variability of heart rhythm as a modern method for evaluation of functional condition for sympathetic and parasympathetic divisions of vegetative nerve system is done.

Анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР) является современным неинвазивным методом оценки функционального состояния симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы. В настоящее время общепризнанным является не только научное, но и прикладное значение методов анализа ВСР, и они с каждым годом получают все более широкое распространение. Характеристики кардиоинтервалограммы позволяют прогнозировать адаптационные возможности организма, попадающего в экстремальные условия (высокогорье, Заполярье, космические полеты и др.) Изучение совокупности показателей математического анализа ритма сердца позволяет также проводить диагностику уровня стресса в клинических и психофизиологических исследованиях [1, 35]. сердечный ритм симпатический нервный

Как известно, западные исследователи в основном рассматривают ВСР как показатель состояния симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы и изучают изменения их баланса при различных заболеваниях в процессе терапевтических воздействий.

В отечественных физиологических школах с самого начала использования рассматриваемого метода возникло понимание ВСР, как отражения процесса активации различных регуляторных механизмов, обеспечивающих поддержание сердечнососудистого гомеостаза и адаптацию организма к изменениям условий окружающей среды.

При разработке вопросов клинико-физиологической интерпретации и оценке медленноволновых составляющих спектра сердечного ритма западные исследователи сосредоточили основное внимание на изучении двух его компонентов: высокочастотного (High Frequency - HF) и низкочастотного (Low Frequency - LF). Эти характеристики спектра ВСР пропорционально отражают активность парасимпатического и симпатического отделов ВНС. Что касается более низкочастотных (медленноволновых) колебаний с периодом длиннее чем 70100 с (ниже 0,0150,019 Гц), то в рекомендациях Европейского Кардиологического и Северо-Американского электрофизиологического общества упоминаются так называемые "очень" низкочастотные (Very Low Frequency - VLF) и ультранизкочастотные (Ultra Low Frequency - ULF) колебания сердечного ритма.

Однако авторы рекомендаций указывают, что физиологическая интерпретация в рассматриваемых диапазонах неизвестна и требует дальнейшего изучения.

В последние годы имеется тенденция к изучению волновой структуры кардиоинтервалограммы в связи с динамикой ряда функциональных показателей человеческого организма, когда одновременно регистрируется несколько параметров разных физиологических систем [4, 5].

Большое значение при таком подходе придается показателям электроэнцефалограммы, так как они позволяют судить об участии коры головного мозга в адаптации организма к изменяющимся условиям внешней среды [5, 7].

В 80е годы были проведены исследования, в которых сделаны попытки проанализировать, как изменяется характер сердечного ритма при выполнении различных функциональных нагрузок у испытуемых с разной способностью к направленным перестройкам нейродинамических параметров [2, 7].

Используя специально разработанный способ обработки ЭЭГ-кривых, было показано, что у испытуемых с низкой адаптивной пластичностью нейродинамических процессов распределение RR-интервалов не имело четко выраженной структуры как в состоянии покоя, так и при выполнении различных функциональных проб, чего никогда не отмечалось у испытуемых с высоким уровнем адаптивности.

Таким образом, в приведенных исследованиях обнаружена определенная взаимосвязь между пластичностью центральных механизмов и динамическими перестройками вегетативной нервной системы. Следует заметить, что в рассматриваемой работе не проводился анализ спектральных характеристик ритма сердца.

В литературе мы не нашли убедительных фактов о соотношениях кардиоинтервалографических характеристик, отражающих уровни активности отделов вегетативной нервной системы и состояния коры головного мозга, хотя существует настоятельная необходимость в получении информации подобного рода.

Одним из направлений медико-биологических исследований в Кыргызско-Российском Славянском университете является изучение механизмов горной адаптации человека. На первом этапе многоэтапного исследования явилось необходимым выявление соотношения характера вегетативной регуляции ритма сердца и динамики биоэлектрической активности головного мозга у жителей низкогорья студентов начальных курсов КРСУ.

Нами была проведена серия исследований, основной задачей которых было сопоставление значений статистических характеристик и волновой структуры кардиоинтервалограммы с данными электроэнцефалограммы, а также поиск возможных связей, отражающих один и тот же уровень функционального состояния в рамках разных систем, формирующих это состояние.

Методы исследования. В работе было обследовано 20 человек - студентов КРСУ (возраст 1820 лет).

Для оценки состояния вегетативной нервной системы был применен метод кардиоинтервалографии с обработкой RR-интервалов по специальной программе на персональном компьютере. Программа позволяла оперативно регистрировать и обрабатывать RR-интервалы ЭКГ с последующим проведением статистической обработки полученных рядов интервалов и выявлением волновой структуры сердечного ритма. В конечном итоге в табличном виде выдавались характеристики: Мо - наиболее часто встречающийся интервал; Амо - доля моды в рассматриваемом ряду; ИН - индекс напряжения адаптивных механизмов; ДВ - амплитуда пика волн в спектрограмме, определяющих влияние дыхания на ритм сердца; МВ1 - амплитуда пика медленных волн, отражающих влияние сосудодвигательного центра; МВ2 - амплитуда пика очень медленных волн, отражающих влияние на ритм надсегментарных структур.

Снятие и усиление аналоговых сигналов ЭЭГ проводилось по общепринятой методике. Обследуемый находился в специальной экранированной камере, которая позволяла избавиться при регистрации ЭЭГ от воздействия внешних электромагнитных полей. Сигналы ЭЭГ усиливались посредством 16канального электроэнцефалографа фирмы "MEDICOR" с последующей компьютерной обработкой аналогового сигнала, которая включала в себя периодометрический анализ, представление записи в виде гистограммы, показывающей преобладание того или иного ритма; автокорреляционный анализ, позволяющий определять регулярность ритмов. Эпохой анализа, т.е. временем произвольно выбранного для анализа участка электроэнцефалограммы, было 10 с.

Возможности программы позволяли выбрать любую комбинацию коммутации электродов. Использовались монополярные отведения с расположением активных электродов на лобной, височной, теменной и затылочной областях правого и левого полушария.

Результаты и их обсуждение. При обработке данных мы распределили обследуемых на типы по классификации, предложенной Е.А. Жирмунской и В.С. Лосевым [6]. Согласно определению авторов классификации и данным, полученным нами, обследуемые разделились на группы, большинство из которых относилось либо к I, либо к IV типу ЭЭГ. Представителей II и III типов было несколько человек, и показатели этих испытуемых не подвергались статистической обработке.

В процессе работы в первую группу мы отнесли обследуемых с I типом ЭЭГ. Этот тип, как указывают вышеупомянутые авторы [6], является организованным, с преобладанием альфаактивности, альфаритм регулярный, в той или иной степени модулированный в веретена, медленная активность выражена слабо (рис. 1, 2).

Рис. 1. ЭЭГ 1 типа.

Рис. 2. Соотношение ритмов в I типе ЭЭГ.

Во вторую наблюдаемую группу вошли лица с IV типом ЭЭГ. В отличие от I типа IV тип ЭЭГ-дезорганизованный, с преобладанием альфаактивности, альфаритм не регулярный, не модулированный, наряду с ним присутствует бетаактивность и много медленных колебаний (рис. 3, 4).

Рис. 3. ЭЭГ 4 типа.

Рис. 4. Соотношение ритмов в IV типе ЭЭГ.

Хотя авторы классификации вели работу на высоте уровня моря, наши данные, полученные в низкогорных условиях (760800 м над ур.м.), в целом подтвердили правомерность разделения на типы.

Затем при анализе соотношения средних значений кардиоинтевалографических характеристик первой и второй группы было проведено сравнение данных об уровне активности ЭЭГ с показателями активности вегетативной нервной системы (см. таблицу). В таблице показаны средние значения характеристик кардиоинтервалограммы (включая показатели волновой структуры) представителей двух типов испытуемых, разделенных по соотношению ритмов электроэнцефалограммы.

В верхней части таблицы помещены значения испытуемых I типа, в нижней данные испытуемых IV типа.

Характеристики кардиоинтервалограммы у представителей разных типов ЭЭГ

В первых трех столбцах таблицы помещены средние значения частоты сердечных сокращений, максимального и минимального артериального давления. Видно, что у волонтеров с ЭЭГ 1 типа значения ЧСС более низкие по сравнению с группой, отнесенной к IV типу.

Характерно, что значения артериального давления в группе испытуемых, отнесенных к I типу, несколько выше значений другой сравниваемой группы. Перемещаясь по таблице, слева-направо, можно отметить, что индекс напряжения механизмов адаптации в группе IV типа ЭЭГ достоверно выше. Средние значения дыхательных волн (ДВ) в обеих группах находятся в близких пределах, уровни пиков в среднечастотном диапазоне (МВ1) показывают, что амплитуда у испытуемых IV типа значительно выше, а значения пиков низкочастотных волн (МВ 2) одинаково велики в обеих группах.

По мнению ведущих исследователей [1, 4], кардиоинтервалы сердечного ритма контролируются, по крайней мере, через два независимых входа. Один исходит из дыхательной системы и определяет модуляцию сердечного ритма в частотной зоне дыхания. Другой вход связан с системой регуляции артериального давления, где ведущую роль играют симпатические механизмы. Ее влияние на сердечный ритм осуществляется в частотном диапазоне около 0,1 Гц. В наших исследованиях сочетание статистических характеристик кардиоинтервалограммы и значений пиков спектрограммы в трех вышеуказанных диапазонах выявило преобладание активности симпатических образований у представителей IV типа электроэнцефалографической активности.

Увеличение в спектре РГ сердца пика мощности на частоте 0,1 Гц коррелирует со снижением среднего уровня АД, на фоне которого более заметно проявляется ритмическая активность собственного осциллятора в системе регуляции кровяного давления. Наоборот, с ростом среднего значения АД амплитуда пиков в спектре РГ сердца на частоте 0,1 Гц падает.

С позиций адаптивных возможностей представители I типа ЭЭГ обладают более совершенным приспособительным механизмом. Центральная нервная система у испытуемых этого типа более пластична, оперативнее и полноценнее перестраивает регуляторные процессы на уровне коры головного мозга. Вегетативная нервная система в этом случае также имеет более высокий адаптационный потенциал. Наши результаты показывают, что ритмографические характеристики у обследуемых адекватно соотносятся с показателями активности головного мозга. Несомненно, что I тип обладает более совершенными регуляторными механизмами как на уровне центральной нервной системы, так и в рамках управления физиологическими отправлениями организма разными отделами вегетативной нервной системы.

Выводы

1. При разделении обследуемых нами студентов на типы ЭЭГ, согласно вышеупомянутой классификации, наиболее многочисленными являются I и IV типы.

2. У обследуемых I типа обнаруживаются характерные признаки волновой структуры сердечного ритма: довольно высокий уровень АД, снижение ЧСС при невысоких значениях статистических показателей КИГ, низкие значения индекса напряжения регуляторных механизмов, а также высокие амплитуды пиков в районе высокочастотных составляющих спектрограммы (ДВ).

3. При анализе показателей лиц, отнесенных к IV типу по ЭЭГ, обнаружено более высокое значение ЧСС, более высокий ИН адаптивных механизмов и в то же время более низкие величины пиков ДВ в спектре КИГ, сочетающиеся с увеличением амплитуды медленных волн 1го порядка, отражающих активацию симпатических механизмов вазомоторного контроля.

Литература

1. Баевский Р.М., Кириллов О.И., Клецкин С.З. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе. М.: Наука, 1984. 223 с.

2. Бекшаев С.С., Василевский Н.Н., Суворов Н.Б., Кутуев В.Б., Сороко С.И. Комбинаторный подход к анализу взаимной статистической зависимости ритмов электроэнцефалографии // Адаптивные реакции мозга и их прогнозирование. Л.: Наука,1978. С. 117123.

3. Заболевания вегетативной нервной системы /Вейн А.М., Вознесенская Т.Г., Голубев В.Л.; под ред. А.М. Вейна. М.: Медицина, 1991. С. 44102.

4. Данилова Н.Н. Психофизиологическая диагностика функциональных состояний: учеб. пособие. М.: Издво МГУ, 1992. 192 с.

5. Жемайтите Д.И. Связь реакции сердечного ритма на пробу активного ортостаза с характеристикой центральной гемодинамики // Физиология человека. 1989. Т.15. №2. С. 3047.

6. Жирмунская Е.А., Лосев В.С. Системы описания и классификация электроэнцефалограмм человека. М.: Наука, 1984. 80 с.

7. Сороко С.И. Нейрофизиологические механизмы индивидуальной адаптации человека в Антарктиде. Л.: Наука. 1984. 150 с.

Размещено на Allbest.ru