Оценка баланса вегетативной регуляции сердечного ритма при выполнении ортостатической пробы

The balance of vegetative reactions of cardiovascular system in active orthostatic to test was defined by a method of share tendencies. At the third level of hierarchy in dynamics time of some R-R intervals of an electrocardiogram it has been revealed, that in orthostatic to test the sympathetic department of vegetative nervous system is the starting mechanism for reactions pair-sympathetic a department. Thus, the share of participation pair-sympathetic a department in tendencies adaptive reactions of cardiovascular system on orthostatic test is prevailing.

Keywords: orthostatic test, adaptive reactions, intervals R-R, transformations of the information, a memory principle, dynamic hierarchy, the share tendency, cumulative capacity, dynamic interface.

Аннотация

Баланс вегетативных реакций сердечнососудистой системы в активной ортостатической пробе определялся методом долевых тенденций. На третьем уровне иерархии в динамике временного ряда кардиоинтервалограммы было выявлено, что в ортостатической пробе симпатический отдел вегетативной нервной системы является запускающим механизмом для реакций парасимпатического отдела. При этом, доля участия парасимпатического отдела в тенденциях адаптивных реакциях сердечнососудистой системы на ортостатическую пробу является преобладающей.

Ключевые слова: ортостатическая проба, адаптивные реакции, интервалы R-R, преобразования информации, накопительный принцип, динамическая иерархия, долевая тенденция, кумулятивная емкость, динамическое сопряжение

Основная часть

При проведении активной ортостатической пробы (О.п.) обследуемый самостоятельно переходит из положения лежа в положение стоя; при этом участие скелетных мышц в гемодинамической адаптации достаточно выражено [8,10].

Изменение положения тела при О.п. само по себе не представляет заметной нагрузки, однако, если регуляторные механизмы не обладают достаточным функциональным резервом, ортостатическое воздействие оказывается для организма стрессорным [4,5,12].

В медицинской практике проведение ортостатических проб используют при диагностировании: дисфункций деятельности вегетативной нервной системы, гипертонической болезни, ишемической болезни сердца. Также данное обследование способствует установлению контроля за состоянием здоровья при медикаментозной терапии, которая способна вызвать ортостатические нарушения кровотока [6,10].

Гипо- и асимпатико-тонический типы реакций при О.п. характеризуются значительным снижением и систолического, и диастолического АД, малым учащением пульса или даже его урежением; сердечный индекс в этих случаях снижается выражено и очень быстро. У лиц с ортостатическим расстройствам кровообращения (ОРК), связанными с патологией исполнительных звеньев сердечнососудистой системы, результаты О.п. не полностью соответствуют какому-либо из перечисленных типов реакций, отражающих нарушение регуляции [4].

Особенности выявляемого несоответствия имеют значение для диагностики природы ОРК. Ортостатическая проба при диагностике используется в двух случаях. В одних случаях с помощью ее пытаются прогнозировать вероятность «отказа» функционирования систем организма в условиях, связанных с интенсивным перераспределением крови в сосудистом русле, которое происходит при динамических и статических нагрузках субмаксимальной и максимальной мощности [11]. Ортостатическая проба используется так же в качестве функциональной тестовой нагрузки, с целью выявления направленности и выраженности адаптационных реакций организма, как, впрочем, и основная масса других нагрузочных тестов [4].

В многочисленных публикациях по поводу оценки резервных возможностей организма встречаются попытки найти с помощью О.п. некий универсальный показатель, который бы адекватно отражал функциональное состояние и резервы кардио-респираторной системы в целом [7].

Большое многообразие изменений параметров кровеносной системы обнаруживается при индивидуальной оценке результатов применения ортостатической пробы. Такое многообразие вызвано тем, что в компенсационных реакциях сердечнососудистой системы принимают участие механизмы местного, регионального и системного уровней. Совокупность динамических свойств сердечнососудистой системы в случаях ортостатического повышения давления, или понижения пульса, находится в явной зависимости от исходных значений этих параметров в покое и может отражать нарушение баланса регуляторных механизмов [7,13].

На результаты систолического и диастолического АД, на частоту пульса при О.п. могут влиять так же и биоритмы, очевидно, что в утренние часы на фоне повышенной работоспособности результаты будут отличаться от вечернего времени [2].

В зависимости от ранжирования Я-Я интервалов ЭКГ находится индекс напряжения по Р.М. Баевскому [1]. В спектральных методах Я-Я интервалы сортируются по частотному признаку [17,18]. В этих методах, к сожалению, не рассматриваются накопительные свойства признака (см.Рис.3), а сам временной ряд динамических показателей перекраивается под статистические законы вариационного распределения [15,20].

Для определения величины влияния тех или иных уровней вегетативной нервной системы в регуляции адаптивных реакций сердечнососудистой системы после выполнения О.п., нами был предложен метод долевых тенденций [19,21, 23].

Методы исследования. В активной ортостатической пробе обследуемый активно вставал из горизонтального положения в положение вертикальное. В вертикальном положении, у обследуемого, с помощью электрокардиографа Би САЯЭЮ§и№^ С300, во втором отведении велась запись, со скоростью 50 мм/сек.. Я-Я интервалы электрокардиограммы (ЭКГ) измерялись прибором автоматически. График кардиоинтервалограммы (КИГ) представлен на Рис. 1.

Рис. 1 График КИГ после выполнения ортостатической пробы

В оценке структурных изменений долевых тенденций. Долевые тенденции динамической иерархии [14] временного ряда динамических различий в уровневой иерархии Я-Я кардиоинтервалограммы использовался метод интервалов ЭКГ, определялись в двумерных вычислительных таблицах, составленных в программе Excel [19]. В динамике временного ряда КИГ были выделены 4 уровня иерархии (Рис.2).

Рис. 2 Уровни иерархии в динамике временного ряда [21]

Ряд натуральных величин является 1 уровнем в иерархии, амплитуды гармоник 2-го уровня определены из разницы последующего от предыдущего показателя натуральных величин:

(1)

Выделенные из гармоник в отдельные динамические ряды положительные и отрицательные амплитуды представляют 3-й уровень иерархии. В исследованиях использовались статистические методы накопления частотей [15] показателей амплитудной динамики, а так же тригонометрические преобразования сторон прямоугольных треугольников и их перемещений в системе координат [22].

Нарастающий итог долевой тенденции показателей опыта и стандарта всегда равен 2,0, а характер тенденции опыта определяется стандартом [19]. Чтобы показать динамику условной долевой тенденции (В_у) горизонтально, возрастающий стандарт (к&) выбирается:

By= hst -- Bi, (2)

hst= Pх+ Pх+1, где hst - кумулята динамического стандарта, Pх - частость, Bi - доля прироста;

(3)

Показатель резерва динамического сопряжения (РДС) позволяет определить структурную связь в динамике кумулятивных тенденций между различными уровнями иерархии:

где, ДУУ і - доля условного участия, ДУу = Ву + Ву+1,.

Показатель кумулятивной емкости (КЕ), отражает структурные характеристики кумулятивных тенденций (см. Рис.3):

КЕ = ДУУ Х ДУА, (5)

где, ДУА - доля условной активности,

ортостатический парасимпатический сердечнососудистый проба

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3 Структурные характеристики кумулятивных тенденций

Примечание: выпуклая дуга - активная, прямая линия - равномерная, прогнутая дуга - пассивная.

Результаты исследований и их обсуждение. Каждый столбик гистограммы представляет определенный R-R интервал ряда показателей между сердечными сокращениями, а тенденция ряда представлена уравнением третьей степени (Рис.1). Между структурой динамики R-R интервалов и структурой данных полиномиального тренда большие различия. Можно предположить, что при «сглаживании» ряда динамики полиномиальным уравнением теряется основная информация об адаптивных реакциях, а это: крутизна подъема и спуска волн, их протяженность, величина амплитуды прироста, структурные тенденции в динамики различных уровней иерархии.

Для расшифровки всех структурных изменений в динамике временного ряда использовался метод долевых тенденций, в основе которого лежит измерение амплитуды показателя. В результате структуры динамики измеренных долевых тенденций на различных уровнях иерархии дают новые определения изменениям, которые произошли в отделах и звеньях системы в результате взаимодействия ее с внешней средой. В структурах динамики проявляется формы: накопительного итога, кумулятивной емкости, доли активности, доли условных тенденции. Между уровнями иерархии существует связь, величина которой может зависеть от роли в адаптивных реакциях того или иного отдела, или звена системы. Для анализа этих структур могут привлекаться показатели вариации и статистические сравнения [15]. Сама амплитуда показателя временного ряда является базовой и обладает информационными свойствами, а это характеристики внешних влияний, или внутренних взаимодействий, которые характерны для сложно организованных систем [14,16]. Дальнейшее выделение амплитуд из временного ряда предполагает получение дополнительных динамических рядов в уровневой иерархии и позволяет выделить основные и второстепенные признаки адаптации по доле участия того или иного уровня [21].

В таблице 1 приведены структурные характеристики кумулятивных тенденций различных уровней иерархии по показателю КЕ (формула 5). Отрицательная величина КЕ характеризует пассивную форму структуры накопительного итога, а положительная величина - активную (см. Рис. 3).

Таблица 1

КУМУЛЯТИВНАЯ ЕМКОСТЬ (КЕ) НА РАЗЛИЧНЫХ УРОВНЯХ ИЕРАРХИИ.

Динамическая структура 1 -го уровня иерархии отражает равновесие между активными и пассивными характеристиками кумулятивных тенденций (0,06). Показатель КЕ динамического ряда 2-го уровня иерархии, в отличие от 1 -го уровня имеет высокую активную форму (28,4). Основным «возмутителем спокойствия» в динамике равновесия, как показывает 3-й уровень иерархии, является ряд положительных амплитуд (см.Рис.4 а) и б)), который примерно в три раза больше активности отрицательных амплитуд (60,7 и 17,9).

а) тенденции 2-го (ОР инт) и 3-го уровней иерархии

Рис. 4 Условные долевые тенденции 3-го уровня иерархии

Удаление тенденции гармоник из динамики положительных и отрицательных амплитуд (формула 2) позволило рассмотреть активность положительных амплитуд, которая оказалась примерно в шесть раз выше отрицательных (6,18 и -1,15).

Можно предположить, что ряд из положительных амплитуд является показателем симпатических реакций, а отрицательных - показателем парасимпатических реакций. По предлагаемой нами формуле в ортостатической пробе между звеньями ВНС можно определить диапазон между системными антагонистами (САД - системный адаптивный диапазон):