Презентация на тему "Физиология вегетативной нервной системы"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  1 ФИЗИОЛОГИЯ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ Вегетативная нервная система: - это автономная нервная система, которая является частью нервной системы. ВНС принадлежит регулирующая деятельность органов крово- обращения, дыхания, пищеварения, выделения, размножения, а также обмен веществ и рост. ВНС играет ведущую роль в поддержании постоянства внутренней среды орга- низмаи в приспособительных, адаптивных реакциях человеческого организма. Термин «Вегетативная нервная система» введен исходя из того, что эта часть нервной системы регулирует большую часть всех жизненно важных органов и систем. Анатомически и функционально вегетативную нервную систему разделяют на симпати- ческую(СНС), и парасимпатическую (ПНС). Симпатическая и парасимпатические центры находятся под контролем гипоталамических центров мозга, а также коры больших полу- шарийголовного мозга, которая посредством вегетативной нервной системы осуществ- ляетцелостную ответную реакцию организма на различные внешние и внутренние воз- действия и обеспечивает поддержание функций жизненно важных процессов в орга-низме. Большинство внутренних органов имеют двойную иннервацию (СНС и ПНС). Некоторые органы, такие как сосуды, потовые железы, мозговой слой надпочечников, находятся под контролем только симпатической нервной системы. Симпатическая и парасимпа- тическаяотделы нервной системы на большинство органов оказывают противополож- ноедруг другу влияние: расширение и сужение зрачка, учащение и замедление сердеч- ныхсокращений, изменение секреции и перистальтики кишечника.

• 
  Слайд 2
  

  2 Вегетативной нервной системе принадлежит ведущая роль в осуществлении приспо- собительныхреакций организма при охлаждении, кровопотере, интенсивной мышечной работе, эмоциональном напряжении и других факторах влияния внешней и внутренней среды. В целом ВНС оказывает на органы тройное действие: Пусковое, характеризующееся возбуждением органа, функционирующего не всё время (например, секреция потовых желёз); Корригирующее (направляющее), что проявляется в усилении или ослаблении деятель- ности органа, обладающего автоматизмом (работа сердца, перистальтика кишечника); Адаптационно - трофическое, заключающееся в регуляции обмена веществ. Центры вегетативной нервной системы расположены в мозговом стволе и в спинном моз- ге: В среднем мозге находятся мезэнцефальные центры парасимпатического отдела веге- тативнойнервной системы; вегетативные волокна: от них идут в составе глазодвига- тельного нерва. В продолговатом мозге расположены бульбарные центры парасимпатического отдела нервной системы. Эфферентные волокна: от них проходят в составе лицевого, языко- глоточного и блуждающего нервов. В грудных и поясничных сегментах спинного мозга (от 1 грудного до 2 – 4 поясничного), находятся грудино-поясничные (тораколюмбальные) центры симпатического отдела вегетативной нервной системы. Вегетативные волокна от них выходят через передние корешки спинномозговых сегментов вместе с отростками моторных нейронов.

• 
  Слайд 3
  

  3 В крестцовых сегментах спинного мозга находятся сакральные центры парасимпати- ческого отдела вегетативной нервной системы, от которых волокна идут в составе та- зовых нервов. Таким образом, центры вегетативной нервной системы расположены в четырёх отделах центральной нервной системы (ЦНС). Ядра, находящиеся в мезэнцефальном, бульбар- ном и сакральном отделах, образуют «парасимпатическую» часть вегетативной нервной системы, а находящиеся в тораколюмбальном отделе – её «симпатическую» часть. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ РИТМА СЕРДЦА Ритм сердца определяется способностью специализированных клеток проводящей систе- мы сердца спонтанно активироваться - это так называемое свойство сердечного автома- тизма. Регуляция сердечного ритма в физиологических условиях является результатом ритмической активности пейсмекеровсинусового узла (СА- узла) и модулирующего влия- ниявегетативной и центральной нервной систем, ряда гуморальных и рефлекторных воз- действий. В норме основное модулирующее действие на сердечный ритм оказывает вегетативная нервная система. При этом симпатический отдел стимулирует деятельность сердца, а парасимпатический - угнетает ее. Центральная нервная система контролирует относи- тельные уровни активности симпатического и парасимпатического отделов обычно по механизму обратной связи. Однако при одновременной активации обоих отделов эф- фектысимпатической и парасимпатической нервных систем не складываются простым алгебраическим способом, и взаимодействие их эффектов нельзя выразить линейной

• 
  Слайд 4
  

  4 зависимостью. Кроме того, вегетативная иннервация различных отделовсердцанеодно- родна и несимметрична. В частности, в узловой ткани преобладают эффекты парасимпа- тическойсистемы, реализуемые через блуждающий нерв, а в миокардежелудочковвлия- ниесимпатического отдела выражено значительно сильнее, чем парасимпатического. Различаются влияния на сердце левого и правого блуждающего нерва.Волокна правого блуждающего нерва иннервируют, в основном, синусовый узел, а волокна левогоблуж- дающего нерва подходят, главным образом, к атриовентрикулярному узлу.В результате, правый блуждающий нерв влияет преимущественно на ЧСС, а левый - наатриовентри- кулярноепроведение. Соответственно при раздражении правого блуждающего нерва более выражен отрицательный хронотропный эффект (замедление ЧСС), а при стимуляции левого - отрицательный дромотропный (замедление атриовентрикулярного проведения). Асимметрия наблюдается и в симпатической иннервации сердца. Симпатические нервы правой стороны обычно иннервируют переднюю поверхность желудочков и в большей степени синусовый узел, а левой - заднюю поверхность желудочков и атриовентрикуляр- ныйузел. Парасимпатическая система регуляции считается высокочастотной системой регуляции. Ее медиатором является ацетилхолин. Он быстро разрушается холинестеразой. При неп- рерывнойстимуляции блуждающего нерва латентный период реакции составляет около 200 мс. Колебания активности парасимпатической системы порождают изменения сер- дечногоритма с частотой 0.15-0.4 Гц и более, формируя так называемые быстрые (высо- кочастотные) волны (HF - high frequency).

• 
  Слайд 5
  

  5 Повышение симпатической активности вызывает увеличение ЧСС. Норадреналин (НА), освобождающийся из симпатических нервных окончаний, повышает частоту спонтанных возбуждений автоматических клеток СА - узла. При стимуляции сердечных симпатичес- кихнервов ЧСС начинает повышаться; латентный период составляет 1-3 секунды. Уста- новившийсяуровень ЧСС достигается лишь через 30-60 секунд после начала стимуляции симпатических волокон. После прекращения стимуляции симпатических волокон хронотропный эффект постепен- но исчезает, и ритм возвращается к контрольному уровню. Таким образом, симпатическая система регуляции кровообращения является медленной системой регуляции. Соответст- веннои волны, обусловленные колебанием симпатической системы, называются медлен- ными(низкочастотными) волнами (LF - low frequency). Выброс крови из сердца и пульсация сосудов зависят от дыхания. На вдохе снижается систолический объем выброса из левого желудочка и увеличивается приток крови к серд- цу. Это сопровождается увеличением присасывающей волны крови из периферии. Таким образом, в пульсовом движении крови возникает дополнительная волна - дыхательная, когда в такт дыханию (с частотой меньшей, чем частота пульса) меняется высота пульсо- вой волны крови. Так парасимпатическая система оказывает модулирующее влияние на активность симпатической системы. Самой медленной системой регуляции кровообращения является гуморально-метаболи- ческаясистема. Она связана с активностью как циркулирующих гормонов в крови, так и активных веществ в самой ткани (тканевых гормонов). Ее регулирующее влияние связано со следующей активностью тканей: одно колебание в минуту и реже, что соответствует

• 
  Слайд 6
  

  6 диапазону частот менее 0.04 Гц - так называемые очень медленные (низкочастотные) волны (VLF - very low frequency). Ритм сердца является реакцией организма на различные раздражения внешней и внут- реннейсреды. ЧСС определяется многочисленными регуляторными механизмами. По- пытка выделить и количественно оценить влияние на ритм сердца каждого из звеньев (центрального, вегетативного, гуморального, рефлекторного) и дать на этой основе оцен- куадаптационных резервов организма, дифференциально-диагностических критериев сердечно-сосудистойпатологии, оценить прогноз заболевания, выработать рекоменда- циипо подбору оптимальной терапии с последующим контролем за проводимым лече- ниеми является целью исследования вариабельности ритма сердца. Методика записи кардиоритмограммы: Существовавшая до последнего времени проб- лема отсутствия стандартов измерения ВСР была решена рекомендациями Рабочей Группы Европейского Общества Кардиологов и Северо-Американского Общества Стиму- ляции и Электрофизиологии, которые были разработаны и предложены для практичес- кого применения в 1996 г.. Поэтому дальнейшие рекомендации по методике записи кардиоритмограммы будут приведены с учетом этих стандартов. Для записи кардиоритмограммы (КРГ) подходит запись любой пульсовой волны (рео- грамма, сфигмограмма, фотоплетизмограмма и др.). Однако, инструментальная точность измерения R-R интервалов при использовании ЭКГ – сигналов оказывается значительно выше. Поэтому для расчета показателей вариабельности ритма сердца лучше использо- вать запись электрокардиограммы.

• 
  Слайд 7
  

  7 Продолжительность записи: составляет как правило, 5 минут (300 секунд). Однако при обследовании пациентов с частотой сердечных сокращений, отличающейся от средней (60-80 в 1 мин), целесообразно установить продолжительность записи не по времени, а по количеству регистрируемых кардиоциклов (комплексов PQRS). Рекомендуемое число записи - от 300 до 500 кардиоциклов. При нарушениях ритма лучше использовать про- должительность записи не менее 10 минут (600 секунд). При повторных записях, при проведении функциональных проб следует записывать одинаковое количество кардио- циклов. Данное требование объясняется тем, что для анализа КРГ применяются методы, в основе которых лежит аппарат математической статистики, требующий одинаковой длины сопоставляемых выборок. Условия записи: К регистрации КРГ приступают не ранее чем через 2 часа после еды, в тихой затененной комнате, в которой поддерживается постоянная температура 20-22°С. Перед КРГ - исследованием обязательна отмена физиопроцедур и медикаментозного лечения с учетом срока выведения лекарств из организма. Непосредственно перед за- письюКРГ необходим период адаптации к условиям исследования в течение 5 - 10 минут, иногда больше, по решению врача. Если адаптация оказалась недостаточной, из анализа исключается искаженный участок, либо анализ не проводится вообще. Запись ЭКГ производится в положении лежа на спине, при спокойном дыхании. Обста- новка во время исследования должна быть приближена к естественным условиям. При изучении динамики патологического процесса тестирование проводится в одно и то же время суток без предшествующих выраженных эмоциональных и физических нагрузок,

• 
  Слайд 8
  

  8 натощак, после достаточного сна. Необходимо устранить все помехи, приводящие к эмоциональному возбуждению, не следует разговаривать с исследуемым и посторонни- ми, исключить телефонные звонки и появление в кабинете других лиц, включая медра- ботников. В период регистрации КРГ пациент должен дышать, не делая глубоких вдохов, не кашлять, не сглатывать слюну. После физической нагрузки пациенту следует компен- сировать возможную нехватку воздуха не глубокими вдохами, а учащением дыхания. Выбор отведений и запись мониторной ЭКГ: Мониторные ЭКГ- записи в состоянии покоя (так называемые фоновые пробы) обычно принято записывать в основных отведениях в положении лежа на спине, при спокойном дыхании. Этот метод наиболее комфортен для большинства пациентов. При этом нет необходимости накладывать электроды в грудных отведениях. Поскольку для анализа ритма достаточно всего одного ЭКГ- отведения, то сохранение мониторной ЭКГ производится только в одном выбранном отведении. Принято выбирать отведение с максимальной амплитудой R-пика и минимальным уровнем артефактов. Это обеспечивает высокую точность измерения R-R интервалов и достоверность опреде- ления параметров ВСР. Обычно это IIстандартное отведение, но можно выбрать и дру- гое, с большей амплитудой R - пиков. Выбранное для анализа ЭКГ- отведение отмечается стрелкой рядом с названием отведения. Пример выбора отведения для анализа ВСР приведен на рисунке. После этого можно начинать мониторную запись.

• 
  Слайд 9
  

  9 В окне просмотра ЭКГ выбирают нужное для мониторирования отведение. В нашем примере это IIстандартноеотведение. В верхней части окна записи отображается регистрируемая ЭКГ и текущая ЧСС. С помо- щью кнопок управления можно выбрать удобные масштабы отображения ЭКГ- сиг- нала (по амплитуде и скорости развертки). В этом же окне отображается текущее вре- мя записи. В нижней части окна записи в реальном масштабе времени рассчитываются статис- тические и спектральные характеристики регистрируемой записи, а также строится кардиоритмограмма (КРГ). По окончании времени мониторирования (5 или 10 мин.) запись автоматически сох- раняется в памяти компьютера для даль- нейшего анализа.

• 
  Слайд 10
  

  10 Обратите внимание на наличие помех, обусловленных мышечным тремором, плохим контактом электродов с кожей, неспокойным поведением обследуемого и другими причинами. При выявлении артефактов и эктопических сокращений более 5-10% целесообразно ограничиться анализом гистограммы и скаттерграммы. После сохранения мониторной ЭКГ необходимо внимательно просмотреть запись, установить водитель ритма (определить источник возбуждения и ход возбуждения, т.е. установить отношение зубцов Р к желудочковым комплексам QRS. Оценка качества записи электрокардиограммы: Синусовый ритм характеризуется наличием положительных зубцов Р. За зубцом Р дол- жен следовать комплекс QRS с постоянным интервалом Р-R (Q), равным или превыша- ющим 0.12 с (у взрослых), за исключением случаев преждевременного возбуждения желудочков, когда он короче. Форма зубца Р должна быть одинакова во всех сердечных циклах при нормальной ширине (до 0.12 с) всех зубцов Р. Отметим, что большое количество эктопических сокращений, как правило, свидетельст- вует о наличии у пациента синдрома слабости синусового узла. При этом результаты ста- тистического и спектрального анализа ВСР нужно воспринимать с большой осторож- ностью. В этих ситуациях зачастую результаты анализа ВСР считаются некорректными.

• 
  Слайд 11
  

  11 Основные методики анализа ВРС В настоящее время существует довольно большое количество визуальных и количествен- ных методик анализа ВРС. Их можно сгруппировать следующим образом: Методы временного анализа (Time domain methods): A. Статистичесие методы; Б. Геометрические методы. Анализ волновой структуры ритма сердца (частотный анализ, frequency domain methods): А. Оценка ритмограммы: визуально-логический анализ с выделением 6 классов ритмограмм по Д.И. Жемайтите (модификация методики - 4 класса РГ по Е.А. Березному); анализ структуры мощности волн (HF%, LF%, VLF%). Б. Спектральный анализ. Нелинейные методы анализа ВРС: А. Показатели скаттерграммы (корреляционной ритмограммы); Б. Методы анализа нелинейных хаотических колебаний кардиоритма (детерминирован- ный хаос, энтропия сердечного ритма и другие). Вариационная пульсометрия по Р.М. Баевскому, включающая: оценку показателей одномерного распределения; оценку показателей двумерного распределения; вычисление вторичных показателей одномерного распределения; методы корреляционно-спектрального анализа.

• 
  Слайд 12
  

  12 I. Методы временного анализа Временные методы заключаются в измерении продолжительности последовательных интервалов R-R между нормальными сокращениями и используют классические статис- тические характеристики. А. Статистические методы: Методы основываются на статистическом анализе изменений длительности последова- тельных интервалов R-R между нормальными синусовымикардиоциклами с вычислени-ем различных коэффициентов. Интервалы R-R между комплексами QRS нормальных кар-диоциклов принято называть интервалами NN (normal-normal). При временном анализе ритмограммы обычно оцениваются два типа величин: длительность интервалов NN и разность длительности соседних интервалов NN. При анализе ВРС на коротком (5-10 мин.) участке записи ритмограммы используются следующие характеристики: RRNN - средняя длительность интервалов R-R и обратная величина этого показателя - средняя ЧСС. Показатель RRNN отражает конечный результат многочисленных регулятор- ных влияний на синусовый ритм сложившегося баланса между парасимпатическим и симпатическим отделами вегетативной нервной системы; SDNN (standard deviation of the NN interval) - стандартное отклонение (SD) величин нор-мальных интервалов R-R (NN). Анормальные интервалы R-R из анализа исключаются. Стандартное отклонение (SDNN) - один из основных показателей вариабельности сердеч-ного ритма - характеризует состояние механизмов регуляции.

• 
  Слайд 13
  

  13 SDNN является интегральным показателем, характеризующим ВРС в целом и зависит от влияния на синусовый узел симпатического и парасимпатического отдела вегетативной системы. Увеличение или уменьшение этого показателя свидетельствует о смещении ве- гетативного баланса в сторону преобладания одного из отделов вегетативной системы, что, однако, не позволяет достоверно судить о влиянии на ВРС каждого из них в отдель- ности. Кроме того, необходимо принимать во внимание, что величина SDNN зависит от длительности анализируемого сегмента ЭКГ (имеет тенденцию возрастать при увеличе- нии времени записи); SDNN/RRNNx100% - «коэффициент вариации» (CV). По физиологическому смыслу этот показатель не отличается от SDNN, но при анализе ВРС позволяет учитывать влияние ЧСС; RMSSD (the square root of the mean squared differences of successive NN interval) – квадрат- ный корень из среднего квадратов разностей величин последовательных пар интервалов NN; NN50 (мс) - количество пар соседних интервалов NN, различающихся более чем на 50 мс в течение всей записи; pNN50% - процент (доля) последовательных интервалов NN, различие между которыми превышает 50 мс. Полагают, что значения показателей RMSSD, NN50 (pNN50%) определяются преимущест- венно влиянием парасимпатического отдела вегетативной системы и являются отражени- ем синусовой аритмии, связанной с дыханием. Как правило, показатели SDNN и RMSSD, рNN50% изменяются однонаправленно. Однако, при достаточно длинной записи, напри-

• 
  Слайд 14
  

  14 мер, при проведении функциональных проб, регистрируется существенное увеличение RMSSD и рNN50% без значительного роста SDNN. Причина в том, что первые два показа- теля отражают преимущественно кратковременную смену частоты ритма, зависящую от напряжения парасимпатического отдела нервной системы, а на значение SDNN влияет разница между максимальной и минимальной частотой сердечных сокращений. б. геометрические методы: Под геометрическими методами анализа ВРС подразумевается построение и анализ гис- тограмм. В гистограмме распределения R-R интервалов высота каждого столбика соот- ветствует количеству R-R интервалов, попавших во временной диапазон, соответствую- щий положению рассматриваемого столбика на временной шкале. Иногда изображение ступенчатой гистограммы заменяется изображением сглаживающей ее плавной линии. Форма гистограммы (количество столбцов) зависит от ширины разряда, иначе говоря, от того временного диапазона, на которое разбивается основание гистограммы. Ширина разряда выбирается либо фиксированно (0.05 с при объеме выборки около 100 кардио- циклов), либо по формуле (Р.М. Баевский, 1986): h = (Xmax- Xmin )/k, где Xmax - максимальное значение интервала R-R; Xmin - минимальное значение интер- вала R-R; k - число разрядов, определяемое по формуле: k = 1+3.322 xlg n, где n - число наблюдений случайной величины. При вычислении триангулярного индекса шаг гистограммы принимается равным 1/128 с.

• 
  Слайд 15
  

  15 1 2 3 4 5 Нормальная гистограмма. В состоянии покоя у здорового человека распределение ве- личин интервалов R-R близко к нормальному распределению. Асимметричная гистограмма. Асимметрия обычно наблюдается при переходных сос- тояниях ритма и указывает на нарушение стационарности процесса. Эксцессивная гистограмма. Характеризуется очень узким основанием и заостренной вершиной и регистрируется при стрессе и патологических состояниях. Амодальная гистограмма. При амодальном распределении все настолько хаотично, что невозможно выделить моду, т.е. наиболее вероятное или доминирующее значе- ние длительности интервала R-R. Подобная гистограмма характерна для фибрилляции предсердий, частой политопной экстрасистолии, множественных артефактов. Полимодальная гистограмма. При этом типе кардиоинтервалы распределяются так, что есть несколько выраженных, близких по высоте столбиков на гистограмме, каждый из которых мог бы считаться основным, т.е. претендовать на звание моды. В типичном виде такую гистограмму можно наблюдать при аллоритмии.

• 
  Слайд 16
  

  16 II. Анализ волновой структуры ритма сердца А. Оценка ритмокардиограммы: Визуально-логический анализ с выделением 6 классов ритмограмм по Д.И. Жемайтите или 4 классов по Е.А. Березному (1997): Ритмокардиограмма - это графическое изображение последовательного временного ря- да кардиоинтервалов в виде отрезков прямой линии, эквивалентных по длине продолжи- тельности пауз между сокращениями сердца. Каждый из отрезков начинается на оси абс- цисс, на которой откладывается число интервалов (n), и продолжается вверх параллельно оси ординат со шкалой времени в секундах. В норме верхний край КРГ - неровный, соответственно постоянно меняющейся длине ин- терваловR-R. Рисунок этой неровности формируется тремя видами волн различной час- тотной характеристики: высокочастотными колебаниями (HF), низкочастотными колеба- ниями (LF) и колебаниями очень низкой частоты (VLF). Все три вида колебаний различи- мы визуально, а потому основу метода ритмограммы составляет визуально-логический и математический анализ волновой структуры сердечного ритма. Клинико-физиологическую интерпретацию показателей ВРС целесообразно проводить по методике Д.И. Жемайтите (1981), в соответствии с которой выделяют 6 классов (типов) ритмограмм (РГ).

• 
  Слайд 17
  

  17 Приведя указанную классификацию в соответствии с принятой градацией диапазонов частот, предлагаем следующую градацию ритмограмм: 1 класс: РГ-1 - наличие существенных периодических изменений ритма с частотой 0.15- 0.40 Гц (период 2.5-6.7 с) - так называемые дыхательные (высокочастотные или быст- рые) волны (HF), соответствующие синусовой дыхательной аритмии с относительными регулярными периодическими волнами; 2 класс: РГ-2 - то же, но при выраженной нерегулярности периодических волн; 3 класс: РГ-3 - слабо выраженные быстрые волны и наличие волн с частотой от 0.04 до 0.15 Гц (период 6.6-25 с) - низкочастотные колебания (LF) с относительным постоянством волн; 4 класс: РГ-4 - то же, но с выраженной нерегулярностью волн; 5 класс: РГ-5 -отсутствие вышеописанной периодики и наличие волн большого периода (более 25 с), т.е. очень низкочастотные колебания (VLF); 6 класс: РГ-6 - стабильный или ригидный ритм - отсутствие волновой структуры. Опишем характерные особенности ритмограмм различных классов: 1-й класс отражает вариант нормы - высоких функциональных возможностей сердца, встречается, как правило, у спортсменов в период напряженных тренировок и у лиц, за- нимающихся тяжелым физическим трудом. Обычно реакции на различные стимулы хоро- шо выражены, нагрузки переносятся хорошо. В основе этого класса - предельно высокое преобладание парасимпатического влияния на регуляцию ритма сердца, поэтому волн

• 
  Слайд 18
  

  на такой ритмограмме нет; средние значения межсистолических интервалов - от 1.4 до 1.5 с, что соответствует брадикардии в 40-50 ударов в 1 минуту. 2-й класс - наиболее часто встречающийся вариант нормы у практически здоровых мо- лодых лиц. На ритмограмме заметны хорошо выраженные волны СР, среди которых мож- но выделить 3 вида - высокочастотные парасимпатические волны (HF), среднечастотные симпатические волны (LF) и волны очень низкой частоты (VLF), обусловленные гумораль- но-метаболическими и центральными эрготропными влияниями. Рефлекторное симпа- то-парасимпатическое воздействие на СР преобладает над гуморально-метаболическими влияниями. 3-й класс - это вариант патологических изменений регуляции СР, так как преобладают вол- ныLF, отражая увеличившееся симпатическое воздействие. Обычно такой ритмограмме в покое сопутствуют изменения сосудистого тонуса. 4-й класс - также показывает выраженное преобладание симпатического влияния на СР над парасимпатическим, но волны LF имеют более постоянный период и амплитуду. У па- циентов с такой РГ возможны повышения АД, нередко увеличена ЧСС. 5-й класс - на фоне увеличения ЧСС заметно отсутствие HF и LF. Происходит стабилизация СР с переходом его регуляции с рефлекторного уровня вегетативного руководства на гу- морально-метаболический, более низкий и не способный быстро обеспечивать гомеостаз. Функциональные возможности сердца снижены. Подобная РГ обычно сопровождает орга- ническую патологию сердца и является формализованным свидетельством автономной кардионейропатии. 18

• 
  Слайд 19
  

  19 6-й класс - демонстрирует крайний вариант срыва вегетативной регуляции СР, резко ста- билизированныйсинусовый ритм на фоне тахикардии («ригидный» ритм). Функциональ- ные возможности сердца резко снижены, у пациента одышка при небольшой физической нагрузке. Высокий риск летального исхода. У больных ИБС 6-й класс предшествует разви- тию острого инфаркта миокарда, сопутствует ему в остром периоде, но может встречать- ся и при других патологических состояниях. При компьютерной оценке типа ритмограммы и в практической деятельности вполне до- пустимым является деление РГ на четыре класса (Е.А. Березный, А.М. Рубин, 1997): РГ 1-го класса- наличие существенных периодических колебаний ритма с час- тотой 0.15-0.40 Гц (периодом 2.5-6.7 с) высококочастотные волны (HF);

• 
  Слайд 20
  

  20 РГ 2-го класса- слабо выраженные дыхательные волны и наличие волн с частотой от 0.04 до 0.15 Гц (с пе- риодом 6.6-25 с) – низкочастотные колебания (LF); РГ 3-го класса- отсутствие выше- описанной периодики и наличие волн большого периода (более 25 с) - колебания очень низкой час- тоты (VLF);

• 
  Слайд 21
  

  21 РГ 4-го класса- стабильный или ригидный ритм, отсутствие волно- вой структуры. Б. Спектральный (частотный) анализ (Frequency domain measurements, power spectral analysis) Спектральный анализ подразумевает способ разбиения какой-либо исходной кривой на набор кривых, каждая из которых находится в своем частотном диапазоне. Иначе говоря, спектральный анализ ВРС позволяет обнаружить периодические составляющие в колеба- ниях сердечного ритма и оценить количественно их вклад в динамику ритма. Схематично процесс формирования спектрограммы можно представить следующим образом: изме- ряется длительность интервалов R-R, откладывается величина этих интервалов в виде вер- тикальных столбиков (получается ритмограмма). По верхушке ритмограммы проводится огибающая кривая.

• 
  Слайд 22
  

  Полученная кривая называется функцией вариации ритма. Данная кривая раскладывается на составляющие подобно тому, как солнечный свет, проходя через призму, расщепляется на разнородные спектры. Таким математическим методом является преобразование Фурье, которое дает возможность получить спектры изменяемости интервалов R-R . Таким образом, последовательность интервалов R-R преобразуется в спектр мощности колеба- ний длительности R-R, представляющий собой последовательность частот (Гц), каждой из которых соответствует определенная амплитуда колебаний. 22 Наиболее часто оценивается площадь под кривой спектра, соответствующая некоторому диапазону частот - мощ- ность (в мс2) в пределах определенно- го частотного диапазона. В норме у че- ловека в спектре ритма сердца присут- ствуют три основных спектральных со- ставляющих, или пика см. рисунок на следующем слайде.

• 
  Слайд 23
  

  23 При спектральном анализе парасимпатическая и симпати- ческая активность может быть оценена за короткие про- межутки времени (2-5 минут). С одной стороны, это поз- воляет изучить влияние на вариабельность ритма сердца различных короткодействующих факторов или вмешатель- ств, а с другой - может помешать быстро воспроизвести результаты в случае отсутствия стандартных условий регистрации ЭКГ. Как и любой другой метод, он имеет следующие ограничения: из анализируемого ритма должны быть исключены все артефакты и эктопические ритмы, иначе говоря, анализу подлежат только «нормальные» кардиоинтервалы; не следует анализировать кардиоритмограммы, содержащие более 5-10% эктопических сокращений; нецелесообразно анализировать кривые при смещении водителя ритма (нижнепред- сердный ритм, узловой ритм); анализу подлежат только стационарные процессы, следует исключить из анализа «пере- ходные» периоды (например, первые одну- две минуты после перехода в положение «стоя» при ортостатической пробе, первые пять-семь минут после проведения проб с физической нагрузкой, в зависимости от уровня нагрузки; в ряде случаев, если не наступа- ет «стабильное» состояние, то лучше вообще отказаться от проведения спектрального анализа после тяжелых физических нагрузок).

• 
  Слайд 24
  

  24 При спектральном анализе принято определять следующие параметры: Высокочастотные колебания (ВЧ или HF - high frequency) - это колебания ЧСС при частоте 0.15-0.40 Гц. Мощность в этом диапазоне, в основном, связана с дыхательными движениями и отражает вагусный контроль сердечного ритма (колебания парасимпатического отдела вегетативной нервной системы). Низкочастотные колебания (НЧ или LF - low frequency) - это часть спектра в диапазоне частот 0.04-0.15 Гц. Она имеет смешанное происхождение. На мощность в этом диа-пазоне оказывают влияние изменения тонуса как симпатического (преимуществен-но), так и парасимпатического отдела ВНС. Очень низкочастотные колебания (VLF - very low frequency) - диапазон частот - 0.003-0.04 Гц, а при 24-часовой записи и сверхнизкочастотные колебания (ULF). Физиологи-ческие факторы, влияющие на них, неясны (предположительно, ренин-ангиотензин-альдостероновая система, концентрация катехоламинов в плазме, системы терморе-гуляции и др.). Мощность в диапазоне высоких частот, выраженная в нормализованных единицах HFnu, вычисляется по формуле: 5.Мощность в диапазоне низких частот, выраженная в нормализованных единицах LFnu, вычисляется по формуле: HFnu LF

• 
  Слайд 25
  

  25 6. LF/HF - этим значением стремятся охарактеризовать соотноше­ние или баланс симпа- тических и парасимпатических влияний. Измерение LF и HF проводится в относитель- ных единицах, которые представляют процентный вклад каждой колебательной сос- тавляющей в общую мощность спектра, из которой вычитается мощность VLF- компо- ненты, т.е. HFnu/LFnu. Характер симпатико-парасимпатического воздействия оценива- ется по соотношению процентных вкладов (LF/HF). 7. Общая мощность спектра (ОМС) или полный спектр частот, харак­теризующих ВРС (TP - Totalрower) - это мощность в диапазоне от 0.003 до 0.40 Гц. Она отражает сум- марную активность вегетативного воздействия на сердечный ритм и имеет тот же физиологический смысл, что и SDNN. При этом увеличение симпатических влияний приводит к уменьшению ОМС, а активация вагуса - к обратному действию. Результаты спектрального анализа обычно представляются в виде графика распределе- ния частот, по которому легко можно судить о балансе отделов вегетативной нервной системы. На следующем слайде приведены спектрограммы для различных случаев вегетатив- ного баланса: Спектрограмма при преобладании парасимпатических влияний; Спектрограмма при преобладании симпатической активности; Спектрограмма при преобладании церебральных эрготропных и/или гуморально- метаболических влияний

• 
  Слайд 26
  

  26 1 2 3 III. Нелинейные методы анализа вариабельности ритма сердца Показатели скаттерграммы (корреляционной ритмограммы): Скаттерграмма (scatter - рассеивание) - это графическое изображение пар интервалов R-R (предыдущего и последующего) в двумерной координатной плоскости. При этом по оси абсцисс откладывается величина R-Rn, а по оси ординат - величина R-Rn+1. График и область точек, полученных таким образом, называется скаттерграммой (пятна Пуанкаре или Лоренца). Этот способ оценки ВРС относится к методам нелинейного анализа и явля- ется особенно полезным для случаев, когда на фоне монотонности ритма встречаются редкие и внезапные нарушения (эктопические сокращения и (или) «выпадения» отдель- ных сердечных сокращений)

• 
  Слайд 27
  

  27 При построении скаттерграммы образуется совокупность точек, центр которых располага- ется на биссектрисе. Расстояние от центра до начала осей координат соответствует наибо- лее ожидаемой длительности сердечного цикла. Величина отклонения точки от биссектри- сы влево показывает, насколько данный сердечный цикл короче предыдущего, вправо от биссектрисы - насколько он длиннее предыдущего. Изучены следующие показатели скаттерграммы: длина основного (без экстрасистол и артефактов) «об- лака»(длинная ось эллипса - L) соответствует вариаци- онному размаху. По физиологическому смыслу этот показатель не отличается от SDNN, т.е. отражает сум- марный эффект регуляции ВНС, но указывает на макси- мальную амплитуду колебаний длительности интерва- лов R-R; ширина скаттерграммы (перпендикуляр к длинной оси, проведенный через ее середину - w); площадь скаттерграммы вычисляется по формуле площади эллипса: Скаттерграмма молодого здорового человека

• 
  Слайд 28
  

  28 Нормальная форма скаттерграммы представляет собой эллипс, вытянутый вдоль биссект- рисы. Именно такое расположение эллипса означает, что к дыхательной прибавлена неко- торая величина недыхательной аритмии. При аритмиях, когда методы статистического и спектрального анализа вариабельности ритма сердца малоинформативны или неприемлемы, целесообразно использовать оцен- ку корреляционной ритмограммы (скаттерграммы). IV. Вариационная пульсометрия по P.M. Баевскому «Классическая» методика оценки показателей вариабельности ритма сердца изложена в работах Р. М. Баевского. Представления о математико-статистических показателях сердеч- ного ритма как об индикаторах состояния различных уровней управления функциями ока- зались весьма продуктивными для клинической физиологии и профилактической меди- цины. Приведем кратко основные положения взглядов РМ. Баевского на математический анализ сердечного ритма. Предложено упрощенно рассматривать систему управления ритмом сердца, состоящей из двух контуров: центрального и автономного. Автономный контур (АК) регуляции ритма сердца - это, в определенной степени обособ- ленная система, работающая в режиме компенсации отклонений в ответ на возмущения, вызванные дыханием. Активность автономного контура характеризуется выраженностью дыхательных волн сердечного ритма. Центральный контур (ЦК) регуляции ритма сердца связан с недыхательной компонентой СР. Он участвует в управлении ритмом сердца через автономный контур, заставляя его работать в вынужденном режиме. Центральный контур состоит из трех уровней: А, Б, В,

• 
  Слайд 29
  

  29 соответствующих процессам управления: А - взаимодействие организма с внешней средой; Б - межсистемный уровень, обеспечивающий регулирование взаимодействия различных систем внутри организма; В - внутрисистемный уровень, обеспечивающий взаимодействие различных параметров внутри одной системы. Выделение указанных уровней является условным и сделано с целью разработки опре- деленного методологического подхода к проб­леме математического анализа структуры СР, который заключается в том, что по соотношению активности различных контуров ре- гуляцииСР можно судить о степени напряжения регуляторных механизмов. При этом необходимо иметь в виду следующее: при оптимальном регулировании управление происходит с минимальным участием высших (центральных) уровней. Оптимальная деятельность низших уровней «освобож- дает» высшие от необходимости постоянного участия в локальных регуляторных про- цессах. В случае, когда низшие не справляются со своими функциями, когда необходи- ма координация деятельности нескольких подсистем, уравновешивание организма со средой идет за счет напряжения механизмов регуляции. Чем выше централизация уп- равления ритмом сердца, тем больше напряжение регуляторных механизмов, тем вы- ше «физиологическая цена» адаптации; период волн сердечного ритма связан с уровнями управления: чем больше период, тем выше соответствующий уровень управления. Дыхательные волны характеризуют актив- ностьАК, а медленные волны сердечного ритма характеризуют ЦК. Централизация уп- равления проявляется усилением недыхательной компоненты СР, появлением медлен-

• 
  Слайд 30
  

  30 ных волн со все более длинными периодами, усилением мощности медленных волн, ос- лаблением дыхательных волн. Оценка степени напряжения регуляторных систем: Адаптация, или приспособление к условиям окружающей среды, к социальным, произ- водственным, бытовым или климатическим факторам, - одно из фундаментальных свойств организма человека. Любое заболевание может рассматриваться как результат истощения адаптационных механизмов. Переход из состояния здоровья в состояние бо- лезни проходит через последовательные стадии адаптационного процесса. Следователь- но, можно выделить среди здоровых и практически здоровых людей разнородные груп- пы лиц с различной степенью адаптированности к окружающей среде. РМ. Баевским предложена следующая рабочая классификация состояний по степени напряжения регу- ляторных систем, обусловленного адаптивными реакциями организма (РМ. Баевский, 1999): 1. Состояние нормы или состояние удовлетворительной адаптации к условиям среды. Класс функциональных состояний с достаточными функциональными (адаптационны- ми) возможностями организма. Понятие нормы включает в себя способность организ- ма адаптироваться к определенным воздействиям факторов окружающей среды. Адек- ватность ответа организма на воздействие тех или иных факторов - тоже один из важ- нейших компонентов нормы. 2. Состояние повышенного функционального напряжения механиз­мов адаптации, при которых оптимальные адаптационные возможности организма обеспечиваются более высоким, чем в норме, напряжением регуляторных систем, что приводит к повышен-

• 
  Слайд 31
  

  ному расходованию функциональных резервов организма. 3. Состояние перенапряжения, или состояние неудовлетворитель­ной адаптации, - ха- рактеризуется снижением функциональных возможностей организма с преобладани- ем неспецифических или специфических изменений со стороны определенных орга- нов и систем. 4. Состояние истощения регуляторных систем, или срыв адаптации состояние с резким снижением функциональных возможностей организма в связи с нарушением меха- низмов компенсации. В данном состоянии, как правило, наблюдаются различные за- болевания в стадии субкомпенсации или декомпенсации. Названные четыре состояния можно рассматривать как четыре «диагноза» здоровья, четыре его качества. Каждый из последующих уровней адаптации содержит все более значительную вероятность развития или наличия болезни. Наиболее высока эта вероят- ность в группе лиц со срывом адаптации. В нее входят лица с латентными формами забо- леваний, явлениями предболезни, хроническими или нераспознанными болезнями. Определение степени напряжения регуляторных систем связано, по существу, с диагнос- тикой указанных состояний. Исходя из концепции о сердечно-сосудистой системе как об индикаторе адаптационно-приспособительной деятельности целостного организма, для оценки состояния регуляторных механизмов обычно используют анализ изменений рит- ма сердечных сокращений. Изменение сердечного ритма - универсальная оперативная реакция целостного организма на любое воздействие внешней среды. Информация о том, какова “цена” этой адаптации, содержится в волновой структуре сердечного ритма и может быть выявлена с помощью математического анализа ряда кардиоинтервалов. 31

• 
  Слайд 32
  

  32 Физиологическая интерпретация некоторых показателей математического анализа ритма по РМ. Баевскому: Математическое ожидание (М) - этот показатель отражает конечный результат всех регу- ляторных влияний на сердце и систему кровообра­щения в целом. Он эквивалентен сред- ней ЧСС, обладает наименьшей изменчивостью среди всех медико-статистических показа- телей, и его отклонение от индивидуальной нормы обычно сигнализирует об увеличении нагрузки на аппарат кровообращения или о наличии патологических отклонений. Сигма (δ)- среднее квадратичное отклонение динамического ряда. Это один из основных показателей вариабельности ритма сердца, характеризующий состояние механизмов ре- гуляции. Он указывает на суммарный эффект влияния на синусовый узел симпатического и парасимпатического отделов вегетативной системы (см. также SDNN). Мода (Мо) - наиболее часто встречающееся значение R-R, указывающее на доминирую- щий уровень функционирования синусового узла. При симпатикотонииМо меньше, при ваготонии - больше. Вариационный размах (ВР) вычисляется как разница между максимальным и минималь- ным значениями R-R. Отражает степень вариабельности или размах колебаний значений кардиоинтервалов. ВР рассматривается как парасимпатический показатель. Амплитуда моды (АМо) - это число кардиоинтервалов в %, соответствующих диапазону моды, отражает меру мобилизирующего влияния симпатического отдела. Коэффициент вариации (СУ) - по физиологическому смыслу не отличается от 5, но являет- ся показателем, нормированным по частоте сердечных сокращений, а потому испытывает меньшее влияние при наличии артефактов, эктопических сокращений.

• 
  Слайд 33
  

  33 Вторичные показатели вариационной пульсометрии: Индекс вегетативного равновесия(ИВР=АМо/ВР) указывает на соотношение между ак- тивностью симпатического и парасимпатического отделов. При парасимпатической ак- тивности знаменатель будет увеличиваться, а числитель уменьшаться, в результате чего ИВР резко уменьшиться. При увеличении симпатических влияний наблюдаются противо- положные сдвиги. Вегетативный показатель ритма(ВПР=1/Мо х ВР) позволяет судить о парасимпатических сдвигах вегетативного баланса. Чем меньше ВПР, тем больше вегетативный баланс сме- щен в парасимпатическую сторону. Индекс напряжения регуляторных систем(ИН=АМо/(2ВР х Мо))отражает степень цент- рализации управления сердечным ритмом. Показатель адекватности процессов регуляции(ПАПР=АМо/Мо)отражает соответствие между активностью симпатического отдела вегетативной системы и ведущим уровнем функционирования СА-узла. Комплексная оценка вариабельности ритма сердца предусматривает диагностику функ- циональных состояний. Изменения вегетативного баланса в виде активации симпатичес- кого звена рассматриваются как неспецифический компонент адаптационной реакции в ответ на различные стрессовые воздействия. Одним из методов оценки таких реакций является вычисление показателя активности регуляторных систем (ПАРС). Он вычисляется в баллах и ориентируется на статистические показатели, показатели гистограммы и дан- ные спектрального анализа.

• 
  Слайд 34
  

  34 Вычисление ПАРС осуществляется по алгоритму, учитывающему следующие пять крите- риев: Суммарный эффект регуляции по показателям частоты пульса (ЧП). Суммарная активность регуляторных механизмов по среднему квадратичному откло- нению - SD (или по суммарной мощности спектра - ТР). Вегетативный баланс по комплексу показателей: ИН, RMSSD, НF, IС. Активность вазомоторного центра, регулирующего сосудистый тонус, по мощности спектра медленных волн 1-го порядка (LF). Активность сердечно-сосудистого подкоркового нервного центра или надсегментар- ных уровней регуляции по мощности спектра медленных волн 2-го порядка (VLF). Значения ПАРС выражаются в баллах от 1 до 10. На основании анализа значений ПАРС могут быть диагностированы следующие функциональные состояния: 1. Состояние оптимального напряжения регуляторных систем, необходимое для поддер- жания активного равновесия организма со сре­дой (норма, ПАРС=1-2). 2. Состояние умеренного напряжения регуляторных систем, когда для адаптации к усло- виям окружающей среды организму требуются дополнительные функциональные ре- зервы. Такие состояния возникают в процессе адаптации к трудовой деятельности, при эмоциональном стрессе или при воздействии неблагоприятных экологических факто- ров (ПАРС=3-4). Состояние выраженного напряжения регуляторных систем, которое связано с активной мобилизацией защитных механизмов, в том числе повышением активности симпатико-

• 
  Слайд 35
  

  35 адреналовой системы и системы гипофиз - надпочечники (ПАРС=4-6). 4. Состояние перенапряжения регуляторных систем, для которого характерна недоста- точность защитно-приспособительных механизмов, их неспособность обеспечить адекватную реакцию организма на воздействие факторов окружающей среды. Здесь избыточная активация регуляторных систем уже не подкрепляется соответствующими функциональными резервами (ПАРС=6-8). 5. Состояние истощения (астенизации) регуляторных систем, при котором активность уп- равляющих механизмов снижается (недостаточность механизмов регуляции) и появ- ляются характерные признаки патологии. Здесь специфические изменения отчетливо преобладают над неспецифическими (ПАРС=8-10). (Баевский, 1979, Берсенева, 1991, Баевский, Берсенева, 1997). При этом выделяются три зоны функциональных состояний для наглядности представля- емых в виде “светофора”: Зеленый - означает, что все в порядке. Не требуется никаких специальных мероприятий по профилактике и лечению. Желтый - указывает на необходимость повышенного внима- ния к своему здоровью. Здесь речь уже идет о необходимости проведения оздоровитель- ных и профилактических мероприятий. Красный - показывает, что необходимо провести серьезные мероприятия в отношении своего здоровья. Вначале требуется диагностика, а затем и лечение возможных заболеваний. Выделение зеленой, желтой и красной зон здоровья позволяет характеризовать функцио- нальное состояние человека с точки зрения риска развития болезни.

• 
  Слайд 36
  

  36 Расчетные показатели для статистических методов анализа ВСР

• 
  Слайд 37
  

  37 Расчетные показатели для геометрических методов анализа ВСР (Вариационная пульсометрия)

• 
  Слайд 38
  

  38 Расчетные показатели для корреляционной ритмографии (скаттерграммы)

• 
  Слайд 39
  

  39 Спектральные методы анализа ВСР (частотные диапазоны анализа)

• 
  Слайд 40
  

  40 Основные показатели, вычисляемые при спектральном анализе ВСР

• 
  Слайд 41
  

  41 Основные показатели, вычисляемые при спектральном анализе ВСР (продолжение) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРОБЫ Наиболее интересной частью работы с кардиоритмограммой (КРГ), представляющей существенную дополнительную информацию при оценке функционального состояния сердца и позволяющей оценить реактивность вегетативной системы и вегетативное обеспечение деятельности, является проведение функциональных проб. Одна из главных целей проведения проб - это выяснение реакции вегетативной системы на внешние раздражители.

• 
  Слайд 42
  

  42 Протоколы проведения функциональных проб Рекомендуемый перечень функциональных проб: Активная ортостатическая проба; Проба с управляемым дыханием; Проба Вальсальвы; Изометрическая нагрузочная проба; Кардиоваскулярные пробы; Нагрузочная проба (велоэргометрия); Фармакологические пробы (с β-блокаторами, атропином и др.); Проба Ашнера; Синокаротидная проба; Психофизиологические пробы. Стандартные функциональные пробы

• 
  Слайд 43
  

  43 Протоколы проведения функциональных проб (продолжение)

• 
  Слайд 44
  

  44 Протоколы проведения функциональных проб (продолжение)

• 
  Слайд 45
  

  45 Основные показатели и нормативы ВСР

• 
  Слайд 46
  

  46

• 
  Слайд 47
  

  47

• 
  Слайд 48
  

  48

• 
  Слайд 49
  

  49

• 
  Слайд 50
  

  50

• 
  Слайд 51
  

  51

• 
  Слайд 52
  

  52

• 
  Слайд 53
  

  53

• 
  Слайд 54
  

  54

• 
  Слайд 55
  

  55

• 
  Слайд 56
  

  56

• 
  Слайд 57
  

  57

• 
  Слайд 58
  

  58