Последните проучвания разкриха връзка между сърдечните заболявания и нервната система, причиняваща честа внезапна смърт.

Какво е HRV?

Нормалният интервал от време между всеки цикъл на сърдечен ритъм винаги е различен. При хора със здраво сърцетя се променя през цялото време дори при неподвижен покой. Това явление се нарича променливост сърдечен ритъм(съкратено HRV).

Разликата между контракциите е в рамките на определена средна стойност, която варира в зависимост от конкретното състояние на тялото. Следователно HRV се оценява само в стационарно положение, тъй като разнообразието в дейностите на тялото води до промени в сърдечната честота, като всеки път се адаптира към ново ниво.

Показателите за HRV показват физиологията на системите. Чрез анализиране на HRV можете точно да оцените функционалните характеристики на тялото, да наблюдавате динамиката на сърцето и да идентифицирате рязко намаляване на сърдечната честота, което води до внезапна смърт.

Методи за определяне

Кардиологичното изследване на сърдечните контракции определи оптималните методи за HRV и техните характеристики при различни състояния.

Анализът се извършва чрез изследване на последователността от интервали:

• R-R (електрокардиограма на контракциите);
• N-N (разстояния между нормалните контракции).

Статистически методи. Тези методи се основават на получаване и сравняване на "N-N" интервали с оценка на променливостта. Кардиоинтервалограмата, получена след изследването, показва набор от "R-R" интервали, повтарящи се един след друг.

Индикаторите за тези интервали включват:

• SDNN отразява сумата от показателите на HRV, при които отклоненията на N-N интервали и R-R променливостпропуски;
• RMSSD сравнение на последователност на N-N интервали;
• PNN5O показва процент N-Nинтервали, които се различават с повече от 50 милисекунди за целия период на изследване;
• CV оценка на показателите за вариабилност на величината.

Геометричните методи се отличават с получаване на хистограма, която изобразява кардиоинтервали с различна продължителност.

Тези методи изчисляват променливостта на сърдечната честота, като използват определени величини:

• Mo (Mode) означава кардиоинтервали;
• Amo (Mode Amplitude) – броят на кардио интервалите, които са пропорционални на Mo като процент от избрания обем;
• VAR (обхват на вариация) съотношение на градуса между сърдечните интервали.

Автокорелационният анализ оценява сърдечния ритъм като случайна еволюция. Това е динамична корелационна графика, получена чрез постепенно изместване на времевата серия с една единица спрямо собствената серия.

Това качествен анализви позволява да изследвате влиянието на централната връзка върху работата на сърцето и да определите скритата периодичност на сърдечния ритъм.

Корелационна ритмография (скатерография). Същността на метода е да покаже последователни кардио интервали в графична двуизмерна равнина.

При конструирането на скатерограма се идентифицира ъглополовяща, в центъра на която има набор от точки. Ако точките са отклонени наляво, можете да видите колко по-кратък е цикълът; изместването надясно показва колко по-дълъг е предишният.

На получената ритмограма площта, съответстваща на отклонение N-Nпропуски. Методът ви позволява да идентифицирате активната работа автономна системаи последващото му въздействие върху сърцето.

Методи за изследване на HRV

Международен медицински стандартиИма два начина за изследване на сърдечния ритъм:

1. Записване на “RR” интервали - за 5 минути се използва за бърза оценка на HRV и извършване на определени медицински изследвания;
2. Ежедневно записване на “RR” интервали - по-точно оценява ритмите на вегетативния запис на “RR” интервали. Въпреки това, когато се дешифрира запис, много индикатори се оценяват въз основа на петминутен период на запис на HRV, тъй като сегментите се формират на дълъг запис, който пречи на спектралния анализ.

За определяне на високочестотния компонент в сърдечния ритъм е необходим запис от около 60 секунди, а за анализ на нискочестотния компонент са необходими 120 секунди запис. За правилно оценяване на нискочестотния компонент е необходим петминутен запис, който е избран за стандартното изследване на HRV.

HRV на здраво тяло

Променливост на средния ритъм в здрави хорадава възможност да се определи тяхната физическа издръжливост според възрастта, пола, времето на деня.

Показателите за HRV са индивидуални за всеки човек. Жените имат по-активен пулс. Най-висок HRV се наблюдава в детството и юношеството. Високо- и нискочестотните компоненти намаляват с възрастта.

HRV се влияе от теглото на човека. Намаленото телесно тегло провокира силата на HRV спектъра, при хората с наднормено тегло се наблюдава обратен ефект.

Спортът и леката физическа активност имат благоприятен ефект върху HRV: мощността на спектъра се увеличава, сърдечната честота се понижава. Прекомерните натоварвания, напротив, увеличават честотата на контракциите и намаляват HRV. Това обяснява честите внезапни смъртни случаи сред спортистите.

Използването на методи за определяне на вариациите на сърдечната честота ви позволява да контролирате тренировките си чрез постепенно увеличаване на натоварването.

Ако HRV е намалена

Рязкото намаляване на вариациите на сърдечната честота показва определени заболявания:

· Исхемични и хипертонични заболявания;

· Прием на определени лекарства;

Изследването на HRV в медицинските дейности се счита за просто и просто налични методи, оценка на вегетативната регулация при възрастни и деца при редица заболявания.

В медицинската практика анализът позволява:

· Оценка на висцералната регулация на сърцето;

· Дефинирайте обща работатяло;

Оценете нивото на стрес и физическа дейност;

· Следете ефективността на изпълнението лекарствена терапия;

· Диагностициране на заболяването в ранен стадий;

· Помага за избор на подход за лечение на сърдечно-съдови заболявания.

Ето защо, когато изследвате тялото, не трябва да пренебрегвате методите за изследване на сърдечните контракции. Показателите за HRV помагат да се определи тежестта на заболяването и да се избере правилното лечение.

Подобни публикации:

Оставете коментар

Има ли риск от инсулт?

1. Повишено (над 140) кръвно налягане:

• често
• Понякога
• Рядко

2. Съдова атеросклероза

3. Пушене и алкохол:

• често
• Понякога
• Рядко

4. Сърдечно заболяване:

• вродено увреждане
• клапни нарушения
• сърдечен удар

5. Преминаване на медицински преглед и ЯМР диагностика:

• Всяка година
• веднъж в живота
• никога

Общо: 0%

Инсулт достатъчно опасна болест, което засяга хора не само на напреднала, но и на средна възраст и дори много млади хора.

Инсулт - спешен случай опасна ситуациякогато е необходима незабавна помощ. Често завършва с увреждане, в много случаи дори смърт. Освен запушване на кръвоносен съд при исхемичен тип, причината за пристъп може да бъде и мозъчен кръвоизлив поради високо кръвно налягане, с други думи, хеморагичен инсулт.

Редица фактори увеличават вероятността от инсулт. Например не винаги са виновни гените или възрастта, въпреки че след 60 години заплахата нараства значително. Всеки обаче може да направи нещо, за да го предотврати.

Повишена артериално наляганее основният рисков фактор за инсулт. Коварната хипертония не показва симптоми в началния етап. Поради това пациентите го забелязват късно. Важно е редовно да измервате кръвното си налягане и да приемате лекарства, ако нивата са повишени.

Никотинът свива кръвоносните съдове и повишава кръвното налягане. Рискът от инсулт за пушач е два пъти по-висок от този за непушач. Има обаче добра новина: тези, които се откажат от пушенето, значително намаляват тази опасност.

3. Ако сте с наднормено тегло: отслабнете

затлъстяване - важен факторразвитие на мозъчен инфаркт. Пълните хора трябва да помислят за програма за отслабване: яжте по-малко и по-добре, добавете физическа активност. По-възрастните хора трябва да обсъдят с лекаря си каква загуба на тегло ще им бъде полезна.

4. Поддържайте нормални нива на холестерол

Повишените нива на “лошия” LDL холестерол водят до отлагане на плаки и емболи в кръвоносните съдове. Какви трябва да бъдат стойностите? Всеки трябва да се информира индивидуално със своя лекар. Тъй като границите зависят например от наличието на съпътстващи заболявания. Освен това, високи стойности„добрият“ HDL холестерол се счита за положителен. Здравословен начин на живот, особено балансирана диетаи още физически упражнения, може да има положителен ефект върху нивата на холестерола.

Диета, известна като „средиземноморска“, е полезна за кръвоносните съдове. Тоест: много плодове и зеленчуци, ядки, зехтин вместо олио за пържене, по-малко колбаси и месо и много риба. Добра новина за гастрономите: можете да си позволите да се отклоните от правилата за един ден. Важно е да се храним здравословно като цяло.

6. Умерена консумация на алкохол

Прекомерната консумация на алкохол увеличава смъртта на засегнатите от инсулт мозъчни клетки, което е недопустимо. Не е необходимо да се въздържате напълно. Чаша червено вино на ден е дори полезна.

Движението понякога е най-доброто нещо, което можете да направите за здравето си, за да отслабнете, да нормализирате кръвното налягане и да поддържате еластичността на кръвоносните съдове. Упражненията за издръжливост като плуване или бързо ходене са идеални за това. Продължителността и интензивността зависят от личната физическа форма. Важна забележка: Нетренирани лица над 35 години трябва да бъдат прегледани от лекар преди да започнат да тренират.

8. Слушайте сърдечния си ритъм

Редица сърдечни заболявания допринасят за вероятността от инсулт. Те включват предсърдно мъждене, вродени дефекти и други ритъмни нарушения. Възможните ранни признаци на сърдечни проблеми не трябва да се пренебрегват при никакви обстоятелства.

9. Контролирайте кръвната си захар

Хората с диабет са два пъти по-склонни да получат мозъчен инфаркт, отколкото останалата част от населението. Причината е, че повишените нива на глюкоза могат да причинят увреждане кръвоносни съдовеи насърчават отлагането на плаки. Освен това при пациентите захарен диабетЧесто присъстват и други рискови фактори за инсулт, като хипертония или твърде високи липиди в кръвта. Ето защо пациентите с диабет трябва да внимават да регулират нивата на захарта си.

Понякога стресът няма нищо лошо и дори може да ви мотивира. Продължителният стрес обаче може да повиши кръвното налягане и податливостта към заболявания. Косвено може да причини развитието на инсулт. Панацеи за хроничен стресне съществува. Помислете какво е най-добро за вашата психика: спорт, интересно хоби или може би упражнения за релаксация.

Анализ на вариабилността на сърдечната честота

Индивидуален избор на антиаритмична терапия за предсърдно мъждене(MA) все още е труден проблем. В тази връзка продължава разработването на нови неинвазивни техники за подобряване на точността на клиничната диагноза и ефективността на избора на схеми на лечение. Анализът на променливостта на сърдечната честота (HRV) може да се използва като такава техника.

Методът за вариабилност на сърдечната честота се основава на количествен анализ на RR интервалите, измерени чрез ЕКГ за определен период от време. В този случай можете да нормализирате или броя на сърдечните цикли, или продължителността на записа. Работната комисия на Европейското дружество по кардиология и Северноамериканското дружество по кардиостимулация и електрофизиология предложи да се стандартизира времето за запис на ЕКГ, необходимо за адекватна оценка на параметрите на вариабилността на сърдечната честота. За изследване на времевите характеристики е обичайно да се използват кратки (5 минути) и дълги (24 часа) ЕКГ записи.

Вариабилността на сърдечната честота може да се определи различни начини. Най-широко използваните методи за анализиране на променливостта на сърдечната честота са методите за оценка във времевата и честотната област.

В първия случай индикаторите се изчисляват въз основа на запис на NN интервали за дълъг период от време. Предложени са редица параметри за количествена характеристика на вариабилността на сърдечната честота във времевия диапазон: NN, SDNN, SDANN, SDNNi, RMSSD, NN > 50, pNN 50.

NN е общият брой RR интервали от синусов произход.

SDNN - стандартно отклонение на NN интервали. Използва се за оценка на общата вариабилност на сърдечната честота. Математически еквивалентен на общата мощност в спектралния анализ и отразява всички циклични компоненти, които формират променливостта на ритъма.

SDANN е стандартното отклонение на средните стойности на NN интервали, изчислени за 5-минутни интервали през целия запис. Отразява колебанията с интервал от повече от 5 минути. Използва се за анализиране на нискочестотни компоненти на променливостта.

SDNNi е средната стойност на стандартните отклонения на NN интервали, изчислени за 5-минутни интервали през целия запис. Отразява променливостта с цикъл от по-малко от 5 минути.

RMSSD - корен квадратен от средна сумаквадратни разлики между съседни NN интервали. Използва се за оценка на високочестотни компоненти на променливостта.

NN 50 - броят на двойките съседни NN интервали, които се различават с повече от 50 m/s по време на целия запис.

pNN 50 - стойността на NN 50 разделена на общ брой NN интервали.

Изследването на вариабилността на сърдечната честота в честотния диапазон ви позволява да анализирате тежестта на колебанията различни честотив общия спектър. С други думи, този метод определя мощността на различните хармонични компоненти, които заедно формират променливостта. Възможният диапазон от RR интервали може да се интерпретира като честотната лента на канала за регулиране на сърдечната честота. Въз основа на съотношението на мощностите на различните спектрални компоненти може да се съди за доминирането на един или друг физиологичен механизъм за регулиране на сърдечната честота. Спектърът е конструиран чрез метода на бързото преобразуване на Фурие. По-рядко използван е параметричният анализ, базиран на авторегресивни модели. Спектърът има четири информативни честотни диапазона:

HF - висока честота (0,15-0,4 Hz). HF компонентът се разпознава като маркер за активността на парасимпатиковата система.

LF - ниска честота (0,04-0,15 Hz). Тълкуването на LF компонента е по-противоречиво. Някои изследователи го интерпретират като маркер за симпатикова модулация, други - като параметър, включващ симпатиково и вагусно влияние.

VLF - много ниска честота (0,003-0,04 Hz). Произходът на VLF и ULF компонентите се нуждае от допълнително проучване. По предварителни данни VLF отразява активността на симпатиковия субкортикален контролен център.

ULF - ултра ниска честота (< 0,003 Гц). Для 5-минутной записи ЭКГ-оценка и интерпретация ULF-компоненты некорректна из-за нарушения требуемого соотношения между длителностью регистрации и нижней частотой спектра. Поэтому использование данной компоненты оправдано лишь при 24-часовом исследовании ЭКГ.

Спектърът на ритмограмата е концентриран в тясна инфра-нискочестотна област от 0 до 0,4 Hz, което съответства на трептения от 2,5 s до безкрайност. На практика максималният период е ограничен до интервал, равен на 1/3 от времето за запис на интервалограмата. При спектрален анализ на 5-минутен ЕКГ запис е възможно да се открият вълнови трептения с периоди до 99 s, а при холтер мониториране - циркадни трептения с интервали до 8 ч. Единственото ограничение е изискването за стационарност, т.е. независимост на статистическите характеристики от времето.

Основната размерност на спектралните компоненти се изразява в ms 2 /Hz. Понякога те се измерват в относителни единици като съотношението на мощността на отделен спектрален компонент към общата мощност на спектъра минус ултранискочестотния компонент.

Комбинираният времеви и спектрален анализ значително увеличава количеството информация за изследваните процеси и явления от различно естество, тъй като времето и честотните свойства са взаимосвързани. Въпреки това, някои характеристики са ясно отразени във времевата равнина, докато други се проявяват в честотния анализ.

Има две основни функции на променливостта на сърдечната честота: разсейване и концентрация. Първият се тества чрез индикатори SDNN, SDNNi, SDANN. В 8 кратки проби от синусовия ритъм при стационарен процес функцията на разсейване отразява парасимпатиковия отдел за регулиране. Индикаторът RMSSD във физиологична интерпретация може да се разглежда като оценка на способността на синусовия възел да концентрира сърдечния ритъм, регулиран от прехода на функцията на главния пейсмейкър към различни части на синоатриалния възел, които имат неравномерни нива на синхронизиране на възбудимостта и автоматизма. С увеличаване на сърдечната честота на фона на активиране симпатично влияниеима понижение на RMSSD, т.е. повишена концентрация и обратно, с нарастваща брадикардия на фона на повишен вагусен тонус, концентрацията на ритъма намалява. При пациенти с основен несинусов ритъм този показател не отразява автономното влияние, но показва нивото на функционалните резерви на сърдечния ритъм по отношение на поддържането на адекватна хемодинамика. Рязкото отслабване на функцията на концентрация с увеличение на RMSSD с повече от 350 ms при пациенти с хетеротропна брадиаритмия е тясно свързано с внезапна смърт.

Вариабилността на сърдечната честота най-често се използва за стратифициране на риска от сърдечна и аритмична смъртност след инфаркт на миокарда. Доказано е, че намаляването на показателите (по-специално SDNN< 100) коррелируете высокой вероятностью развития угрожающих жизни аритмий и внезапной смерти после инфаркта миокарда.

Има доказателства, че ниската вариабилност е предиктор за патология на сърдечно-съдовата система при практически здрави индивиди. По този начин прогностичната значимост на тези параметри вече е доказана. Понастоящем обаче редица ограничения намаляват диагностичната стойност на техниката. Една от основните пречки пред широкото клинично използване на показателите за вариабилност на сърдечната честота е големият диапазон на индивидуалните колебания при едно и също заболяване, което прави границите на нормата много неясни.

В табл представени са нормални параметри на вариабилност на сърдечната честота.

Нормални стойностивариабилност на сърдечната честота

Това, което се нарича вариабилност на сърдечната честота, алгоритъм за анализ

„Сърцето работи като часовник“ - тази фраза често се прилага за хора, които имат силно, здраво сърце. Разбираемо е, че такъв човек има ясен и равномерен сърдечен ритъм. Всъщност решението е фундаментално погрешно. Стивън Гейлс, английски учен, който провежда изследвания в областта на химията и физиологията, прави откритието през 1733 г., че сърдечният ритъм е променлив.

Какво представлява вариабилността на сърдечната честота?

Цикълът на свиване на сърдечния мускул е променлив. Дори при напълно здрави хора, които са в покой, е различно. Например: ако пулсът на човек е 60 удара в минута, това не означава, че интервалът от време между ударите на сърцето е 1 секунда. Паузите могат да бъдат по-кратки или по-дълги с части от секунди и да добавят общо до 60 удара. Това явление се нарича променливост на сърдечната честота. В медицинските среди - под формата на съкращение HRV.

Тъй като разликата в интервалите между циклите на сърдечния ритъм зависи от състоянието на тялото, анализът на HRV трябва да се извършва в неподвижно положение. Промените в сърдечната честота (HR) възникват поради различни функциитяло, постоянно се променя на нови нива.

Резултатите от спектралния анализ на HRV показват физиологични процеси, протичащи в системите на тялото. Този метод за изследване на променливостта позволява да се оценят функционалните характеристики на тялото, да се провери функционирането на сърцето и да се установи колко рязко е намален сърдечният ритъм, което често води до внезапна смърт.

Връзка между нервната автономна система и сърдечната функция

Вегетативната нервна система (ВНС) е отговорна за регулирането на работата вътрешни органи, включително сърцето и кръвоносните съдове. Може да се сравни с автономен бордови компютър, който следи дейността и регулира функционирането на системите в тялото. Човек не мисли за това как диша или какво се случва вътре храносмилателен процес, кръвоносните съдове се стесняват и разширяват. Цялата тази дейност се извършва автоматично.

ANS е разделен на два вида:

Всяка от системите засяга функционирането на тялото, функционирането на сърдечния мускул.

Симпатичен - отговаря за осигуряването на функциите, които са необходими за оцеляването на тялото в стресови ситуации. Активира силата, осигурява голям приток на кръв към мускулна тъкан, кара сърцето да бие по-бързо. Когато сте стресирани, вие намалявате променливостта на сърдечната си честота: интервалите между ударите стават по-къси и сърдечната честота се увеличава.

Парасимпатикова - отговаря за почивката и натрупването на тялото. Следователно, той влияе върху намаляването на сърдечната честота и променливостта. С дълбоко вдишване човек се успокоява и тялото започва да възстановява функциите си.

Благодарение на способността на ВНС да се адаптира към външни и вътрешни промени и правилното балансиране в различни ситуации е осигурено човешкото оцеляване. Нарушенията във функционирането на нервната автономна система често причиняват нарушения, развитие на заболявания и дори смърт.

История на метода

Използването на анализ на променливостта на сърдечната честота започна едва наскоро. Методът за оценка на HRV привлича вниманието на учените едва през 20 век. През този период чуждестранни светила на науката се занимават с разработването на анализа и неговото клинично приложение. Съветският съюз взе рисковано решение да приложи метода на практика.

По време на обучението на космонавта Ю. А. Гагарин. По време на първия полет съветските учени бяха изправени пред трудна задача. Беше необходимо да се изследва влиянието на космическия полет върху човешкото тяло и да се оборудва космическият обект с минимален брой инструменти и сензори.

Академичен съветреши да използва спектрален анализ на HRV, за да проучи състоянието на астронавта. Методът е разработен от д-р Баевски Р.М. и се нарича кардиоинтервалография. През същия период лекарят започва да създава първия сензор, който се използва като измервателно устройство за проверка на HRV. Той си представи преносим електрически компютър с апарат за отчитане на пулса. Размерите на сензора са относително малки, така че устройството може да се носи и използва за изследване навсякъде.

Баевски Р.М. откри напълно нов подход за проверка на човешкото здраве, наречен донозологична диагностика. Методът ви позволява да оцените състоянието на човек и да определите какво е довело до развитието на болестта и много повече.

Учените, провеждащи изследвания в края на 80-те години, установиха, че спектралният анализ на HRV осигурява точна прогноза за смърт при лица, претърпели инфаркт на миокарда.

През 90-те години кардиолозите стигнаха до единни стандарти за клинична употреба и спектрален анализ на HRV.

Къде другаде се използва методът HRV?

Днес кардиоинтервалографията се използва не само в областта на медицината. Една от популярните области на употреба е спортът.

Учени от Китай установиха, че анализът на HRV позволява да се оцени вариацията на сърдечната честота и да се определи степента на стрес в тялото по време на физическа активност. Използвайки метода, можете да разработите лична тренировъчна програма за всеки спортист.

При разработването на системата Firstbeat финландските учени взеха за основа анализ на HRV. Програмата се препоръчва за използване от спортисти за измерване на нивата на стрес, анализ на ефективността на тренировката и оценка на продължителността на възстановяване на тялото след физическа активност.

Анализ на HRV

Вариабилността на сърдечната честота се изследва с помощта на анализ. Този метод се основава на определяне на R-R последователността ЕКГ интервали. Има и NN интервали, но в този случай се вземат предвид само разстоянията между нормалните сърдечни удари.

Получените данни позволяват да се определи физическото състояние на пациента, да се наблюдава динамиката и да се идентифицират отклонения във функционирането на човешкото тяло.

Чрез изучаване на адаптивните резерви на човек е възможно да се предвидят възможни неизправности във функционирането на сърцето и кръвоносните съдове. Ако параметрите са намалени, това показва, че връзката между VCH и сърдечно-съдовата система е нарушена, което води до развитие на патологии във функционирането на сърдечния мускул.

Спортистите и силните, здрави момчета имат високи данни за HRV, тъй като повишеният парасимпатиков тонус е характерно състояние за тях. Високият симпатичен тонус възниква поради различни видове сърдечни заболявания, което води до намален HRV. Но при остро, рязко намаляване на променливостта възниква сериозен риск от смърт.

Спектрален анализ – особености на метода

С помощта на спектрален анализ е възможно да се оцени влиянието на регулаторните системи на тялото върху сърдечните функции.

Лекарите са идентифицирали основните компоненти на спектъра, съответстващи на ритмичните вибрации на сърдечния мускул и характеризиращи се с различна периодичност:

• HF – висока честота;
• LF – ниска честота;
• VLF – много ниска честота.

Всички тези компоненти се използват в процеса на краткосрочен запис на електрокардиограма. За дългосрочен запис се използва ултра-нискочестотен ULF компонент.

Всеки компонент има свои собствени функции:

• LF – определя как симпатиковата и парасимпатиковата нервна система влияят върху ритъма на сърдечния ритъм.
• СН – има връзка с движенията на дихателната система и показва как блуждаещият нерв влияе върху функционирането на сърдечния мускул.
• ULF, VLF показват различни фактори: съдов тонус, процеси на терморегулация и др.

Важен показател е TP, който дава общата мощност на спектъра. Позволява да се обобщи активността на ефектите на VNS върху работата на сърцето.

Не по-малко важни параметри на спектралния анализ са индексът на централизация, който се изчислява по формулата: (HF+LF)/VLF.

При извършване на спектрален анализ се взема предвид индексът на вагосимпатиковото взаимодействие на LF и HF компонентите.

Съотношението LF/HF показва как симпатиковите и парасимпатиковите части на ANS влияят върху сърдечната дейност.

Нека разгледаме нормите на някои показатели за спектрален анализ на HRV:

• LF. Определя влиянието на надбъбречната система симпатично разделение VNS върху работата на сърдечния мускул. Нормалните стойности на индикатора са в рамките на ms 2.
• HF. Определя активността на парасимпатиковата нервна система и влиянието й върху дейността на сърдечно-съдовата система. Норма на показателя: ms 2.
• LF/HF. Показва баланса на SNS и PSNS и нарастване на напрежението. Нормата е 1,5-2,0.
• VLF. Определя хормоналната подкрепа, функциите на терморегулацията, съдовия тонус и много други. Нормата е не повече от 30%.

HRV на здрав човек

Показанията на спектралния анализ на HRV са индивидуални за всеки човек. Използвайки променливостта на сърдечната честота, можете лесно да прецените колко висока е вашата физическа издръжливост спрямо възрастта, пола и времето на деня.

Например: женското население има по-висок пулс. Най-високите нива на HRV се наблюдават при деца и юноши. LF и HF компонентите намаляват с възрастта.

Доказано е, че телесното тегло на човек влияе върху показанията на HRV. При ниско тегло спектърът на мощност се увеличава, но при хора със затлъстяване показателят се намалява.

Спортът и умерената физическа активност влияят благоприятно на изменчивостта. По време на такива упражнения сърдечната честота намалява и мощността на спектъра се увеличава. Силовата тренировка увеличава сърдечната честота и намалява променливостта на сърдечната честота. Не е необичайно спортистът да умре внезапно след интензивна тренировка.

Какво означава намален HRV?

Ако има рязко намаляване на вариабилността на сърдечната честота, това може да означава развитие на сериозни заболявания, най-честите от които са:

• Хипертония.
• Сърдечна исхемия.
• Синдром на Паркинсон.
• Захарен диабет тип I и II.
• Множествена склероза.

Нарушенията на HRV често са причинени от приема на определени лекарства. Намалените вариации могат да показват патологии от неврологичен характер.

HRV анализът е прост, достъпен начин за оценка на регулаторните функции на вегетативната система при различни заболявания.

С това изследване можете:

• дават обективна оценка на функционирането на всички системи на тялото;
• определи колко високо е нивото на стрес по време на физическа активност;
• следете ефективността на лечението;
• оценка на висцералната регулация на сърдечния мускул;
• идентифициране на патологии в ранните стадии на заболяването;
• изберете подходяща терапия за заболявания на сърдечно-съдовата система.

Изследването на сърдечната честота ви позволява да определите тежестта на патологията и да изберете ефективно лечение, така че няма нужда да пренебрегвате този вид преглед.

Вариабилност на сърдечната честота

В тази статия ще ви разкажем какво представлява променливостта на сърдечната честота, какво влияе, как да я измерите и какво да правите с получените данни.

Нашето сърце не е просто помпа. Това е много сложен център за обработка на информация, който комуникира с мозъка чрез нервната и хормоналната система, както и по други начини. Статиите предоставят обширно описание и диаграми на взаимодействието между сърцето и мозъка.

И ние също не контролираме сърцето си; неговата автономност се определя от работата на синусовия възел - който предизвиква свиването на сърдечния мускул. Той е автоматичен, т.е. спонтанно възбужда и задейства разпространението на акционен потенциал в целия миокард, което предизвиква свиване на сърцето.

Работата на всички регулаторни системи на нашето тяло може да бъде представена под формата на двуконтурен модел, предложен от Р. М. Баевски. . Той предложи разделянето на всички регулаторни системи (управляващи вериги) на тялото на два вида: най-високата - централната верига и най-ниската - автономната регулаторна верига (фиг. 3).

Автономната регулаторна верига се състои от синусовия възел, който е пряко свързан със сърдечно-съдовата система (CVS) и чрез нея с дихателната система (RS) и нервните центрове, които осигуряват рефлекторна регулация на дишането и кръвообращението. Блуждаещите нерви (V) имат пряк ефект върху клетките на синусовия възел.

Централната регулаторна верига действа върху синусовия възел чрез симпатикови нерви(S) и хуморалният регулаторен канал (h.k.), или променя централния тонус на ядрата на блуждаещите нерви, има по-сложна структура, състои се от 3 нива, в зависимост от изпълняваните функции.

Ниво B: централната верига за контролиране на сърдечната честота, осигурява „вътрешносистемна“ хомеостаза чрез симпатиковата система.

Ниво B: осигурява междусистемна хомеостаза, между различни системи на тялото с помощта нервни клеткии хуморален (с помощта на хормони).

Ниво А: осигурява адаптация с външна средаизползване на централната нервна система.

Ефективната адаптация се осъществява с минимално участие по-високи ниваконтрол, тоест поради автономна верига. Колкото по-голям е приносът на централните вериги, толкова по-трудно и „скъпо” е за тялото да се адаптира.

На ЕКГ запис изглежда така:

Тъй като се интересуваме от работата на всички регулаторни системи на тялото и това се отразява в работата на синусовия възел, изключително важно е да изключим от разглеждането резултатите от действието на други центрове на възбуждане, чието действие за нашите цели ще бъдат намеса.

Ето защо е изключително важно синусовият възел да задейства сърдечната контракция. Това ще се появи на ЕКГ като P вълна (в червено) (вижте Фигура 6)

Възможни са различни дефекти при запис поради:

Опитваме се да елиминираме всички разсейвания; нашата задача е в идеалния случай да направим всички измервания по едно и също време и на едно и също място, което ни е удобно. Също така препоръчвам да станете от леглото, да направите необходимите (сутрешни) процедури и да се върнете - това ще намали шанса да заспите по време на запис, което се случва периодично. Легнете още няколко минути и включете записа. Колкото по-дълъг е записът, толкова по-информативен е той. За кратки записи обикновено са достатъчни 5 минути. Има и опции за запис на 256 RR интервала. Въпреки че можете да срещнете и опити за оценка на състоянието ви с помощта на по-кратки записи. Ние използваме 10 минутен запис, но бихме искали да е по-дълъг... По-дълъг запис ще съдържа повече информация за състоянието на тялото.

И така, имаме масив от RR интервали, който изглежда по следния начин: Фигура 7:

Преди започване на анализа е необходимо да се изключат артефактите и шумовете (екстрасистоли, аритмии, дефекти в записа и др.) от изходните данни. Ако това не може да се направи, тогава такива данни не са подходящи, най-вероятно индикаторите ще бъдат надценени или подценени.

Вариабилността на сърдечната честота може да се оцени по различни начини. Един от най прости начини- е да се оцени статистическата променливост на последователността от RR интервали; за това се използва статистически метод. Това позволява променливостта да бъде количествено определена за определен период от време.

SDNN е стандартното отклонение на всички нормални (синусови, NN) интервали от средната стойност. Отразява общата променливост на целия спектър, корелира с общата мощност (TP) и е по-зависим от нискочестотния компонент. Освен това всяко движение, което правите във времето за запис, със сигурност ще бъде отразено в този индикатор. Един от основните показатели, които оценяват регулаторните механизми.

Статията се опитва да намери връзката на този показател с VO2Max.

NN50 - броят на двойките последователни интервали, които се различават един от друг с повече от 50 ms.

pNN50 - % NN50 интервали от общ бройвсички NN интервали. Говори за дейността на парасимпатиковата система.

RMSSD - подобно на pNN50, показва главно активността на парасимпатиковата система. Измерва се като корен квадратен от средните квадратни разлики на съседни NN интервали.

И работата оценява динамиката на обучението на триатлонисти въз основа на RMSSD и ln RMSSD за 32 седмици.

Този показател също корелира със състоянието имунна система.

CV(SDNN/R-Raver) - коефициент на вариация, ви позволява да оцените влиянието на сърдечната честота върху променливостта.

За яснота прикачих файл с динамиката на някои от посочените по-горе показатели в периода преди и след полумаратона, който се проведе на 05.11.2017г.

Ако погледнете внимателно записа на променливостта, можете да видите, че той се променя на вълни (вижте фиг.

За да се оценят тези вълни, е необходимо да се трансформира всичко това в различна форма, като се използва трансформацията на Фурие (фиг. 9 демонстрира използването на трансформацията на Фурие).

Сега можем да оценим силата на тези вълни и да ги сравним една с друга, вижте

HF (High Frequency) - мощност на високочестотната област на спектъра, диапазон от 0,15 Hz до 0,4 Hz, което съответства на период между 2,5 секунди и 7 секунди. Този показател отразява функционирането на парасимпатиковата система. Основният предавател е ацетилхолинът, който се разрушава доста бързо. HF отразява нашето дишане. По-точно дихателна вълна - при вдишване интервалът между сърдечните контракции намалява, а при издишване се увеличава.

Всичко е „добро“ с този показател, има много научни статиидоказвайки връзката му с парасимпатиковата система.

LF (Low Frequency) - мощност на нискочестотната част от спектъра, бавни вълни, диапазон от 0,04 Hz до 0,15 Hz, което съответства на период между 7 секунди и 25 секунди. Основният предавател е норепинефринът. LF отразява функционирането на симпатиковата система.

За разлика от HF, тук всичко е по-сложно, не е напълно ясно дали наистина отразява симпатиковата система. Въпреки че в случаите на 24-часово наблюдение това се потвърждава от следното изследване. Голяма статия обаче говори за трудността на интерпретацията и дори опровергава връзката на този показател със симпатиковата система.

LF/HF - отразява баланса на симпатиковия и парасимпатиковия дял на ВНС.

VLF (Very Low Frequency) - много бавни вълни, с честота до 0,04 Hz. Период между 25 до 300 сек. Все още не е ясно какво показва, особено при 5-минутни записи. Има статии, които показват връзка с циркадните ритми и телесната температура. При здрави хора има увеличение на мощността на VLF, което се случва през нощта и достига пикове преди събуждане. Това увеличение на автономната активност изглежда корелира със сутрешния пик на кортизола.

Статията се опитва да намери връзката на този показател с депресивно състояние. Освен това ниската мощност в тази лента е свързана със силно възпаление.

VLF може да се анализира само за дългосрочни записи.

TP (Total Power) - общата мощност на всички вълни с честота в диапазона от 0,0033 Hz до 0,40 Hz.

HFL е нов индикатор, базиран на динамично сравнение на HF и LF компонентите на вариабилността на сърдечната честота. Индикаторът HLF ни позволява да характеризираме динамиката на автономния баланс на симпатиковата и парасимпатиковата система. Увеличаването на този показател показва преобладаването на парасимпатиковата регулация в адаптационните механизми; намаляването на този показател показва включването на симпатиковата регулация.

А ето как изглежда динамиката по време на полумаратонското изпълнение на посочените по-горе показатели:

В следващата част на статията ще разгледаме различни приложения за оценка на променливостта на сърдечната честота и след това ще преминем директно към практиката.

2. Броня, J.A. и J.L. Ардел, изд. Неврокардиология., Oxford University Press: Ню Йорк. Малкият мозък на сърцето, 1994. [PDF]

3. Баевски Прогнозиране на състояния на ръба на нормалното и патологията. "Медицина", 1979 г.

4. Фред Шафър, Ролин МакКрейти и Кристофър Л. Зер. Здравото сърце не е метроном: интегративен преглед на анатомията на сърцето и вариабилността на сърдечната честота, 2014 г. [NCBI]

18. Джордж Е. Билман, Съотношението LF/HF не измерва точно сърдечния симпато-вагусен баланс, 2013 г.

Вариабилността на сърдечната честота е нормална

Лекция: Анализ на вариабилността на сърдечната честота A.P. Кулайчев. Компютърна електрофизиология и функционална диагностика. Изд. 4-то, преработено и допълнителни - М.: ИНФРА-М, 2007, стр.

Анализът на вариабилността на сърдечната честота (HRV) е бързо развиващ се клон на кардиологията, в който най-пълно се реализират възможностите на изчислителните методи. Тази посока до голяма степен е инициирана от пионерските работи на известния местен изследовател R.M. Баевски в областта на космическата медицина, който за първи път въведе в практиката редица комплексни показатели, характеризиращи функционирането на различни регулаторни системи на тялото. В момента стандартизацията в областта на HRV се извършва от работна група на Европейското дружество по кардиология и Северноамериканското дружество по стимулация и електрофизиология.

Сърцето е идеално способно да реагира и на най-малките промени в нуждите на множество органи и системи. Вариационният анализ на сърдечния ритъм дава възможност да се оцени количествено и диференцирано степента на напрежение или тонус на симпатиковите и парасимпатиковите части на ANS, тяхното взаимодействие в различни функционални състояния, както и дейността на подсистемите, които контролират работата на различни органи. Следователно максималната програма в тази насока е разработването на изчислителни и аналитични методи за комплексна диагностика на тялото въз основа на динамиката на сърдечната честота.

HRV методите не са предназначени за диагностициране на клинични патологии, където, както видяхме по-горе, те работят добре традиционни средствавизуален и измервателен анализ. Предимството на този раздел е възможността за откриване на фини отклонения в сърдечната дейност, поради което неговите методи са особено ефективни за оценка на общите функционални възможности на организма при нормални условия, както и ранни отклонения, които при липса на необходимата превантивна процедури, могат постепенно да прераснат в сериозни заболявания. HRV техниката се използва широко в много независими практически приложения, по-специално при Холтер мониторинг и при оценка на годността на спортисти, както и в други професии, свързани с повишен физически и психологически стрес (вижте в края на раздела).

Изходният материал за анализ на HRV са краткосрочни едноканални ЕКГ записи (от две до няколко десетки минути), извършени в спокойно, отпуснато състояние или по време на функционални тестове. На първия етап от такъв запис се изчисляват последователни кардиоинтервали (CI), референтни (гранични) точки на които са R-вълните, като най-изразените и стабилни компоненти на ЕКГ.

Методи за анализ на HRVобикновено групирани в следните четири основни раздела:

• интервалография;
• вариационна пулсометрия;
• спектрален анализ;
• корелационна ритмография.

Други методи.За анализ на HRV се използват редица по-рядко използвани методи, свързани с изграждането на тримерни скатерграми, диференциални хистограми, изчисляване на автокорелационни функции, триангулационна интерполация и изчисляване на индекса St. В оценъчно-диагностичен план тези методи могат да се характеризират като научно-изследователски и практически не носят фундаментално значение нова информация.

Холтер мониторинг Дългосрочното Холтер ЕКГ наблюдение включва многочасово или многодневно едноканално непрекъснато записване на ЕКГ на пациент в нормалните му жизнени условия. Записът се извършва от преносимо носимо записващо устройство на магнитен носител. Поради голямата продължителност, последващото изследване на ЕКГ записа се извършва чрез изчислителни методи. В този случай обикновено се изгражда интервалограма, определят се области на резки промени в ритъма, търсят се екстрасистолни контракции и асистолни паузи, изчислява се общият им брой и екстрасистолите се класифицират по форма и местоположение.

Интервалография Този раздел използва главно методи за визуален анализ на графики на промени в последователни CI (интервалограма или ритмограма). Това дава възможност да се оцени тежестта на различни ритми (предимно дихателния ритъм, вижте фиг. 6.11), за да се идентифицират нарушенията в вариабилността на CI (вижте фиг. 6.16, 6.18, 6.19), асистолия и екстрасистолия. Така че на фиг. Фигура 6.21 показва интервалограма с три пропуснати сърдечни удара (три удължени CI от дясната страна), последвани от екстрасистола (съкратен CI), която е непосредствено последвана от четвърти пропуснат сърдечен ритъм.

Ориз. 6.11. Интервалиограма за дълбоко дишане

Ориз. 6.16. Фибрилационна интервалограма

Ориз. 6.19. Интервалограма на пациент с нормално здраве, но с явни нарушения на HRV

Интервалаграмата позволява да се идентифицират важни индивидуални характеристики на действието на регулаторните механизми в реакциите на физиологични тестове. Като илюстративен пример, помислете за противоположните типове реакции на тест за задържане на дъха. Ориз. Фигура 6.22 показва реакции на ускоряване на сърдечната честота при задържане на дъха. Въпреки това, при субекта (фиг. 6.22, а), след първоначален рязък спад, настъпва стабилизация с тенденция към известно удължаване на CI, докато при субекта (фиг. 6.22, б) първоначалният рязък спад продължава с по-бавно скъсяване на CI, докато нарушенията в вариабилността се появяват CI с дискретен характер на тяхното редуване (което за този субект не се проявява в състояние на релаксация). Фигура 6.23 представя реакции от противоположен характер с удължаване на CI. Въпреки това, ако за субекта (фиг. 6.23, а) има близка до линейна нарастваща тенденция, тогава за субекта (фиг. 23, б) в тази тенденция се проявява бавно-вълнова активност с висока амплитуда.

Ориз. 6.23. Интервалограми за тестове със задържане на дишането с удължаване на CI

Вариационна пулсометрия Този раздел използва главно инструменти за описателна статистика за оценка на разпределението на CI с изграждането на хистограма, както и редица производни показатели, характеризиращи функционирането на различни регулаторни системи на тялото и специални международни индекси. За много от тези индекси са определени клинични граници на нормалност в зависимост от пола и възрастта, както и редица последващи цифрови интервали, съответстващи на дисфункции в различна степен, въз основа на голям експериментален материал.

Стълбовидна диаграма.Спомнете си, че хистограмата е диаграма на плътността на вероятността на извадково разпределение. В този случай височината на определена колона изразява процента на кардиоинтервалите с даден диапазон на продължителност, налични в ЕКГ записа. За тази цел хоризонталната скала на продължителността на CI е разделена на последователни интервали с еднакъв размер (бинове). За сравнимост на хистограмите международният стандарт определя размера на bin на 50 ms.

Нормалната сърдечна дейност се характеризира със симетрична, куполообразна и плътна хистограма (фиг. 6.24). При отпускане с повърхностно дишане хистограмата се стеснява, а при задълбочаване на дишането се разширява. Ако има пропуснати контракции или екстрасистоли, на хистограмата се появяват отделни фрагменти (съответно вдясно или вляво от главния пик, фиг. 6.25). Асиметричната форма на хистограмата показва аритмичния характер на ЕКГ. Пример за такава хистограма е показан на фиг. 6.26, а. За да разберете причините за такава асиметрия, е полезно да се обърнете към интервалограмата (фиг. 6.26, b), която в този случай показва, че асиметрията се определя не от патологична аритмия, а от наличието на няколко епизода на промени в нормален ритъм, който може да бъде причинен от емоционални причини или промени в дълбочината и честотата на дишане.

Ориз. 6.24. Симетрична хистограма

Ориз. 6.25. Хистограма с пропуснати срезове

а - хистограма; b - интервалограма

Индикатори.В допълнение към хистографското представяне, вариационната пулсометрия изчислява и редица числени оценки: описателна статистика, индекси на Баевски, индекси на Каплан и редица други.

Описателни статистически показателидопълнително характеризират разпределението на CI:

• размер на извадката N;
• диапазон на вариация dRR - разликата между максималния и минималния CI;
• средна стойност на RRNN (нормата по отношение на сърдечната честота е: 64±2,6 за възраст 19-26 години и 74±4,1 за възраст 31-49 години);
• стандартно отклонение SDNN (нормално 91±29);
• коефициент на вариация CV=SDNN/RRNN*100%;
• коефициенти на асиметрия и ексцес, характеризиращи симетрията на хистограмата и тежестта на нейния централен връх;
• Режим Mo или стойност на CI, разделяща цялата проба наполовина; при симетрично разпределение режимът е близо до средната стойност;
• амплитуда на режим AMo - процент на CI, попадащи в модалния бин.
• RMSSD - квадратният корен от средната сума на квадратите на разликите на съседните CI (практически съвпада със стандартното отклонение SDSD, норма 33±17), има стабилни статистически свойства, което е особено важно за кратки записи;
• pNN50 - процентът на съседните сърдечни интервали, които се различават един от друг с повече от 50 ms (норма 7±2%), също ще се промени малко в зависимост от дължината на записа.

Индикаторите dRR, RRNN, SDNN, Mo се изразяват в ms. AMo се счита за най-значим, характеризиращ се със своята устойчивост на артефакти и чувствителност към промени във функционалното състояние. Обикновено при хора под 25-годишна възраст AMo не надвишава 40%, с възрастта се увеличава с 1% на всеки 5 години, надвишаването на 50% се счита за патология.

Индикатори R.M. Баевски:

• индекс на автономния баланс IVR=AMo/dRR показва връзката между активността на симпатиковия и парасимпатиковия дял на ВНС;
• индикаторът на вегетативния ритъм VPR=1/(Mo*dRR) позволява да се прецени вегетативния баланс на тялото;
• показателят за адекватността на регулаторните процеси PAPR=AMo/Mo отразява съответствието между активността на сипатичния отдел на ANS и водещото ниво на синусовия възел;
• волтажният индекс на регулаторните системи IN=AMo/(2*dRR*Mo) отразява степента на централизация на контрола на сърдечната честота.

Най-значим в практиката е индексът IN, който адекватно отразява общия ефект от сърдечната регулация. Нормалните граници са: 62,3±39,1 за възраст 19-26 години. Индикаторът е чувствителен към повишен тонус на симпатиковата ANS; малко натоварване (физическо или емоционално) го увеличава 1,5-2 пъти, при значителни натоварвания увеличението е 5-10 пъти.

Индекси A.Ya. Каплан.Разработването на тези индекси преследва задачата за оценка на компонентите на бавните и бързите вълни на променливостта на CI без използването на сложни методи за спектрален анализ:

• Индексът на респираторна модулация (RIM) оценява степента на влияние на дихателния ритъм върху вариабилността на CI:
• IDM=(0,5* RMSSD/RRNN)*100%;
• индекс на симпатико-надбъбречен тонус: SAT=AMo/IDM*100%;
• индекс на бавновълнова аритмия: IMA=(1-0,5*IDM/CV)*100%-30
• индексът на пренапрежение на регулаторните системи IPS е произведението на CAT чрез съотношението на измереното време на разпространение на пулсовата вълна към времето на разпространение в покой, диапазон от стойности:

40-300 - работен невропсихичен стрес;

900-3000 - пренапрежение, нужда от почивка;

3000-10000 - опасно за здравето пренапрежение;

по-горе - необходимостта от спешно излизане от сегашно състояниес посещение при кардиолог.

Индексът SAT, за разлика от IN, отчита само бързия компонент на променливостта на CI, тъй като съдържа в знаменателя не общия диапазон на CI, а нормализирана оценка на променливостта между последователни CI - IDM. По този начин, колкото по-малък е приносът на високочестотния (респираторен) компонент на сърдечния ритъм към общата вариабилност на CI, толкова по-висок е SAT индексът. Много е ефективен за обща предварителна оценка на сърдечната дейност в зависимост от възрастта, нормалните граници са: 30-80 до 27 години, 80-250 от 28 до 40 години, 250-450 от 40 до 60 години и 450-800 за по-големи възрасти. SAT се изчислява на интервали от 1-2 минути в спокойно състояние, надвишаването на горната възрастова граница на нормата е признак на нарушения в сърдечната дейност, а надхвърлянето на долната граница е благоприятен знак.

Естествено допълнение към SAT е IMA, което е правопропорционално на дисперсията на CI, но не общата, а останалата дисперсия минус бързия компонент на променливостта на CI. Нормалните граници на IMA са: 29,2±13,1 за възраст 19-26 години.

Индекси за оценка на отклоненията в изменчивостта.Повечето от разглежданите индикатори са интегрални, тъй като се изчисляват върху доста разширени последователности от CI и са фокусирани конкретно върху оценката на средната променливост на CI и са чувствителни към разликите в такива средни стойности. Тези интегрални оценки изглаждат локалните вариации и работят добре при условия на стационарно функционално състояние, например по време на релаксация. В същото време би било интересно да има други оценки, които биха: а) работили добре при условията на функционални тестове, т.е. когато сърдечната честота не е стационарна, но има забележима динамика, например под формата на тенденция; б) бяха чувствителни точно към екстремни отклонения, свързани с ниска или повишена променливост на CI. В действителност, много незначителни ранни отклонения в сърдечната дейност не се появяват в покой, но могат да бъдат открити по време на функционални тестове, свързани с повишен физиологичен или психически стрес.

В тази връзка има смисъл да предложим един от възможните алтернативни подходи, който ни позволява да конструираме HRV показатели, които, за разлика от традиционните, могат да бъдат наречени диференциални или интервални. Такива индикатори се изчисляват в кратък плъзгащ се прозорец и след това се осредняват за цялата последователност на CI. Ширината на плъзгащия се прозорец може да бъде избрана да бъде около 10 удара на сърцето въз основа на следните три съображения: 1) това съответства на три до четири вдишвания, което до известна степен ви позволява да изравните водещо влияниедихателен ритъм; 2) за такъв относително кратък период сърдечният ритъм може да се счита за условно стационарен дори при условия на стрес функционални тестове; 3) такъв размер на извадката осигурява задоволителна статистическа стабилност на числените оценки и приложимостта на параметричните критерии.

Като част от предложения подход, ние конструирахме два индекса за оценка: индекс на сърдечен стрес PSS и индекс на сърдечна аритмия PSA. Както показа допълнително проучване, умереното увеличение на ширината на плъзгащия се прозорец леко намалява чувствителността на тези индекси и разширява нормалните граници, но тези промени не са фундаментални.

Индексът на PSS е предназначен да оцени „лошата“ вариабилност на CI, изразяваща се в наличие на CI с еднаква или много подобна продължителност с разлика до 5 ms (примери за такива отклонения са показани на фиг. 6.16, 6.18, 6.19) . Това ниво на „нечувствителност“ е избрано по две причини: а) то е достатъчно малко, възлизащо на 10% от стандартния интервал от 50 ms; б) то е достатъчно голямо, за да осигури стабилност и сравнимост на оценките за ЕКГ записи, направени по различно време резолюции. Нормалната средна стойност е 16,3%, стандартното отклонение е 4,08%.

Индексът на PSA е предназначен да оцени екстравариабилността на CI или нивото на аритмия. Изчислява се като процент на CI, които се различават от средната стойност с повече от 2 стандартни отклонения. При нормално разпределение такива стойности ще бъдат по-малко от 2,5%. Нормалната средна стойност на PSA е 2,39%, стандартното отклонение е 0,85%.

Изчисляване на нормалните граници.Често при изчисляване на границите на нормата се използва доста произволна процедура. Избират се условно „здрави“ пациенти, при които по време на амбулаторно наблюдение не са открити заболявания. Индикаторите на HRV се изчисляват от техните кардиограми и средните стойности и стандартните отклонения се определят от тази проба. Тази техника не може да се счита за статистически правилна.

1. Както е посочено по-горе, цялата извадка трябва първо да бъде изчистена от отклонения. Границата на отклоненията и броят на отклоненията за отделен пациент се определят от вероятността за такива отклонения, която зависи от броя на показателите и броя на измерванията.

2. По-нататък обаче е необходимо да се извърши почистване за всеки показател поотделно, тъй като, като се има предвид общата нормативност на данните, индивидуалните показатели на някои пациенти могат да се различават рязко от груповите стойности. Критерият за стандартно отклонение не е подходящ тук, тъй като самите стандартни отклонения са предубедени. Такова диференцирано почистване може да се извърши чрез визуално изследване на графика на стойностите на индикатора, подредени във възходящ ред (графика на Quetelet). Необходимо е да се изключат стойности, принадлежащи към крайните, извити, редки участъци на графиката, оставяйки нейната централна, плътна и линейна част.

Спектрален анализ Този метод се основава на изчисляване на амплитудния спектър (за повече подробности вижте раздел 4.4) на редица кардиоинтервали.

Предварително пренормиране на времето.Въпреки това спектралният анализ не може да се извърши директно върху интервалограма, тъй като в строгия смисъл това не е времева серия: нейните псевдоамплитуди (CIi) са разделени във времето от самите CIi, т.е. нейната времева стъпка е неравномерна. Следователно, преди да се изчисли спектърът, е необходимо временно пренормиране на интервалограмата, което се извършва по следния начин. Нека изберем като постоянна времева стъпка стойността на минималния CI (или половината от него), която означаваме като mCI. Нека сега начертаем две времеви оси една под друга: ще маркираме горната според последователните CI, а долната ще маркираме с постоянна стъпка mCI. В долната скала ще конструираме амплитудите на променливостта на aCI на CI, както следва. Нека разгледаме следващата стъпка mKIi на долната скала, може да има два варианта: 1) mKIi напълно се вписва в следващия KIj на горната скала, тогава приемаме aKIi=KIj; 2) mKIi се наслагва върху две съседни KIj и KIj+1 в процентното съотношение a% и b% (a+b=100%), след което стойността на aKIi се изчислява от съответната пропорция на представителност aKIi=(KIj/a %+KIj+1/b %)*100%. Полученият времеви ред aKIi се подлага на спектрален анализ.

Честотни диапазони.Отделните области на получения амплитуден спектър (амплитудите се измерват в милисекунди) представляват силата на вариабилността на CI, дължаща се на влиянието на различни регулаторни системи на тялото. При спектралния анализ се разграничават четири честотни диапазона:

• 0,4-0,15 Hz (период на трептене 2,5-6,7 s) - висока честота (HF - висока честота) или дихателен диапазон отразява активността на парасимпатиковия кардиоинхибиторен център продълговатия мозък, се реализира чрез блуждаещия нерв;
• · 0,15-0,04 Hz (период на трептене 6,7-25 s) - нискочестотен (LF - ниска честота) или вегетативен диапазон (бавни вълни от първи ред на Траубе-Херинг) отразява активността на симпатиковите центрове на продълговатия мозък, реализирана чрез влиянието на SVNS и PSVNS, но главно с инервация от горния торакален (стелатен) симпатичен ганглий;
• · 0,04-0,0033 Hz (период на трептене от 25 s до 5 min) - много ниска честота (VLF - много ниска честота) съдово-двигателен или съдов обхват (бавни вълни от втори ред на Mayer) отразява действието на централните ерготропни и хуморално-метаболитни регулиране на механизмите; реализирани чрез промени в кръвните хормони (ретин, ангиотензин, алдостерон и др.);
• · 0,0033 Hz и по-бавно - обхватът с ултра ниска честота (ULF) отразява активността на по-високите центрове за регулиране на сърдечната честота, точният произход на регулирането е неизвестен, диапазонът рядко се изследва поради необходимостта от извършване на дългосрочни записи .

а - релаксация; b - дълбоко дишане На фиг. Фигура 6.27 показва спектрограми за две физиологични проби. В състояние на релаксация (фиг. 6.27, а) с плитко дишане амплитудният спектър намалява доста монотонно в посока от ниски към високи честоти, което показва балансирана представителност на различни ритми. По време на дълбоко дишане (фиг. 6.27, b) един респираторен пик се откроява рязко при честота 0,11 Hz (с период на дишане 9 s), неговата амплитуда (променливост) е 10 пъти по-висока от средното ниво при други честоти.

Индикатори.За характеризиране на спектралните диапазони се изчисляват редица показатели:

• честота fi и период Ti на среднопретегления пик на i-тия диапазон, позицията на такъв пик се определя от центъра на тежестта (спрямо честотната ос) на участъка от графиката на спектъра в диапазона;
• мощност на спектъра в диапазоните като процент от мощността на целия спектър VLF%, LF%, HF% (мощността се изчислява като сума от амплитудите на спектралните хармоници в диапазона); нормалните граници са съответно: 28,65±11,24; 33,68±9,04; 35,79±14,74;
• средната стойност на амплитудата на спектъра в диапазона ACP или средната променливост на CI; нормалните граници са съответно: 23,1±10,03, 14,2±4,96, 6,97±2,23;
• амплитудата на максималния хармоник в диапазона Amax и неговия период Tmax (за да се увеличи стабилността на тези оценки е необходимо предварително изглаждане на спектъра);
• нормализирани мощности: LFnorm=LF/(LF+HF)*100%; HFнорма=HF/(LF+HF) *100%; коефициент на вазосимпатиков баланс LF/HF; нормалните граници са съответно: 50,6±9,4; 49,4±9,4; 0,7±1,5.

Грешки в CI спектъра.Нека се спрем на някои инструментални грешки на спектралния анализ (вижте раздел 4.4) във връзка с интервалограмата. Първо, мощностите в честотните диапазони значително зависят от „реалната“ честотна разделителна способност, която от своя страна зависи от поне три фактора: дължината на ЕКГ записа, стойностите на CI и избраната стъпка на пренормализиране на времето на интервалограмата . Това само по себе си налага ограничения върху сравнимостта на различните спектри. В допълнение, изтичането на мощност от пикове с висока амплитуда и странични пикове, дължащо се на амплитудна модулация на ритъма, може да се простира далеч в съседни диапазони, като внася значително и неконтролируемо изкривяване.

На второ място, при запис на ЕКГ не се нормализира основният действащ фактор - дихателният ритъм, който може да има различна честота и дълбочина (дихателната честота се регулира само при дълбоко дишане и хипервентилационни тестове). А за съпоставимост на спектрите в HF и LF диапазоните може да се говори само когато тестовете се извършват с фиксиран период и амплитуда на дишане. За регистриране и контрол на дихателния ритъм ЕКГ записът трябва да бъде допълнен с регистриране на гръдно и коремно дишане.

И накрая, самото разделяне на CI спектъра на съществуващи диапазони е доста произволно и не е статистически обосновано по никакъв начин. За такава обосновка би било необходимо да се тестват различни дялове върху голям експериментален материал и да се изберат най-значимите и стабилни по отношение на факторната интерпретация.

Широкото използване на оценки на мощността на SA също предизвиква известно недоумение. Такива показатели не се съгласуват добре помежду си, тъй като те пряко зависят от размера на честотните диапазони, които от своя страна се различават 2-6 пъти. В тази връзка е за предпочитане да се използват средни амплитуди на спектъра, които от своя страна корелират добре с редица показатели на ЕР в диапазона от стойности от 0,4 до 0,7.

Корелационна ритмография Този раздел включва основно изграждането и визуалното изследване на двумерни точечни диаграми или точечни диаграми, представящи зависимостта на предишни CI от последващи. Всяка точка на тази графика (фиг. 6.28) обозначава връзката между продължителностите на предишния CIi (по оста Y) и следващия CIi+1 (по оста X).

Индикатори.За да характеризирате облака на разсейване, изчислете позицията на неговия център, т.е. средната стойност на CI (M), както и размерите на надлъжната L и напречната w ос и тяхното съотношение w/L. Ако вземем чиста синусоида като CI (идеалният случай на влияние само на един ритъм), тогава w ще бъде 2,5% от L. Стандартните отклонения на a и b по тези оси обикновено се използват като оценки на w и Л.

За по-добра визуална сравнимост върху скатерграмата (фиг. 6.28) е изградена елипса с оси 2L, 2w (за малък размер на извадката) или 3L, 3w (за голям размер на извадката). Статистическата вероятност за надхвърляне на две и три стандартни отклонения е 4,56 и 0,26% при нормалния закон за разпределение на CI.

Норма и отклонения.При наличие на резки нарушения на HRV диаграмата на разсейване става произволна (фиг. 6.29, а) или се разпада на отделни фрагменти (фиг. 6.29, б): по този начин, в случай на екстрасистол, групи от точки изглеждат симетрични спрямо диагоналът, изместен в областта на късите CI от основното разпръскване на облака, а в случай на асистолия, в областта на късите CI се появяват симетрични групи от точки. В тези случаи скатерграмата не предоставя никаква нова информация в сравнение с интервалограмата и хистограмата.

а - тежка аритмия; б - екстрасистолия и асистолия Следователно скатерграмите са полезни главно при нормални условия за взаимно сравняване на различни субекти в различни функционални тестове. Отделна област на такова приложение е тестването на годността и функционалната готовност за физически и психологически стрес (виж по-долу).

Корелация на показателите За да оценим значимостта и корелацията на различните показатели на HRV, през 2006 г. проведохме специално статистическо изследване. Първоначалните данни са 378 ЕКГ записа, извършени в състояние на релаксация при висококвалифицирани спортисти (футбол, баскетбол, хокей, шорттрек, джудо). Резултати от корелация и факторен анализни позволи да направим следните изводи:

1. Наборът от най-често използваните в практиката HRV показатели е излишен, повече от 41% от него (15 от 36) са функционално свързани и силно корелирани показатели:

· функционално зависими са следните двойки показатели: HR-RRNN, Mo-RRNN, LF/HF-HFnorm, LFnorm-HFnorm, fVLF-TVLF, fLF-TLF, fHF-THF, w/L-IMA, Kr-IMA, Kr- w/L;

· следните показатели са силно корелирани (коефициентите на корелация са посочени като множители): Mo-0,96*HR, AMo-0,93*IVR-0,93*PAPR, IVR-0,96*IN, VPR-0,95 *IN, PAPR-0,95*IN- 0.91*VPR, dX-0.92*SDNN, RMSSD-0.91*рNN50, IDM-0.91*HF%, IDM-0.91*AcrHF, w=0.91*рNN50, Br=0.91*w/L, Br=0.91*Kr, LF /HF=0.9*VL%.

По-специално, всички показатели на корелационната ритмография в посочения смисъл се дублират от показатели на вариационна пулсометрия, така че този раздел е само удобна форма за визуално представяне на информация (скатерграма).

2. Индикаторите на вариационната пулсометрия и спектралния анализ отразяват различни и ортогонални факторни структури.

3. Сред показателите на вариационната пулсометрия две групи показатели имат най-голямо факторно значение: а) CAT, PSS, IN, SDNN, pNN50, IDM, характеризиращи различни аспекти на интензивността на сърдечната дейност; б) IMA, PSA, характеризиращи съотношението ритмичност-аритмичност на сърдечната дейност;

4. Значението на диапазоните LF и VLF за функционална диагностика е под въпрос, тъй като факторното съответствие на техните показатели е двусмислено, а самите спектри са подложени на влиянието на многобройни и неконтролирани изкривявания.

5. Вместо нестабилни и двусмислени спектрални показатели е възможно да се използват IDM и IMA, отразяващи дихателните и бавновълновите компоненти на сърдечната вариабилност. Вместо оценки на мощността на лентата, за предпочитане е да се използват средни амплитуди на спектъра.

Оценка на годността Един от ефективни методиОценката на годността и функционалната готовност (спортисти и други професионалисти, чиято работа е свързана с повишен физически и психологически стрес) е анализ на динамиката на промените в сърдечната честота по време на физическа активност с по-голяма интензивност и в периода на възстановяване след усилие. Тази динамика пряко отразява скоростта и ефективността на биохимичните метаболитни процеси, протичащи в течната среда на тялото. В стационарни условия физическата активност обикновено се дава под формата на велоергометрични тестове, но в условията на реални състезания е възможно основно да се изследват процесите на възстановяване.

Биохимия на мускулното енергоснабдяване.Енергията, получена от тялото от разграждането на храната, се съхранява и транспортира до клетките под формата на високоенергийното съединение АТФ (адренозин трифосфорна киселина). Еволюцията е формирала три функционални системи за осигуряване на енергия:

• 1. Анаеробно-алактатната система (ATP - CP или креатин фосфат) използва мускулен ATP в началната фаза на работа, последвано от възстановяване на резервите на ATP в мускулите чрез разделяне на CP (1 mol CP = 1 mol ATP). Резервите от ATP и CP осигуряват само краткосрочни енергийни нужди (3-15 s).
• 2. Анаеробно-лактатната (гликолитична) система осигурява енергия чрез разграждането на глюкоза или гликоген, придружено от образуването на пирогроздена киселина, последвано от нейното превръщане в млечна киселина, която, бързо разлагайки се, образува калиеви и натриеви соли, обикновено наричани лактат . Глюкозата и гликогенът (образувани в черния дроб от глюкоза) се трансформират в глюкозо-6-фосфат и след това в АТФ (1 mol глюкоза = 2 mol ATP, 1 mol гликоген = 3 mol ATP).
• 3. Аеробно-окислителната система използва кислород за окисляване на въглехидрати и мазнини, за да осигури дългосрочна мускулна работа с образуването на АТФ в митохондриите.

В покой, енергията се генерира от разграждането на почти равни количества мазнини и въглехидрати, за да се образува глюкоза. По време на краткотрайни интензивни упражнения АТФ се образува почти изключително от разграждането на въглехидратите („най-бързата“ енергия). Съдържанието на въглехидрати в черния дроб и скелетни мускулиосигурява образуването на не повече от 2000 kcal енергия, което ви позволява да пробягате около 32 км. Въпреки че в тялото има значително повече мазнини, отколкото въглехидрати, метаболизмът на мазнините (глюконеогенеза) с образуването мастни киселини, и след това ATP, който е неизмеримо по-енергийно бавен.

Типът мускулно влакно определя неговия окислителен капацитет. По този начин мускулите, състоящи се от BS влакна, са по-специфични за извършване на физическа активност с висока интензивност поради използването на енергия от гликолитичната система на тялото. Мускулите, състоящи се от MS влакна, съдържат по-голям брой митохондрии и окислителни ензими, което осигурява извършването на по-голям обем физическа активност, използвайки аеробен метаболизъм. Физическата активност, насочена към развиване на издръжливост, помага за увеличаване на митохондриите и окислителните ензими в MS влакната, но особено в BS влакната. Това увеличава натоварването на системата за транспортиране на кислород към работещите мускули.

Натрупването на лактат в телесната течност „подкиселява“ мускулни влакнаи инхибира по-нататъшното разграждане на гликогена, а също така намалява способността на мускулите да свързват калций, което предотвратява тяхното свиване. При интензивен спорт натрупването на лактат достига 18-22 mmol/kg, докато нормата е 2,5-4 mmol/kg. Спортове като бокс и хокей се отличават особено с максимални концентрации на лактат, като тяхното наблюдение в клиничната практика е типично за прединфарктни състояния.

Максималното освобождаване на лактат в кръвта настъпва на 6-та минута след интензивно натоварване. Съответно пулсът също достига своя максимум. Освен това концентрацията на лактат в кръвта и сърдечната честота намаляват синхронно. Следователно, въз основа на динамиката на сърдечната честота, можете да прецените функционалните способности на тялото да намали концентрацията на лактат и следователно ефективността на енергийно регенериращия метаболизъм.

Инструменти за анализ.По време на периода на натоварване и възстановяване се извършва серия от минута по минута i=1,2,3. ЕКГ записи. Въз основа на резултатите се изграждат скатерграми, които се комбинират на една графика (фиг. 6.30), според които визуално се оценява динамиката на промените в показателите на CI. За всяка i-та скатерграма се изчисляват числените показатели M, a, b, b/a. За да се оцени и сравни годността в динамиката на промените във всеки такъв показател Pi, се изчисляват интервални оценки на формата: (Pi-Pmax)/(Po-Pmax), където Po е стойността на индикатора в състояние на релаксация; Pmax е стойността на показателя при максимална физическа активност.

Ориз. 6.30. Комбинирани скатерграми на 1-секундни интервали на възстановяване след натоварване и състояния на релаксация

Литература 5. Gnezditsky V.V. Предизвикани мозъчни потенциали в клиничната практика. Таганрог: Медиком, 1997.

6. Гнездицки В.В. Обратна задачаЕЕГ и клинична електроенцефалография. Таганрог: Медиком, 2000

7. Жирмунская Е.А. Клинична електроенцефалография. М.: 1991 г.

13. Макс Дж. Методи и техники за обработка на сигнали за технически измервания. М.: Мир, 1983.

17. Otnes R., Enokson L. Приложен анализ на времеви редове. М.: Мир, 1982. Т. 1, 2.

18. К. Прибрам. Езици на мозъка. М.: Прогрес, 1975.

20. Рандал Р.Б. Честотен анализ. Брюл и Кяр, 1989 г.

22. Русинов V.S., Grindel O.M., Boldyreva G.N., Vacker E.M. Биопотенциали на мозъка. Математически анализ. М.: Медицина, 1987.

23. А.Я. Каплан. Проблемът за сегментното описание на човешката електроенцефалограма // Човешка физиология. 1999. Т.25. номер 1.

24. А.Я. Каплан, Ал.А. Fingelkurts, An.A. Фингелкуртс, С.В. Борисов, Б.С. Дарховски. Нестационарна природа на мозъчната активност, разкрита от EEG/MEG: методологични, практически и концептуални предизвикателства // Обработка на сигнали. Специален брой: Невронна координация в мозъка: перспектива за обработка на сигнали. 2005. № 85.

25. А.Я. Каплан. Нестационарност на ЕЕГ: методологичен и експериментален анализ // Напредъкът на физиологичните науки. 1998. Т.29. номер 3.

26. Kaplan A.Ya., Борисов S.V.. Динамика на сегментните характеристики на човешката ЕЕГ алфа активност в покой и при когнитивно натоварване // Journal of VND. 2003. № 53.

27. Каплан А.Я., Борисов С.В., Желиговски В.А.. Класификация на ЕЕГ на юноши според спектрални и сегментни характеристики в нормални условия и при разстройство от шизофрения спектър // Вестник на VND. 2005. Т.55. номер 4.

28. Борисов С.В., Каплан А.Я., Горбачевская Н.Л., Козлова И.А.. Структурна организация на алфа активността на ЕЕГ при юноши, страдащи от разстройства от шизофрения спектър // Journal of VND. 2005. Т.55. номер 3.

29. Борисов С.В., Каплан А.Я., Горбачевская Н.Л., Козлова И.А. Анализ на структурната ЕЕГ синхронност на юноши, страдащи от разстройства от шизофрения спектър // Човешка физиология. 2005. Т.31. номер 3.

38. Кулайчев А.П. Някои методологични проблеми на честотния анализ на ЕЕГ // Journal of VND. 1997. № 5.

43. Кулайчев А.П. Методика за автоматизация на психофизиологични експерименти/сб. Моделиране и анализ на данни. М.: РУСАВИЯ, 2004.

44. Кулайчев А.П. Компютърна електрофизиология. Изд. 3-то. М.: Издателство на Московския държавен университет, 2002 г.

Много собственици на спортни часовници вероятно са виждали индикатора „Време за възстановяване“ - едно число, показващо колко часа трябва да почивате преди следващата си тренировка.

Такава сбито представена информация се основава на няколко параметъра, включително възраст, пол, тегло на собственика на часовника, условия и резултати от предишно обучение. Но „основата“ на фигурата е променливостта на сърдечната честота или, както се нарича този показател, „R-R интервал“.

Този индикатор е важен във всички отношения, защото ви помага да сте наясно с тренировките си, тялото си и компетентно да изградите тренировъчен план.

Какво представлява вариабилността на сърдечната честота?

Времето между два удара на сърцето не е фиксирано. Сърдечно-съдовата система, доставяща кислород и хранителни веществакъм органи и тъкани, постоянно се адаптира към нуждите на тялото, така че сърдечната честота постоянно варира. Разликата между два последователни сърдечни удара се нарича променливост на сърдечната честота (HRV) или „R-R интервал“.

Вариабилността на сърдечната честота е разликата във времето между два последователни сърдечни удара

Преди това вариабилността се определяше с помощта на електрокардиограма, но сега тези данни могат да бъдат получени с помощта на сензор за сърдечен ритъм на гърдите и часовник (или приложение за смартфон, като ithlete).

HRV се измерва само в покой. Следенето на този индикатор по време на бягане е безсмислено.

Каква е същността на индикатора?

HRV отразява баланса на нервната система и нивото на натрупан стрес.

Вегетативната нервна система на човека се състои от две части: симпатикова и парасимпатикова. Първият е „педалът на газта“ в тялото, реакцията „бий се или бягай“; когато се активира, пулсът се ускорява. Вторият, парасимпатиковият, е противоположният на „педала на спирачката“, той влияе върху намаляването на сърдечната честота. Дисбалансът във взаимодействието на тези системи води до намалена производителност, нарушено възстановяване и в някои случаи до претрениране.

Вариабилността на сърдечната честота ни позволява да преценим взаимодействието между симпатиковия и парасимпатиковия отдел:

1. Тялото изпитва всякакви стрес(психологически, физически, химически, хормонални) → симпатикова нервна системаактивиран → увеличаване на сърдечната честота, ударен обем → Намаляване на HRV.
2. Процес възстановяване= активност парасимпатикова нервна система→ сърдечната честота намалява → HRV се повишава.

Увеличаването на HRV в покой е признак за положителна адаптация/добро възстановяване, докато намаляването на HRV може да означава тежък стрес/лошо възстановяване.

Въпреки това остават трудности при определянето кои фактори на стреса оказват значително влияние върху нашето възстановяване и кои не. Следователно само редовните измервания на HRV заедно със субективната оценка на вашето състояние и план за обучение ще ви помогнат да получите повече или по-малко пълна картина.

Как се използва HRV на практика?

HRV показва:

• как протича процесът на възстановяване и дали сте претренирали;
• колко добре се адаптирате към натоварването (оптимизиране на тренировъчния процес);
• текущото ви физическо състояние и дори предразположението ви към развитие на заболяване или нараняване.

Понякога тренировъчните планове дори се изграждат въз основа на променливостта на сърдечната честота, което не е неразумно: постоянното наблюдение на нивото на стрес и възстановяване ви позволява да коригирате плана в зависимост от текущото състояние на спортиста. Например нормална или висока HRV (т.е. ниско нивострес) ви позволява да дадете по-интензивно натоварване. Обратно, ако HRV е нисък, се извършва лека тренировка.

Няколко проучвания са доказали ефективността на плана за обучение, базиран на HRV, в сравнение с класическия. Установено е също, че спортисти с високи стойности на HRV имат значително подобрена максимална консумация на кислород (VO2 max) в сравнение със спортисти с по-ниски стойности на HRV.

заключения

• HRV отразява времето между два последователни сърдечни удара
• Промяната в HRV отразява адекватността на възстановяването
• Ниските стойности на HRV отразяват лошо възстановяване или натрупан стрес
• Никога не оценявайте HRV отделно от цялостното си състояние и тренировъчен план.
• Стойностите на HRV в покой не винаги отразяват правилно състоянието на претрениране, така че се препоръчва редовно измерване на индикатора
• HRV е абсолютно безполезен по време на бягане
• Атлетите с високи HRV могат да реагират по-добре на повишено натоварване и да подобрят представянето
• Обучението, базирано на HRV, често е по-точно от традиционния план за обучение
• Динамиката на HRV може да бъде индикатор за чувствителността на спортиста към заболяване (например заболяване на горните дихателни пътища)

Вариабилността на сърдечната честота (HRV) е патологичното свойство на R-R интервала на съседните сърдечни цикли да променя продължителността си в различни периоди от време. HRV се определя от флуктуацията на сърдечната честота спрямо средната му стойност.

Защо се открива променливост на сърдечната честота?

Стойността на идентифицирането на HRV е, че това е добър индикатор за нарушение на автономната регулация на сърцето. Колкото по-изразени са вегетативните промени, толкова повече намаляват показателите на HRV.

Нормалната честота на вариабилност на сърдечната честота или нейните високи стойности се определят при млади хора и спортисти, средните стойности са характерни за пациенти с органична сърдечна патология, а намалената вариабилност на честотата обикновено се открива при тези, които са претърпели камерна фибрилация, но може да има и други причини.

Историята на въвеждането на HRV като диагностичен индикатор започва през 1965 г., когато изследователите Hon и Lee публикуват резултатите от целенасочено изследване на този феномен. Тогава беше възможно да се забележи прогностичната стойност на вариабилността на сърдечната честота на плода: тя е, с висока степен на вероятност, последвана от опасно или животозастрашаващо нарушение на сърцето.

През 1973 г. Sayers и др., определят границите на нормалните (физиологични) колебания в ритъма на сърдечната дейност. През осемдесетте години, благодарение на развитието на компютърните технологии, в метода беше вдъхнат нов живот: ако преди лекарите трябваше да изчисляват всички показатели ръчно, сега специален софтуер върши тази работа. Компютрите не само опростиха самото изследване, но и направиха възможно разширяването и обогатяването му. Така се появи методът за спектрален анализ, денонощен мониторинг на сърдечната честота с изчисляване на HRV и други допълнения.

Намалена променливост на сърдечната честота. Трябва ли да се притеснявате?

Невъзможно е да се направят изводи от резултатите от едно проучване. Променливост на сърдечната честота – неспецифичен признак, то е характерно за много състояния и съответно прогнозата може да бъде съвсем различна. Следователно, след като HRV бъде открит, следващата стъпка е да се открие възможната причина.

Причините са много, но на преден план са сърдечните заболявания: инфаркт на миокарда, исхемична болестсърдечни заболявания, дилатативна кардиомиопатия, хипертония. Описано е развитието на HRV при диабетна полиневропатия. Понякога характерни промени са причинени от заболявания на централната нервна система: инсулт (остър мозъчно-съдов инцидент), тетраплегия и др.

Винаги трябва да помните, че намалената вариабилност на сърдечната честота може да бъде резултат от приема на определени лекарства. Този ефект се наблюдава при следните групи лекарства:

• бета блокери;
• m-антихолинергици;
• антиаритмични лекарства клас 1с;
• калциеви антагонисти;
• сърдечни гликозиди;
• лекарства, които увеличават продължителността на потенциала на действие;
• АСЕ инхибитори;
• психотропни лекарства.

Що се отнася до вариабилността на сърдечната честота на плода, в този случай, разбира се, причините обикновено са различни.

Резултатите от изследването на HRV се използват при диагностицирането на диабетна полиневропатия и при определяне на риска от внезапна смърт при преживели миокарден инфаркт. Оказва се, че при различни обстоятелства промените в ритъма показват различни процесивъзникващи в тялото. Изследванията на HRV са намерили приложение и в анестезиологията, акушерството и неврологията. Всяка дисциплина има свои собствени принципи за тълкуване на резултатите от това изследване, следвайки които съответно се правят различни изводи.

„Сърцето работи като часовник“ - тази фраза често се прилага за хора, които имат силно, здраво сърце. Разбираемо е, че такъв човек има ясен и равномерен сърдечен ритъм. Всъщност решението е фундаментално погрешно. Стивън Гейлс, английски учен, който провежда изследвания в областта на химията и физиологията, прави откритието през 1733 г., че сърдечният ритъм е променлив.

Вариабилност на сърдечната честота

Какво представлява вариабилността на сърдечната честота?

Цикълът на свиване на сърдечния мускул е променлив. Дори при напълно здрави хора, които са в покой, е различно. Например: ако пулсът на човек е 60 удара в минута, това не означава, че интервалът от време между ударите на сърцето е 1 секунда. Паузите могат да бъдат по-кратки или по-дълги с части от секунди и да добавят общо до 60 удара. Това явление се нарича променливост на сърдечната честота. В медицинските среди – под формата на съкращението HRV.

Тъй като разликата в интервалите между циклите на сърдечния ритъм зависи от състоянието на тялото, анализът на HRV трябва да се извършва в неподвижно положение. Промените в сърдечната честота (HR) възникват поради различни функции на тялото, като непрекъснато се променят на нови нива.

Резултатите от спектралния анализ на HRV показват физиологични процеси, протичащи в системите на тялото. Този метод за изследване на променливостта позволява да се оценят функционалните характеристики на тялото, да се провери функционирането на сърцето и да се установи колко рязко е намален сърдечният ритъм, което често води до внезапна смърт.

Връзка между нервната автономна система и сърдечната функция

Вегетативната нервна система (ВНС) е отговорна за регулирането на функционирането на вътрешните органи, включително сърцето и кръвоносните съдове. Може да се сравни с автономен бордови компютър, който следи дейността и регулира функционирането на системите в тялото. Човек не мисли за това как диша или как протича храносмилателният процес вътре, кръвоносните съдове се стесняват и разширяват. Цялата тази дейност се извършва автоматично.

ANS е разделен на два вида:

• парасимпатиков (PSNS);
• симпатичен (SNS).

Автономна нервна система и сърдечна функция

Всяка от системите засяга функционирането на тялото, функционирането на сърдечния мускул.

Симпатичен - отговаря за осигуряването на функциите, които са необходими на тялото, за да оцелее в стресови ситуации. Активира силата, доставя голям приток на кръв към мускулната тъкан, кара сърцето да бие по-бързо. Когато сте стресирани, вие намалявате променливостта на сърдечната си честота: интервалите между ударите стават по-къси и сърдечната честота се увеличава.

Парасимпатикова - отговаря за почивката и натрупването на тялото. Следователно, той влияе върху намаляването на сърдечната честота и променливостта. С дълбоко вдишване човек се успокоява и тялото започва да възстановява функциите си.

Благодарение на способността на ВНС да се адаптира към външни и вътрешни промени и правилното балансиране в различни ситуации е осигурено човешкото оцеляване. Нарушенията във функционирането на нервната автономна система често причиняват нарушения, развитие на заболявания и дори смърт.

История на метода

Използването на анализ на променливостта на сърдечната честота започна едва наскоро. Методът за оценка на HRV привлича вниманието на учените едва през 50-60-те години на 20 век. През този период чуждестранни светила на науката се занимават с разработването на анализа и неговото клинично приложение. Съветският съюз взе рисковано решение да приложи метода на практика.

По време на обучението на космонавта Ю. А. Гагарин. По време на първия полет съветските учени бяха изправени пред трудна задача. Беше необходимо да се изследва влиянието на космическия полет върху човешкото тяло и да се оборудва космическият обект с минимален брой инструменти и сензори.

Анализ на вариабилността на сърдечната честота

Научният съвет реши да използва спектрален анализ на HRV за изследване на състоянието на астронавта. Методът е разработен от д-р Баевски Р.М. и се нарича кардиоинтервалография. През същия период лекарят започва да създава първия сензор, който се използва като измервателно устройство за проверка на HRV. Той си представи преносим електрически компютър с апарат за отчитане на пулса. Размерите на сензора са относително малки, така че устройството може да се носи и използва за изследване навсякъде.

Баевски Р.М. откри напълно нов подход за проверка на човешкото здраве, наречен донозологична диагностика. Методът ви позволява да оцените състоянието на човек и да определите какво е довело до развитието на болестта и много повече.

Учените, провеждащи изследвания в края на 80-те години, установиха, че спектралният анализ на HRV осигурява точна прогноза за смърт при лица, претърпели инфаркт на миокарда.

През 90-те години кардиолозите стигнаха до единни стандарти за клинична употреба и спектрален анализ на HRV.

Къде другаде се използва методът HRV?

Днес кардиоинтервалографията се използва не само в областта на медицината. Една от популярните области на употреба е спортът.

Учени от Китай установиха, че анализът на HRV позволява да се оцени вариацията на сърдечната честота и да се определи степента на стрес в тялото по време на физическа активност. Използвайки метода, можете да разработите лична тренировъчна програма за всеки спортист.

При разработването на системата Firstbeat финландските учени взеха за основа анализ на HRV. Програмата се препоръчва за използване от спортисти за измерване на нивата на стрес, анализ на ефективността на тренировката и оценка на продължителността на възстановяване на тялото след физическа активност.

HRV метод

Анализ на HRV

Вариабилността на сърдечната честота се изследва с помощта на анализ. Този метод се основава на определяне на последователността на R-R ЕКГ интервалите. Има и NN интервали, но в този случай се вземат предвид само разстоянията между нормалните сърдечни удари.

Получените данни позволяват да се определи физическото състояние на пациента, да се наблюдава динамиката и да се идентифицират отклонения във функционирането на човешкото тяло.

Чрез изучаване на адаптивните резерви на човек е възможно да се предвидят възможни неизправности във функционирането на сърцето и кръвоносните съдове. Ако параметрите са намалени, това показва, че връзката между VCH и сърдечно-съдовата система е нарушена, което води до развитие на патологии във функционирането на сърдечния мускул.

Спортистите и силните, здрави момчета имат високи данни за HRV, тъй като повишеният парасимпатиков тонус е характерно състояние за тях. Високият симпатичен тонус възниква поради различни видове сърдечни заболявания, което води до намален HRV. Но при остро, рязко намаляване на променливостта възниква сериозен риск от смърт.

Спектрален анализ – особености на метода

С помощта на спектрален анализ е възможно да се оцени влиянието на регулаторните системи на тялото върху сърдечните функции.

Лекарите са идентифицирали основните компоненти на спектъра, съответстващи на ритмичните вибрации на сърдечния мускул и характеризиращи се с различна периодичност:

• HF – висока честота;
• LF – ниска честота;
• VLF – много ниска честота.

Всички тези компоненти се използват в процеса на краткосрочен запис на електрокардиограма. За дългосрочен запис се използва ултра-нискочестотен ULF компонент.

Всеки компонент има свои собствени функции:

• LF – определя как симпатиковата и парасимпатиковата нервна система влияят върху ритъма на сърдечния ритъм.
• СН – има връзка с движенията на дихателната система и показва как блуждаещият нерв влияе върху функционирането на сърдечния мускул.
• ULF, VLF показват различни фактори: съдов тонус, процеси на терморегулация и др.

Важен показател е TP, който дава общата мощност на спектъра. Позволява да се обобщи активността на ефектите на VNS върху работата на сърцето.

Анализ на HRV

Не по-малко важни параметри на спектралния анализ са индексът на централизация, който се изчислява по формулата: (HF+LF)/VLF.

При извършване на спектрален анализ се взема предвид индексът на вагосимпатиковото взаимодействие на LF и HF компонентите.

Съотношението LF/HF показва как симпатиковите и парасимпатиковите части на ANS влияят върху сърдечната дейност.

Нека разгледаме нормите на някои показатели за спектрален анализ на HRV:

• LF. Определя влиянието на надбъбречната система на симпатиковия отдел на ANS върху функционирането на сърдечния мускул. Нормалните стойности на индикатора са в диапазона 754-1586 ms 2.
• HF. Определя активността на парасимпатиковата нервна система и влиянието й върху дейността на сърдечно-съдовата система. Нормален индикатор: 772-1178 ms 2 .
• LF/HF. Показва баланса на SNS и PSNS и нарастване на напрежението. Нормата е 1,5-2,0.
• VLF. Определя хормоналната подкрепа, функциите на терморегулацията, съдовия тонус и много други. Нормата е не повече от 30%.

HRV на здрав човек

Показанията на спектралния анализ на HRV са индивидуални за всеки човек. Използвайки променливостта на сърдечната честота, можете лесно да прецените колко висока е вашата физическа издръжливост спрямо възрастта, пола и времето на деня.

Например: женското население има по-висок пулс. Най-високите нива на HRV се наблюдават при деца и юноши. LF и HF компонентите намаляват с възрастта.

Доказано е, че телесното тегло на човек влияе върху показанията на HRV. При ниско тегло спектърът на мощност се увеличава, но при хора със затлъстяване показателят се намалява.

Спортът и умерената физическа активност влияят благоприятно на изменчивостта. По време на такива упражнения сърдечната честота намалява и мощността на спектъра се увеличава. Силовата тренировка увеличава сърдечната честота и намалява променливостта на сърдечната честота. Не е необичайно спортистът да умре внезапно след интензивна тренировка.

Какво означава намален HRV?

Ако има рязко намаляване на вариабилността на сърдечната честота, това може да означава развитие на сериозни заболявания, най-честите от които са:

• Хипертония.
• Сърдечна исхемия.
• Синдром на Паркинсон.
• Захарен диабет тип I и II.
• Множествена склероза.

Нарушенията на HRV често са причинени от приема на определени лекарства. Намалените вариации могат да показват патологии от неврологичен характер.

HRV анализът е прост, достъпен начин за оценка на регулаторните функции на вегетативната система при различни заболявания.

С помощта на такова изследване е възможно.

Анализът на вариабилността на сърдечната честота (HRV) е бързо развиващ се клон на кардиологията, в който най-пълно се реализират възможностите на изчислителните методи. Тази посока до голяма степен е инициирана от пионерските работи на известния местен изследовател R.M. Баевски в областта на космическата медицина, който за първи път въведе в практиката редица комплексни показатели, характеризиращи функционирането на различни регулаторни системи на тялото. В момента стандартизацията в областта на HRV се извършва от работна група на Европейското дружество по кардиология и Северноамериканското дружество по стимулация и електрофизиология.

Сърцето е идеално способно да реагира и на най-малките промени в нуждите на множество органи и системи. Вариационният анализ на сърдечния ритъм дава възможност да се оцени количествено и диференцирано степента на напрежение или тонус на симпатиковите и парасимпатиковите части на ANS, тяхното взаимодействие в различни функционални състояния, както и активността на подсистемите, които контролират работата на различни органи. . Следователно максималната програма в тази насока е разработването на изчислителни и аналитични методи за комплексна диагностика на тялото въз основа на динамиката на сърдечната честота.

Методите на HRV не са предназначени за диагностициране на клинични патологии, където, както видяхме по-горе, традиционните средства за визуален и измервателен анализ работят добре. Предимството на този раздел е възможността за откриване на фини отклонения в сърдечната дейност, поради което неговите методи са особено ефективни за оценка на общите функционални възможности на организма при нормални условия, както и ранни отклонения, които при липса на необходимата превантивна процедури, могат постепенно да прераснат в сериозни заболявания. HRV техниката се използва широко в много независими практически приложения, по-специално при Холтер мониторинг и при оценка на годността на спортисти, както и в други професии, свързани с повишен физически и психологически стрес (вижте в края на раздела).

Изходният материал за анализ на HRV са краткосрочни едноканални ЕКГ записи (от две до няколко десетки минути), извършени в спокойно, отпуснато състояние или по време на функционални тестове. На първия етап от такъв запис се изчисляват последователни кардиоинтервали (CI), референтни (гранични) точки на които са R-вълните, като най-изразените и стабилни компоненти на ЕКГ.

Методи за анализ на HRVобикновено групирани в следните четири основни раздела:

• интервалография;
• вариационна пулсометрия;
• спектрален анализ;
• корелационна ритмография.

Други методи.За анализ на HRV се използват редица по-рядко използвани методи, свързани с изграждането на тримерни скатерграми, диференциални хистограми, изчисляване на автокорелационни функции, триангулационна интерполация и изчисляване на индекса St. В оценъчно-диагностичен план тези методи могат да се характеризират като научно търсене и практически не въвеждат принципно нова информация.

Холтер мониторинг Дългосрочното Холтер ЕКГ наблюдение включва многочасово или многодневно едноканално непрекъснато записване на ЕКГ на пациент в нормалните му жизнени условия. Записът се извършва от преносимо носимо записващо устройство на магнитен носител. Поради голямата продължителност, последващото изследване на ЕКГ записа се извършва чрез изчислителни методи. В този случай обикновено се изгражда интервалограма, определят се области на резки промени в ритъма, търсят се екстрасистолни контракции и асистолни паузи, изчислява се общият им брой и екстрасистолите се класифицират по форма и местоположение.

Интервалография Този раздел използва главно методи за визуален анализ на графики на промени в последователни CI (интервалограма или ритмограма). Това дава възможност да се оцени тежестта на различни ритми (предимно дихателния ритъм, вижте фиг. 6.11), за да се идентифицират нарушенията в вариабилността на CI (вижте фиг. 6.16, 6.18, 6.19), асистолия и екстрасистолия. Така че на фиг. Фигура 6.21 показва интервалограма с три пропуснати сърдечни удара (три удължени CI от дясната страна), последвани от екстрасистола (съкратен CI), която е непосредствено последвана от четвърти пропуснат сърдечен ритъм.

Ориз. 6.11. Интервалиограма за дълбоко дишане

Ориз. 6.16. Фибрилационна интервалограма

Ориз. 6.19. Интервалограма на пациент с нормално здраве, но с явни нарушения на HRV

Интервалаграмата позволява да се идентифицират важни индивидуални характеристики на действието на регулаторните механизми в реакциите на физиологични тестове. Като илюстративен пример, помислете за противоположните типове реакции на тест за задържане на дъха. Ориз. Фигура 6.22 показва реакции на ускоряване на сърдечната честота при задържане на дъха. Въпреки това, при субекта (фиг. 6.22, а), след първоначален рязък спад, настъпва стабилизация с тенденция към известно удължаване на CI, докато при субекта (фиг. 6.22, б) първоначалният рязък спад продължава с по-бавно скъсяване на CI, докато нарушенията в вариабилността се появяват CI с дискретен характер на тяхното редуване (което за този субект не се проявява в състояние на релаксация). Фигура 6.23 представя реакции от противоположен характер с удължаване на CI. Въпреки това, ако за субекта (фиг. 6.23, а) има близка до линейна нарастваща тенденция, тогава за субекта (фиг. 23, б) в тази тенденция се проявява бавно-вълнова активност с висока амплитуда.

Ориз. 6.23. Интервалограми за тестове със задържане на дишането с удължаване на CI

Вариационна пулсометрия Този раздел използва главно инструменти за описателна статистика за оценка на разпределението на CI с изграждането на хистограма, както и редица производни показатели, характеризиращи функционирането на различни регулаторни системи на тялото и специални международни индекси. За много от тези индекси са определени клинични граници на нормалност в зависимост от пола и възрастта, както и редица последващи цифрови интервали, съответстващи на дисфункции в различна степен, въз основа на голям експериментален материал.

Стълбовидна диаграма.Спомнете си, че хистограмата е диаграма на плътността на вероятността на извадково разпределение. В този случай височината на определена колона изразява процента на кардиоинтервалите с даден диапазон на продължителност, налични в ЕКГ записа. За тази цел хоризонталната скала на продължителността на CI е разделена на последователни интервали с еднакъв размер (бинове). За сравнимост на хистограмите международният стандарт определя размера на bin на 50 ms.

Нормалната сърдечна дейност се характеризира със симетрична, куполообразна и плътна хистограма (фиг. 6.24). При отпускане с повърхностно дишане хистограмата се стеснява, а при задълбочаване на дишането се разширява. Ако има пропуснати контракции или екстрасистоли, на хистограмата се появяват отделни фрагменти (съответно вдясно или вляво от главния пик, фиг. 6.25). Асиметричната форма на хистограмата показва аритмичния характер на ЕКГ. Пример за такава хистограма е показан на фиг. 6.26, а. За да разберете причините за такава асиметрия, е полезно да се обърнете към интервалограмата (фиг. 6.26, b), която в този случай показва, че асиметрията се определя не от патологична аритмия, а от наличието на няколко епизода на промени в нормален ритъм, който може да бъде причинен от емоционални причини или промени в дълбочината и честотата на дишане.

Ориз. 6.24. Симетрична хистограма

Ориз. 6.25. Хистограма с пропуснати срезове

а - хистограма; b - интервалограма

Индикатори.В допълнение към хистографското представяне, вариационната пулсометрия изчислява и редица числени оценки: описателна статистика, индекси на Баевски, индекси на Каплан и редица други.

Описателни статистически показателидопълнително характеризират разпределението на CI:

• размер на извадката N;
• диапазон на вариация dRR - разликата между максималния и минималния CI;
• средна стойност на RRNN (нормата по отношение на сърдечната честота е: 64±2,6 за възраст 19-26 години и 74±4,1 за възраст 31-49 години);
• стандартно отклонение SDNN (нормално 91±29);
• коефициент на вариация CV=SDNN/RRNN*100%;
• коефициенти на асиметрия и ексцес, характеризиращи симетрията на хистограмата и тежестта на нейния централен връх;
• Режим Mo или стойност на CI, разделяща цялата проба наполовина; при симетрично разпределение режимът е близо до средната стойност;
• амплитуда на режим AMo - процент на CI, попадащи в модалния бин.
• RMSSD - квадратният корен от средната сума на квадратите на разликите на съседните CI (практически съвпада със стандартното отклонение SDSD, норма 33±17), има стабилни статистически свойства, което е особено важно за кратки записи;
• pNN50 - процентът на съседните сърдечни интервали, които се различават един от друг с повече от 50 ms (норма 7±2%), също ще се промени малко в зависимост от дължината на записа.

Индикаторите dRR, RRNN, SDNN, Mo се изразяват в ms. AMo се счита за най-значим, характеризиращ се със своята устойчивост на артефакти и чувствителност към промени във функционалното състояние. Обикновено при хора под 25-годишна възраст AMo не надвишава 40%, с възрастта се увеличава с 1% на всеки 5 години, надвишаването на 50% се счита за патология.

Индикатори R.M. Баевски:

• индекс на автономния баланс IVR=AMo/dRR показва връзката между активността на симпатиковия и парасимпатиковия дял на ВНС;
• индикаторът на вегетативния ритъм VPR=1/(Mo*dRR) позволява да се прецени вегетативния баланс на тялото;
• показателят за адекватността на регулаторните процеси PAPR=AMo/Mo отразява съответствието между активността на сипатичния отдел на ANS и водещото ниво на синусовия възел;
• волтажният индекс на регулаторните системи IN=AMo/(2*dRR*Mo) отразява степента на централизация на контрола на сърдечната честота.

Най-значим в практиката е индексът IN, който адекватно отразява общия ефект от сърдечната регулация. Нормалните граници са: 62,3±39,1 за възраст 19-26 години. Индикаторът е чувствителен към повишен тонус на симпатиковата ANS; малко натоварване (физическо или емоционално) го увеличава 1,5-2 пъти, при значителни натоварвания увеличението е 5-10 пъти.

Индекси A.Ya. Каплан.Разработването на тези индекси преследва задачата за оценка на компонентите на бавните и бързите вълни на променливостта на CI без използването на сложни методи за спектрален анализ:

• Индексът на респираторна модулация (RIM) оценява степента на влияние на дихателния ритъм върху вариабилността на CI:
• IDM=(0,5* RMSSD/RRNN)*100%;
• индекс на симпатико-надбъбречен тонус: SAT=AMo/IDM*100%;
• индекс на бавновълнова аритмия: IMA=(1-0,5*IDM/CV)*100%-30
• индексът на пренапрежение на регулаторните системи IPS е произведението на CAT чрез съотношението на измереното време на разпространение на пулсовата вълна към времето на разпространение в покой, диапазон от стойности:

40-300 - работен невропсихичен стрес;

900-3000 - пренапрежение, нужда от почивка;

3000-10000 - опасно за здравето пренапрежение;

Преди всичко е необходимо спешно да излезете от сегашното състояние, като се свържете с кардиолог.

Индексът SAT, за разлика от IN, отчита само бързия компонент на променливостта на CI, тъй като съдържа в знаменателя не общия диапазон на CI, а нормализирана оценка на променливостта между последователни CI - IDM. По този начин, колкото по-малък е приносът на високочестотния (респираторен) компонент на сърдечния ритъм към общата вариабилност на CI, толкова по-висок е SAT индексът. Много е ефективен за обща предварителна оценка на сърдечната дейност в зависимост от възрастта, нормалните граници са: 30-80 до 27 години, 80-250 от 28 до 40 години, 250-450 от 40 до 60 години и 450-800 за по-големи възрасти. SAT се изчислява на интервали от 1-2 минути в спокойно състояние, надвишаването на горната възрастова граница на нормата е признак на нарушения в сърдечната дейност, а надхвърлянето на долната граница е благоприятен знак.

Естествено допълнение към SAT е IMA, което е правопропорционално на дисперсията на CI, но не общата, а останалата дисперсия минус бързия компонент на променливостта на CI. Нормалните граници на IMA са: 29,2±13,1 за възраст 19-26 години.

Индекси за оценка на отклоненията в изменчивостта.Повечето от разглежданите индикатори са интегрални, тъй като се изчисляват върху доста разширени последователности от CI и са фокусирани конкретно върху оценката на средната променливост на CI и са чувствителни към разликите в такива средни стойности. Тези интегрални оценки изглаждат локалните вариации и работят добре при условия на стационарно функционално състояние, например по време на релаксация. В същото време би било интересно да има други оценки, които биха: а) работили добре при условията на функционални тестове, т.е. когато сърдечната честота не е стационарна, но има забележима динамика, например под формата на тенденция; б) бяха чувствителни точно към екстремни отклонения, свързани с ниска или повишена променливост на CI. В действителност, много незначителни ранни отклонения в сърдечната дейност не се появяват в покой, но могат да бъдат открити по време на функционални тестове, свързани с повишен физиологичен или психически стрес.

В тази връзка има смисъл да предложим един от възможните алтернативни подходи, който ни позволява да конструираме HRV показатели, които, за разлика от традиционните, могат да бъдат наречени диференциални или интервални. Такива индикатори се изчисляват в кратък плъзгащ се прозорец и след това се осредняват за цялата последователност на CI. Ширината на плъзгащия се прозорец може да бъде избрана от порядъка на 10 удара на сърцето, въз основа на следните три съображения: 1) това съответства на три до четири вдишвания, което до известна степен позволява да се неутрализира водещото влияние на дихателния ритъм ; 2) за такъв относително кратък период сърдечният ритъм може да се счита за условно стационарен дори при условия на стрес функционални тестове; 3) такъв размер на извадката осигурява задоволителна статистическа стабилност на числените оценки и приложимостта на параметричните критерии.

Като част от предложения подход, ние конструирахме два индекса за оценка: индекс на сърдечен стрес PSS и индекс на сърдечна аритмия PSA. Както показа допълнително проучване, умереното увеличение на ширината на плъзгащия се прозорец леко намалява чувствителността на тези индекси и разширява нормалните граници, но тези промени не са фундаментални.

Индексът на PSS е предназначен да оцени „лошата“ вариабилност на CI, изразяваща се в наличие на CI с еднаква или много подобна продължителност с разлика до 5 ms (примери за такива отклонения са показани на фиг. 6.16, 6.18, 6.19) . Това ниво на „нечувствителност“ е избрано по две причини: а) то е достатъчно малко, възлизащо на 10% от стандартния интервал от 50 ms; б) то е достатъчно голямо, за да осигури стабилност и сравнимост на оценките за ЕКГ записи, направени по различно време резолюции. Нормалната средна стойност е 16,3%, стандартното отклонение е 4,08%.

Индексът на PSA е предназначен да оцени екстравариабилността на CI или нивото на аритмия. Изчислява се като процент на CI, които се различават от средната стойност с повече от 2 стандартни отклонения. При нормално разпределение такива стойности ще бъдат по-малко от 2,5%. Нормалната средна стойност на PSA е 2,39%, стандартното отклонение е 0,85%.

Изчисляване на нормалните граници.Често при изчисляване на границите на нормата се използва доста произволна процедура. Избират се условно „здрави“ пациенти, при които по време на амбулаторно наблюдение не са открити заболявания. Индикаторите на HRV се изчисляват от техните кардиограми и средните стойности и стандартните отклонения се определят от тази проба. Тази техника не може да се счита за статистически правилна.

1. Както е посочено по-горе, цялата извадка трябва първо да бъде изчистена от отклонения. Границата на отклоненията и броят на отклоненията за отделен пациент се определят от вероятността за такива отклонения, която зависи от броя на показателите и броя на измерванията.

2. По-нататък обаче е необходимо да се извърши почистване за всеки показател поотделно, тъй като, като се има предвид общата нормативност на данните, индивидуалните показатели на някои пациенти могат да се различават рязко от груповите стойности. Критерият за стандартно отклонение не е подходящ тук, тъй като самите стандартни отклонения са предубедени. Такова диференцирано почистване може да се извърши чрез визуално изследване на графика на стойностите на индикатора, подредени във възходящ ред (графика на Quetelet). Необходимо е да се изключат стойности, принадлежащи към крайните, извити, редки участъци на графиката, оставяйки нейната централна, плътна и линейна част.

Спектрален анализ Този метод се основава на изчисляване на амплитудния спектър (за повече подробности вижте раздел 4.4) на редица кардиоинтервали.

Предварително пренормиране на времето.Въпреки това спектралният анализ не може да се извърши директно върху интервалограма, тъй като в строгия смисъл това не е времева серия: нейните псевдоамплитуди (CIi) са разделени във времето от самите CIi, т.е. нейната времева стъпка е неравномерна. Следователно, преди да се изчисли спектърът, е необходимо временно пренормиране на интервалограмата, което се извършва по следния начин. Нека изберем като постоянна времева стъпка стойността на минималния CI (или половината от него), която означаваме като mCI. Нека сега начертаем две времеви оси една под друга: ще маркираме горната според последователните CI, а долната ще маркираме с постоянна стъпка mCI. В долната скала ще конструираме амплитудите на променливостта на aCI на CI, както следва. Нека разгледаме следващата стъпка mKIi на долната скала, може да има два варианта: 1) mKIi напълно се вписва в следващия KIj на горната скала, тогава приемаме aKIi=KIj; 2) mKIi се наслагва върху две съседни KIj и KIj+1 в процентното съотношение a% и b% (a+b=100%), след което стойността на aKIi се изчислява от съответната пропорция на представителност aKIi=(KIj/a %+KIj+1/b %)*100%. Полученият времеви ред aKIi се подлага на спектрален анализ.

Честотни диапазони.Отделните области на получения амплитуден спектър (амплитудите се измерват в милисекунди) представляват силата на вариабилността на CI, дължаща се на влиянието на различни регулаторни системи на тялото. При спектралния анализ се разграничават четири честотни диапазона:

• · 0,4-0,15 Hz (период на трептене 2,5-6,7 s) - висока честота (HF - висока честота) или респираторен диапазон отразява активността на парасимпатиковия кардиоинхибиторен център на продълговатия мозък, реализирана чрез блуждаещия нерв;
• · 0,15-0,04 Hz (период на трептене 6,7-25 s) - нискочестотен (LF - ниска честота) или вегетативен диапазон (бавни вълни от първи ред на Траубе-Херинг) отразява активността на симпатиковите центрове на продълговатия мозък, реализирана чрез влиянието на SVNS и PSVNS, но главно с инервация от горния торакален (стелатен) симпатичен ганглий;
• · 0,04-0,0033 Hz (период на трептене от 25 s до 5 min) - много ниска честота (VLF - много ниска честота) съдово-двигателен или съдов обхват (бавни вълни от втори ред на Mayer) отразява действието на централните ерготропни и хуморално-метаболитни регулиране на механизмите; реализирани чрез промени в кръвните хормони (ретин, ангиотензин, алдостерон и др.);
• · 0,0033 Hz и по-бавно - обхватът с ултра ниска честота (ULF) отразява активността на по-високите центрове за регулиране на сърдечната честота, точният произход на регулирането е неизвестен, диапазонът рядко се изследва поради необходимостта от извършване на дългосрочни записи .

а - релаксация; b - дълбоко дишане На фиг. Фигура 6.27 показва спектрограми за две физиологични проби. В състояние на релаксация (фиг. 6.27, а) с плитко дишане амплитудният спектър намалява доста монотонно в посока от ниски към високи честоти, което показва балансирана представителност на различни ритми. По време на дълбоко дишане (фиг. 6.27, b) един респираторен пик се откроява рязко при честота 0,11 Hz (с период на дишане 9 s), неговата амплитуда (променливост) е 10 пъти по-висока от средното ниво при други честоти.

Индикатори.За характеризиране на спектралните диапазони се изчисляват редица показатели:

• честота fi и период Ti на среднопретегления пик на i-тия диапазон, позицията на такъв пик се определя от центъра на тежестта (спрямо честотната ос) на участъка от графиката на спектъра в диапазона;
• мощност на спектъра в диапазоните като процент от мощността на целия спектър VLF%, LF%, HF% (мощността се изчислява като сума от амплитудите на спектралните хармоници в диапазона); нормалните граници са съответно: 28,65±11,24; 33,68±9,04; 35,79±14,74;
• средната стойност на амплитудата на спектъра в диапазона ACP или средната променливост на CI; нормалните граници са съответно: 23,1±10,03, 14,2±4,96, 6,97±2,23;
• амплитудата на максималния хармоник в диапазона Amax и неговия период Tmax (за да се увеличи стабилността на тези оценки е необходимо предварително изглаждане на спектъра);
• нормализирани мощности: LFnorm=LF/(LF+HF)*100%; HFнорма=HF/(LF+HF) *100%; коефициент на вазосимпатиков баланс LF/HF; нормалните граници са съответно: 50,6±9,4; 49,4±9,4; 0,7±1,5.

Грешки в CI спектъра.Нека се спрем на някои инструментални грешки на спектралния анализ (вижте раздел 4.4) във връзка с интервалограмата. Първо, мощностите в честотните диапазони значително зависят от „реалната“ честотна разделителна способност, която от своя страна зависи от поне три фактора: дължината на ЕКГ записа, стойностите на CI и избраната стъпка на пренормализиране на времето на интервалограмата . Това само по себе си налага ограничения върху сравнимостта на различните спектри. В допълнение, изтичането на мощност от пикове с висока амплитуда и странични пикове, дължащо се на амплитудна модулация на ритъма, може да се простира далеч в съседни диапазони, като внася значително и неконтролируемо изкривяване.

На второ място, при запис на ЕКГ не се нормализира основният действащ фактор - дихателният ритъм, който може да има различна честота и дълбочина (дихателната честота се регулира само при дълбоко дишане и хипервентилационни тестове). А за съпоставимост на спектрите в HF и LF диапазоните може да се говори само когато тестовете се извършват с фиксиран период и амплитуда на дишане. За регистриране и контрол на дихателния ритъм ЕКГ записът трябва да бъде допълнен с регистриране на гръдно и коремно дишане.

И накрая, самото разделяне на CI спектъра на съществуващи диапазони е доста произволно и не е статистически обосновано по никакъв начин. За такава обосновка би било необходимо да се тестват различни дялове върху голям експериментален материал и да се изберат най-значимите и стабилни по отношение на факторната интерпретация.

Широкото използване на оценки на мощността на SA също предизвиква известно недоумение. Такива показатели не се съгласуват добре помежду си, тъй като те пряко зависят от размера на честотните диапазони, които от своя страна се различават 2-6 пъти. В тази връзка е за предпочитане да се използват средни амплитуди на спектъра, които от своя страна корелират добре с редица показатели на ЕР в диапазона от стойности от 0,4 до 0,7.

Корелационна ритмография Този раздел включва основно изграждането и визуалното изследване на двумерни точечни диаграми или точечни диаграми, представящи зависимостта на предишни CI от последващи. Всяка точка на тази графика (фиг. 6.28) обозначава връзката между продължителностите на предишния CIi (по оста Y) и следващия CIi+1 (по оста X).

Индикатори.За да характеризирате облака на разсейване, изчислете позицията на неговия център, т.е. средната стойност на CI (M), както и размерите на надлъжната L и напречната w ос и тяхното съотношение w/L. Ако вземем чиста синусоида като CI (идеалният случай на влияние само на един ритъм), тогава w ще бъде 2,5% от L. Стандартните отклонения на a и b по тези оси обикновено се използват като оценки на w и Л.

За по-добра визуална сравнимост върху скатерграмата (фиг. 6.28) е изградена елипса с оси 2L, 2w (за малък размер на извадката) или 3L, 3w (за голям размер на извадката). Статистическата вероятност за надхвърляне на две и три стандартни отклонения е 4,56 и 0,26% при нормалния закон за разпределение на CI.

Норма и отклонения.При наличие на резки нарушения на HRV диаграмата на разсейване става произволна (фиг. 6.29, а) или се разпада на отделни фрагменти (фиг. 6.29, б): по този начин, в случай на екстрасистол, групи от точки изглеждат симетрични спрямо диагоналът, изместен в областта на късите CI от основното разпръскване на облака, а в случай на асистолия, в областта на късите CI се появяват симетрични групи от точки. В тези случаи скатерграмата не предоставя никаква нова информация в сравнение с интервалограмата и хистограмата.

а - тежка аритмия; б - екстрасистолия и асистолия Следователно скатерграмите са полезни главно при нормални условия за взаимно сравняване на различни субекти в различни функционални тестове. Отделна област на такова приложение е тестването на годността и функционалната готовност за физически и психологически стрес (виж по-долу).

Корелация на показателите За да оценим значимостта и корелацията на различните показатели на HRV, през 2006 г. проведохме специално статистическо изследване. Първоначалните данни са 378 ЕКГ записа, извършени в състояние на релаксация при висококвалифицирани спортисти (футбол, баскетбол, хокей, шорттрек, джудо). Резултатите от корелационния и факторния анализ ни позволиха да направим следните изводи:

1. Наборът от най-често използваните в практиката HRV показатели е излишен, повече от 41% от него (15 от 36) са функционално свързани и силно корелирани показатели:

· функционално зависими са следните двойки показатели: HR-RRNN, Mo-RRNN, LF/HF-HFnorm, LFnorm-HFnorm, fVLF-TVLF, fLF-TLF, fHF-THF, w/L-IMA, Kr-IMA, Kr- w/L;

· следните показатели са силно корелирани (коефициентите на корелация са посочени като множители): Mo-0,96*HR, AMo-0,93*IVR-0,93*PAPR, IVR-0,96*IN, VPR-0,95 *IN, PAPR-0,95*IN- 0.91*VPR, dX-0.92*SDNN, RMSSD-0.91*рNN50, IDM-0.91*HF%, IDM-0.91*AcrHF, w=0.91*рNN50, Br=0.91*w/L, Br=0.91*Kr, LF /HF=0.9*VL%.

По-специално, всички показатели на корелационната ритмография в посочения смисъл се дублират от показатели на вариационна пулсометрия, така че този раздел е само удобна форма за визуално представяне на информация (скатерграма).

2. Индикаторите на вариационната пулсометрия и спектралния анализ отразяват различни и ортогонални факторни структури.

3. Сред показателите на вариационната пулсометрия две групи показатели имат най-голямо факторно значение: а) CAT, PSS, IN, SDNN, pNN50, IDM, характеризиращи различни аспекти на интензивността на сърдечната дейност; б) IMA, PSA, характеризиращи съотношението ритмичност-аритмичност на сърдечната дейност;

4. Значението на диапазоните LF и VLF за функционална диагностика е под въпрос, тъй като факторното съответствие на техните показатели е двусмислено, а самите спектри са подложени на влиянието на многобройни и неконтролирани изкривявания.

5. Вместо нестабилни и двусмислени спектрални показатели е възможно да се използват IDM и IMA, отразяващи дихателните и бавновълновите компоненти на сърдечната вариабилност. Вместо оценки на мощността на лентата, за предпочитане е да се използват средни амплитуди на спектъра.

Оценка на годността Един от ефективните методи за оценка на годността и функционалната готовност (на спортисти и други специалисти, чиято работа е свързана с повишено физическо и психологическо натоварване) е анализирането на динамиката на промените в сърдечната честота по време на физическа активност с по-голяма интензивност и в периода след - възстановяване при усилие. Тази динамика пряко отразява скоростта и ефективността на биохимичните метаболитни процеси, протичащи в течната среда на тялото. В стационарни условия физическата активност обикновено се дава под формата на велоергометрични тестове, но в условията на реални състезания е възможно основно да се изследват процесите на възстановяване.

Биохимия на мускулното енергоснабдяване.Енергията, получена от тялото от разграждането на храната, се съхранява и транспортира до клетките под формата на високоенергийното съединение АТФ (адренозин трифосфорна киселина). Еволюцията е формирала три функционални системи за осигуряване на енергия:

• 1. Анаеробно-алактатната система (ATP - CP или креатин фосфат) използва мускулен ATP в началната фаза на работа, последвано от възстановяване на резервите на ATP в мускулите чрез разделяне на CP (1 mol CP = 1 mol ATP). Резервите от ATP и CP осигуряват само краткосрочни енергийни нужди (3-15 s).
• 2. Анаеробно-лактатната (гликолитична) система осигурява енергия чрез разграждането на глюкоза или гликоген, придружено от образуването на пирогроздена киселина, последвано от нейното превръщане в млечна киселина, която, бързо разлагайки се, образува калиеви и натриеви соли, обикновено наричани лактат . Глюкозата и гликогенът (образувани в черния дроб от глюкоза) се трансформират в глюкозо-6-фосфат и след това в АТФ (1 mol глюкоза = 2 mol ATP, 1 mol гликоген = 3 mol ATP).
• 3. Аеробно-окислителната система използва кислород за окисляване на въглехидрати и мазнини, за да осигури дългосрочна мускулна работа с образуването на АТФ в митохондриите.

В покой, енергията се генерира от разграждането на почти равни количества мазнини и въглехидрати, за да се образува глюкоза. По време на краткотрайни интензивни упражнения АТФ се образува почти изключително от разграждането на въглехидратите („най-бързата“ енергия). Съдържанието на въглехидрати в черния дроб и скелетните мускули осигурява образуването на не повече от 2000 kcal енергия, което ви позволява да пробягате около 32 км. Въпреки че в тялото има много повече мазнини, отколкото въглехидрати, метаболизмът на мазнините (глюконеогенезата) с образуването на мастни киселини и след това на АТФ е неизмеримо по-бавен енергийно.

Типът мускулно влакно определя неговия окислителен капацитет. По този начин мускулите, състоящи се от BS влакна, са по-специфични за извършване на физическа активност с висока интензивност поради използването на енергия от гликолитичната система на тялото. Мускулите, състоящи се от MS влакна, съдържат по-голям брой митохондрии и окислителни ензими, което осигурява извършването на по-голям обем физическа активност, използвайки аеробен метаболизъм. Физическата активност, насочена към развиване на издръжливост, помага за увеличаване на митохондриите и окислителните ензими в MS влакната, но особено в BS влакната. Това увеличава натоварването на системата за транспортиране на кислород към работещите мускули.

Натрупването на лактат в телесната течност „подкиселява“ мускулните влакна и инхибира по-нататъшното разграждане на гликогена, а също така намалява способността на мускулите да свързват калций, което предотвратява тяхното свиване. При интензивен спорт натрупването на лактат достига 18-22 mmol/kg, докато нормата е 2,5-4 mmol/kg. Спортове като бокс и хокей се отличават особено с максимални концентрации на лактат, като тяхното наблюдение в клиничната практика е типично за прединфарктни състояния.

Максималното освобождаване на лактат в кръвта настъпва на 6-та минута след интензивно натоварване. Съответно пулсът също достига своя максимум. Освен това концентрацията на лактат в кръвта и сърдечната честота намаляват синхронно. Следователно, въз основа на динамиката на сърдечната честота, можете да прецените функционалните способности на тялото да намали концентрацията на лактат и следователно ефективността на енергийно регенериращия метаболизъм.

Инструменти за анализ.По време на периода на натоварване и възстановяване се извършва серия от минута по минута i=1,2,3. ЕКГ записи. Въз основа на резултатите се изграждат скатерграми, които се комбинират на една графика (фиг. 6.30), според които визуално се оценява динамиката на промените в показателите на CI. За всяка i-та скатерграма се изчисляват числените показатели M, a, b, b/a. За да се оцени и сравни годността в динамиката на промените във всеки такъв показател Pi, се изчисляват интервални оценки на формата: (Pi-Pmax)/(Po-Pmax), където Po е стойността на индикатора в състояние на релаксация; Pmax е стойността на показателя при максимална физическа активност.

Ориз. 6.30. Комбинирани скатерграми на 1-секундни интервали на възстановяване след натоварване и състояния на релаксация

Литература 5. Gnezditsky V.V. Предизвикани мозъчни потенциали в клиничната практика. Таганрог: Медиком, 1997.

6. Гнездицки В.В. Обратна ЕЕГ задача и клинична електроенцефалография. Таганрог: Медиком, 2000

7. Жирмунская Е.А. Клинична електроенцефалография. М.: 1991 г.

13. Макс Дж. Методи и техники за обработка на сигнали за технически измервания. М.: Мир, 1983.

17. Otnes R., Enokson L. Приложен анализ на времеви редове. М.: Мир, 1982. Т. 1, 2.

18. К. Прибрам. Езици на мозъка. М.: Прогрес, 1975.

20. Рандал Р.Б. Честотен анализ. Брюл и Кяр, 1989 г.

22. Русинов V.S., Grindel O.M., Boldyreva G.N., Vacker E.M. Биопотенциали на мозъка. Математически анализ. М.: Медицина, 1987.

23. А.Я. Каплан. Проблемът за сегментното описание на човешката електроенцефалограма // Човешка физиология. 1999. Т.25. номер 1.

24. А.Я. Каплан, Ал.А. Fingelkurts, An.A. Фингелкуртс, С.В. Борисов, Б.С. Дарховски. Нестационарна природа на мозъчната активност, разкрита от EEG/MEG: методологични, практически и концептуални предизвикателства // Обработка на сигнали. Специален брой: Невронна координация в мозъка: перспектива за обработка на сигнали. 2005. № 85.

25. А.Я. Каплан. Нестационарност на ЕЕГ: методологичен и експериментален анализ // Напредъкът на физиологичните науки. 1998. Т.29. номер 3.

26. Kaplan A.Ya., Борисов S.V.. Динамика на сегментните характеристики на човешката ЕЕГ алфа активност в покой и при когнитивно натоварване // Journal of VND. 2003. № 53.

27. Каплан А.Я., Борисов С.В., Желиговски В.А.. Класификация на ЕЕГ на юноши според спектрални и сегментни характеристики в нормални условия и при разстройство от шизофрения спектър // Вестник на VND. 2005. Т.55. номер 4.

28. Борисов С.В., Каплан А.Я., Горбачевская Н.Л., Козлова И.А.. Структурна организация на алфа активността на ЕЕГ при юноши, страдащи от разстройства от шизофрения спектър // Journal of VND. 2005. Т.55. номер 3.

29. Борисов С.В., Каплан А.Я., Горбачевская Н.Л., Козлова И.А. Анализ на структурната ЕЕГ синхронност на юноши, страдащи от разстройства от шизофрения спектър // Човешка физиология. 2005. Т.31. номер 3.

38. Кулайчев А.П. Някои методологични проблеми на честотния анализ на ЕЕГ // Journal of VND. 1997. № 5.

43. Кулайчев А.П. Методика за автоматизация на психофизиологични експерименти/сб. Моделиране и анализ на данни. М.: РУСАВИЯ, 2004.

44. Кулайчев А.П. Компютърна електрофизиология. Изд. 3-то. М.: Издателство на Московския държавен университет, 2002 г.

Вариабилност на сърдечната честота

Вариабилността на сърдечната честота (HRV) (съкратено като вариабилност на сърдечната честота - HRV) е бързо развиващ се клон на кардиологията, в който най-пълно се реализират възможностите на изчислителните методи. Тази посока до голяма степен е инициирана от пионерските работи на известния местен изследовател R.M. Баевски в областта на космическата медицина, който за първи път въведе в практиката редица комплексни показатели, характеризиращи функционирането на различни регулаторни системи на тялото. Понастоящем стандартизацията в областта на променливостта на сърдечната честота се извършва от работна група на Европейското дружество по кардиология и Северноамериканското дружество по стимулация и електрофизиология.

Променливостта е променливостта на различни параметри, включително сърдечната честота, в отговор на влиянието на всякакви фактори, външни или вътрешни.

Изграждане на кардиоинтервалограма

Сърцето е идеално способно да реагира и на най-малките промени в нуждите на множество органи и системи. Вариационният анализ на сърдечния ритъм дава възможност да се оцени количествено и диференцирано степента на напрежение или тонус на симпатиковите и парасимпатиковите части на ANS, тяхното взаимодействие в различни функционални състояния, както и активността на подсистемите, които контролират работата на различни органи. . Следователно максималната програма в тази насока е разработването на изчислителни и аналитични методи за комплексна диагностика на тялото въз основа на динамиката на сърдечната честота.

HRV методите не са предназначени за диагностициране на клинични патологии, където традиционните средства за визуален и измервателен анализ работят добре. Предимство този методе способността да се откриват фини отклонения в сърдечната дейност, поради което използването му е особено ефективно за оценка на общите функционални възможности на тялото, както и ранни отклонения, които при липса на необходимите превантивни процедури могат постепенно да прераснат в сериозни заболявания . Техниката HRV се използва широко в много независими практически приложения, по-специално при Холтер мониторинг и оценка на годността на спортисти, както и в други професии, свързани с повишен физически и психологически стрес.

Изходният материал за анализ на променливостта на сърдечната честота са краткосрочни едноканални ЕКГ записи (според стандарта на Северноамериканското дружество по стимулация и електрофизиология се разграничават краткосрочни записи - 5 минути и дългосрочни - 24). часа), извършени в спокойно, отпуснато състояние или по време на функционални тестове. На първия етап от такъв запис се изчисляват последователни кардиоинтервали (CI), референтни (гранични) точки на които са R-вълните, като най-изразените и стабилни компоненти на ЕКГ. Методът се основава на разпознаване и измерване на времеви интервали между ЕКГ R вълни (R-R интервали), конструиране на динамична поредица от кардиоинтервали - кардиоинтервалограма (фиг. 1) и последващ анализ на получената числова поредица с помощта на различни математически методи.

Ориз. 1. Принципът на конструиране на кардиоинтервалограма (ритмограмата е маркирана с гладка линия в долната графика), където t е стойността на RR интервала в милисекунди, а n е номерът (номерът) на RR интервала.

Методи за анализ

Методите за анализ на HRV обикновено се групират в следните четири основни раздела:

• кардиоинтервалография;
• вариационна пулсометрия;
• спектрален анализ;
• корелационна ритмография.

Принцип на метода: Анализът на HRV е цялостен метод за оценка на състоянието на механизмите, регулиращи физиологичните функции в човешкото тяло, по-специално общата активност на регулаторните механизми, неврохуморална регулациясърце, връзката между симпатиковия и парасимпатиковия отдел на автономната нервна система.

Два контролни контура

Могат да се разграничат две вериги за регулиране: централна и автономна с директна и обратна връзка.

Работните структури на автономната регулаторна верига са: синусовият възел, блуждаещите нерви и техните ядра в продълговатия мозък.

Централната верига за регулиране на сърдечната честота е сложна многостепенна система за неврохуморална регулация на физиологичните функции:

Ниво 1 осигурява взаимодействието на тялото с външната среда. Тя включва централната нервна система, включително кортикалните регулаторни механизми. Той координира дейността на всички системи на тялото в съответствие с влиянието на факторите на околната среда.

Ниво 2 взаимодейства различни системиорганизми един с друг. Основна роля играят висшите автономни центрове (хипоталамо-хипофизна система), осигуряващи хормонално-вегетативна хомеостаза.

Ниво 3 осигурява вътрешносистемна хомеостаза в различни системи на тялото, по-специално в кардиореспираторната система. Тук водеща роля играят субкортикалните нервни центрове, по-специално вазомоторният център, който има стимулиращ или инхибиращ ефект върху сърцето чрез влакната на симпатиковите нерви.

Ориз. 2. Механизми за регулиране на сърдечната честота (на фигурата PSNS е парасимпатиковата нервна система).

Анализът на HRV се използва за оценка на автономната регулация на сърдечния ритъм при практически здрави хора, за да се идентифицират техните адаптивни способности и при пациенти с различни патологиисърдечно-съдова система и автономна нервна система.

Математически анализ на променливостта на сърдечната честота

Математическият анализ на вариабилността на сърдечната честота включва използването на статистически методи, методи на вариационна пулсометрия и спектрален метод.

1. Статистически методи

Въз основа на първоначалната динамична серия от R-R интервали се изчисляват следните статистически характеристики:

RRNN - математическо очакване (M) - средна стойност продължителност R-Rинтервал, има най-малка променливост сред всички показатели на сърдечната честота, тъй като е един от най-хомеостатичните параметри на тялото; характеризира хуморалната регулация;

SDNN (ms) - стандартно отклонение (MSD), е един от основните показатели за променливостта на SR; характеризира вагусната регулация;

RMSSD (ms) - средна квадратна разлика между продължителността съседен р-ринтервали, е мярка за HRV с кратка продължителност на цикъла;

РNN50 (%) - делът на съседния синус R-R интервали, които се различават с повече от 50 ms. Това е отражение на синусова аритмия, свързана с дишането;

CV - коефициент на вариация (CV), CV = стандартно отклонение / M x 100, във физиологичен смисъл не се различава от стандартното отклонение, но е показател, нормализиран от честотата на импулса.

2. Метод на вариационна пулсометрия

Mo - режим - диапазонът от най-често срещаните стойности на кардио интервалите. Обикновено за режим се приема началната стойност на диапазона, в който се отбелязва. най-голямото число R-R интервали. Понякога се взема средата на интервала. Режимът показва най-вероятното ниво на функциониране на кръвоносната система (по-точно синусовия възел) и при сравнително стационарни процеси съвпада с математическото очакване. В процесите на преход стойността на M-Mo може да бъде условна мярка за нестационарност, а стойността на Mo показва нивото на функциониране, доминиращо в този процес;

AMo - амплитуда на режима - броят кардиоинтервали, попадащи в обхвата на режима (в %). Големината на амплитудата на режима зависи от влиянието на симпатиковия отдел на автономната нервна система и отразява степента на централизация на контрола на сърдечната честота;

DX - диапазон на вариация (VR), DX=RRMAXx-RRMIN - максимална амплитуда на колебанията в стойностите на кардиоинтервалите, определени от разликата между максималната и минималната продължителност на кардиоцикъла. Диапазонът на вариация отразява общия ефект от регулирането на ритъма от автономната нервна система, което до голяма степен е свързано със състоянието на парасимпатиковия отдел на автономната нервна система. Въпреки това, при определени условия, със значителна амплитуда на бавни вълни, диапазонът на вариация зависи в по-голяма степен от състоянието на субкортикалните нервни центрове, отколкото от тонуса на парасимпатиковата система;

VPR е индикатор за вегетативен ритъм. VPR = 1 /(Mo x BP); ни позволява да преценим вегетативния баланс от гледна точка на оценка на активността на автономната регулаторна верига. Колкото по-висока е тази активност, т.е. колкото по-малка е стойността на VPR, толкова повече автономният баланс се измества към преобладаването на парасимпатиковия отдел;

IN - индекс на напрежението на регулаторните системи [Baevsky R.M., 1974]. IN = AMo/(2BP x Mo), отразява степента на централизация на контрола на сърдечната честота. Колкото по-ниска е стойността на IN, толкова по-голяма е активността на парасимпатиковия отдел и автономната верига. Колкото по-голяма е стойността на IN, толкова по-висока е активността на симпатиковия отдел и степента на централизация на контрола на сърдечната честота.

При здрави възрастни средните стойности на вариационната пулсометрия са: Mo - 0,80 ± 0,04 сек.; AMo - 43,0 ± 0,9%; VR - 0.21 ± 0.01 сек. IN при добре физически развити индивиди варира от 80 до 140 конвенционални единици.

3. Спектрален метод за анализ на HRV

При анализа на вълновата структура на кардиоинтервалограмата се разграничава действието на три регулаторни системи: симпатиковата и парасимпатиковата част на автономната нервна система и действието на централната нервна система, които влияят върху вариабилността на сърдечната честота.

Използването на спектрален анализ дава възможност да се определят количествено различните честотни компоненти на флуктуациите на сърдечния ритъм и да се представят визуално графично съотношенията на различните компоненти на сърдечния ритъм, отразяващи активността на определени звена на регулаторния механизъм. Има три основни спектрални компонента (вижте фигурата по-горе):

HF (s - вълни) - дихателни вълни или бързи вълни (T = 2,5-6,6 сек., v = 0,15-0,4 Hz.), отразяват дихателните процеси и други видове парасимпатикова активност, отбелязани на спектрограмата в зелено;

LF (m - вълни) - бавни вълни от първи ред (MBI) или средни вълни (T = 10-30 сек., v = 0,04-0,15 Hz) са свързани със симпатикова активност (предимно вазомоторния център), маркирани в червено на спектрограмата;

VLF (l – вълни) - бавни вълни от втори ред (MBII) или бавни вълни (T>30 сек., v<0.04Гц) - разного рода медленные гуморально-метаболические влияния, на спектрограмме отмечены синим цветом.

При спектралния анализ се определя общата мощност на всички компоненти на спектъра (TP) и абсолютната обща мощност за всеки от компонентите, докато TP се определя като сбор от мощностите в HF, LF и VLF диапазоните.

Всички горепосочени параметри се отразяват в протокола от сърдечно изследване.

Как да направите математически анализ на вариабилността на сърдечната честота

Най-добре е да направите таблица с резултатите и да ги сравните с нормалните стойности. След това се оценяват получените данни и се прави заключение за състоянието на автономната нервна система, влиянието на автономните и централните регулаторни вериги и адаптивните възможности на субекта.

Таблица за вариабилност на сърдечната честота.

Изследването е проведено в позиция (легнал/седнал).

Продължителност в минути___________. Общият брой R-R интервали___________. Сърдечен ритъм:________

Нормална и намалена променливост на сърдечната честота

Поставянето на диагноза, свързана със сърдечни проблеми, е значително опростено от най-новите методи за изследване на човешката съдова система. Въпреки факта, че сърцето е независим орган, то е сериозно повлияно от дейността на нервната система, което може да доведе до прекъсвания в нейното функциониране.

Последните проучвания разкриха връзка между сърдечните заболявания и нервната система, причиняваща честа внезапна смърт.

Какво е HRV?

Нормалният интервал от време между всеки цикъл на сърдечен ритъм винаги е различен. При хора със здраво сърце тя се променя през цялото време, дори и при стационарен покой. Това явление се нарича вариабилност на сърдечната честота (накратко HRV).

Разликата между контракциите е в рамките на определена средна стойност, която варира в зависимост от конкретното състояние на тялото. Следователно HRV се оценява само в стационарно положение, тъй като разнообразието в дейностите на тялото води до промени в сърдечната честота, като всеки път се адаптира към ново ниво.

Показателите за HRV показват физиологията на системите. Анализирайки HRV, можете точно да оцените функционалните характеристики на тялото, да наблюдавате динамиката на сърцето и да идентифицирате рязко намаляване на сърдечната честота, което води до внезапна смърт.

Методи за определяне

Кардиологичното изследване на сърдечните контракции определи оптималните методи за HRV и техните характеристики при различни състояния.

Анализът се извършва чрез изследване на последователността от интервали:

• R-R (електрокардиограма на контракциите);
• N-N (разстояния между нормалните контракции).

Статистически методи. Тези методи се основават на получаване и сравняване на "N-N" интервали с оценка на променливостта. Кардиоинтервалограмата, получена след изследването, показва набор от "R-R" интервали, повтарящи се един след друг.

Индикаторите за тези интервали включват:

• SDNN отразява сумата от показателите на HRV, при които се подчертават отклоненията на N-N интервалите и променливостта на R-R интервалите;
• RMSSD сравнение на последователност на N-N интервали;
• PNN5O показва процента N-N интервали, които се различават с повече от 50 милисекунди за целия период на изследване;
• CV оценка на показателите за вариабилност на величината.

Геометричните методи се отличават с получаване на хистограма, която изобразява кардиоинтервали с различна продължителност.

Тези методи изчисляват променливостта на сърдечната честота, като използват определени величини:

• Mo (Mode) означава кардиоинтервали;
• Amo (Mode Amplitude) – броят на кардио интервалите, които са пропорционални на Mo като процент от избрания обем;
• VAR (обхват на вариация) съотношение на градуса между сърдечните интервали.

Автокорелационният анализ оценява сърдечния ритъм като случайна еволюция. Това е динамична корелационна графика, получена чрез постепенно изместване на времевата серия с една единица спрямо собствената серия.

Този качествен анализ ни позволява да изследваме влиянието на централната връзка върху работата на сърцето и да определим скритата периодичност на сърдечния ритъм.

Корелационна ритмография (скатерография). Същността на метода е да покаже последователни кардио интервали в графична двуизмерна равнина.

При конструирането на скатерограма се идентифицира ъглополовяща, в центъра на която има набор от точки. Ако точките са отклонени наляво, можете да видите колко по-кратък е цикълът; изместването надясно показва колко по-дълъг е предишният.

На получената ритмограма се маркира областта, съответстваща на отклонението на N-N интервалите. Методът ни позволява да идентифицираме активната работа на вегетативната система и нейното последващо въздействие върху сърцето.

Методи за изследване на HRV

Международните медицински стандарти определят два начина за изследване на сърдечния ритъм:

1. Записване на “RR” интервали - за 5 минути се използва за бърза оценка на HRV и извършване на определени медицински изследвания;
2. Ежедневно записване на “RR” интервали - по-точно оценява ритмите на вегетативния запис на “RR” интервали. Въпреки това, когато се дешифрира запис, много индикатори се оценяват въз основа на петминутен период на запис на HRV, тъй като сегментите се формират на дълъг запис, който пречи на спектралния анализ.

За определяне на високочестотния компонент в сърдечния ритъм е необходим запис от около 60 секунди, а за анализ на нискочестотния компонент са необходими 120 секунди запис. За правилно оценяване на нискочестотния компонент е необходим петминутен запис, който е избран за стандартното изследване на HRV.

HRV на здраво тяло

Променливостта на средния ритъм при здрави хора позволява да се определи тяхната физическа издръжливост според възрастта, пола и времето на деня.

Показателите за HRV са индивидуални за всеки човек. Жените имат по-активен пулс. Най-висок HRV се наблюдава в детството и юношеството. Високо- и нискочестотните компоненти намаляват с възрастта.

HRV се влияе от теглото на човека. Намаленото телесно тегло провокира силата на HRV спектъра, при хората с наднормено тегло се наблюдава обратен ефект.

Спортът и леката физическа активност имат благоприятен ефект върху HRV: мощността на спектъра се увеличава, сърдечната честота се понижава. Прекомерните натоварвания, напротив, увеличават честотата на контракциите и намаляват HRV. Това обяснява честите внезапни смъртни случаи сред спортистите.

Използването на методи за определяне на вариациите на сърдечната честота ви позволява да контролирате тренировките си чрез постепенно увеличаване на натоварването.

Ако HRV е намалена

Рязкото намаляване на вариациите на сърдечната честота показва определени заболявания:

· Исхемични и хипертонични заболявания;

· Прием на определени лекарства;

Изследванията на HRV в медицинските дейности са сред простите и достъпни методи за оценка на вегетативната регулация при възрастни и деца при редица заболявания.

В медицинската практика анализът позволява:

· Оценка на висцералната регулация на сърцето;

· Определяне на общото функциониране на тялото;

· Оценете нивото на стрес и физическа активност;

· Проследяване на ефективността на лекарствената терапия;

· Диагностициране на заболяването в ранен стадий;

· Помага за избор на подход за лечение на сърдечно-съдови заболявания.

Ето защо, когато изследвате тялото, не трябва да пренебрегвате методите за изследване на сърдечните контракции. Показателите за HRV помагат да се определи тежестта на заболяването и да се избере правилното лечение.

Подобни публикации:

Оставете коментар

Има ли риск от инсулт?

1. Повишено (над 140) кръвно налягане:

• често
• Понякога
• Рядко

2. Съдова атеросклероза

3. Пушене и алкохол:

• често
• Понякога
• Рядко

4. Сърдечно заболяване:

• вродено увреждане
• клапни нарушения
• сърдечен удар

5. Преминаване на медицински преглед и ЯМР диагностика:

• Всяка година
• веднъж в живота
• никога

Общо: 0%

Инсултът е доста опасно заболяване, което засяга хора не само на възраст, но и на средна възраст и дори много млади хора.

Инсултът е опасно спешно състояние, което изисква незабавна помощ. Често завършва с увреждане, в много случаи дори смърт. В допълнение към запушването на кръвоносен съд при исхемичен тип, причината за атака може да бъде и кръвоизлив в мозъка на фона на високо кръвно налягане, с други думи, хеморагичен инсулт.

Редица фактори увеличават вероятността от инсулт. Например не винаги са виновни гените или възрастта, въпреки че след 60 години заплахата нараства значително. Всеки обаче може да направи нещо, за да го предотврати.

Високото кръвно налягане е основен рисков фактор за инсулт. Коварната хипертония не показва симптоми в началния етап. Поради това пациентите го забелязват късно. Важно е редовно да измервате кръвното си налягане и да приемате лекарства, ако нивата са повишени.

Никотинът свива кръвоносните съдове и повишава кръвното налягане. Рискът от инсулт за пушач е два пъти по-висок от този за непушач. Има обаче добра новина: тези, които се откажат от пушенето, значително намаляват тази опасност.

3. Ако сте с наднормено тегло: отслабнете

Затлъстяването е важен фактор за развитието на мозъчен инфаркт. Пълните хора трябва да помислят за програма за отслабване: яжте по-малко и по-добре, добавете физическа активност. По-възрастните хора трябва да обсъдят с лекаря си каква загуба на тегло ще им бъде полезна.

4. Поддържайте нормални нива на холестерол

Повишените нива на “лошия” LDL холестерол водят до отлагане на плаки и емболи в кръвоносните съдове. Какви трябва да бъдат стойностите? Всеки трябва да се информира индивидуално със своя лекар. Тъй като границите зависят например от наличието на съпътстващи заболявания. Освен това високите стойности на „добрия“ HDL холестерол се считат за положителни. Здравословният начин на живот, особено балансираната диета и много упражнения, могат да имат положителен ефект върху нивата на холестерола.

Диета, известна като „средиземноморска“, е полезна за кръвоносните съдове. Тоест: много плодове и зеленчуци, ядки, зехтин вместо олио за пържене, по-малко колбаси и месо и много риба. Добра новина за гастрономите: можете да си позволите да се отклоните от правилата за един ден. Важно е да се храним здравословно като цяло.

6. Умерена консумация на алкохол

Прекомерната консумация на алкохол увеличава смъртта на засегнатите от инсулт мозъчни клетки, което е недопустимо. Не е необходимо да се въздържате напълно. Чаша червено вино на ден е дори полезна.

Движението понякога е най-доброто нещо, което можете да направите за здравето си, за да отслабнете, да нормализирате кръвното налягане и да поддържате еластичността на кръвоносните съдове. Упражненията за издръжливост като плуване или бързо ходене са идеални за това. Продължителността и интензивността зависят от личната физическа форма. Важна забележка: Нетренирани лица над 35 години трябва да бъдат прегледани от лекар преди да започнат да тренират.

8. Слушайте сърдечния си ритъм

Редица сърдечни заболявания допринасят за вероятността от инсулт. Те включват предсърдно мъждене, вродени дефекти и други ритъмни нарушения. Възможните ранни признаци на сърдечни проблеми не трябва да се пренебрегват при никакви обстоятелства.

9. Контролирайте кръвната си захар

Хората с диабет са два пъти по-склонни да получат мозъчен инфаркт, отколкото останалата част от населението. Причината е, че повишените нива на глюкоза могат да увредят кръвоносните съдове и да насърчат отлагането на плака. В допълнение, хората с диабет често имат други рискови фактори за инсулт, като хипертония или твърде високи липиди в кръвта. Ето защо пациентите с диабет трябва да внимават да регулират нивата на захарта си.

Понякога стресът няма нищо лошо и дори може да ви мотивира. Продължителният стрес обаче може да повиши кръвното налягане и податливостта към заболявания. Косвено може да причини развитието на инсулт. Няма панацея за хроничния стрес. Помислете какво е най-добро за вашата психика: спорт, интересно хоби или може би упражнения за релаксация.