ВНУТРИИНДИВИДУАЛЬНАЯ  ВАРИАЦИЯ  ПОКАЗАТЕЛЕЙ  ВАРИАБЕЛЬНОСТИ  СЕРДЕЧНОГО  РИТМА  У  ЗДОРОВЫХ  ЛИЦ

Белоглазова  Мария  Владимировна

студент  3  курса,  кафедра  радиотехники  и  медицинских  диагностических  систем  СГАУ,  РФ,  г.  Самара

E-mail:  Maria.WB@rambler.ru

Комарова  Марина  Валериевна

научный  руководитель,  канд.  биолог.  наук,  доцент  СГАУ,  РФ,  г.  Самара

ВВЕДЕНИЕ

Анализ  вариабельности  ритма  сердца  —  это  современный  метод  исследования  и  оценки  состояния  регуляторных  систем  организма,  в  том  числе  функционального  состояния  различных  отделов  вегетативной  нервной  системы.  Активное  изучение  вариабельности  сердечного  ритма  (ВСР)  началось  в  СССР  в  начале  60-х  годов  в  клинической  практике  и  одновременно  в  космической  медицине.  Первые  основные  разработки  по  выбору  показателей  ВСР,  с  помощью  которых  можно  делать  выводы  о  функциональном  состоянии  человека  [3,  4],  были  проведены  Баевским  Р.М.  с  соавторами  [1,  2].

Можно  выделить  четыре  направления  применения  методов  анализа  ВСР:

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

2.  Оценка  выраженности  адаптационного  ответа  организма  при  воздействии  различных  стрессоров,  в  том  числе  физических;

3.  Оценка  состояния  отдельных  звеньев  вегетативной  регуляции  кровообращения;

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

Ввиду  своей  практической  важности  вопрос  об  обоснованности  и  достоверности  показателей  ВСР  для  оценки  на  их  основе  функционального  состояния  как  вегетативной  нервной  системы,  так  и  всего  организма  человека  в  целом,  требует  своих  дальнейших  исследований.  В  частности,  недостаточно  исследована  проблема  устойчивости  показателей  ВСР  у  отдельного  индивида  в  состоянии  покоя.  Большая  часть  публикаций  посвящена  оценке  показателей  ВСР  в  условиях  различных  функциональных  проб.  Вопрос  о  том,  насколько  информативно  может  быть  однократное  исследование  ВСР  в  состоянии  покоя  и  насколько  оно  показательно  для  диагностического  заключения,  остается  нераскрытым.  Найдены  лишь  единичные  работы,  посвященные  проблеме  устойчивости  показателей  ВСР  [5,  7,  8,  9].

Состояние  и  вегетативной  нервной  системы,  и  ФС  всего  организма,  анализ  влияния  на  него  различных  факторов  внешней  среды,  особенно  оценка  его  функциональных  резервов  и  адаптации,  проводится,  как  правило,  методами  различных  функциональных  проб.  При  этом  крайне  важным  является  определение  устойчивого  исходного  уровня  состояния  испытуемого,  относительно  которого  и  делается  потом  заключение  о  реакции  его  на  пробу. 

Если  показатели  ВСР  достаточно  стабильны  во  времени  при  одинаковых  внешних  воздействиях,  то  их  набор  может  служить  «портретом»  отдельного  человека,  позволяющим  отличать  его  от  другого  в  исходном  состоянии  покоя. 

Цели  и  задачи

Оценить  внутрииндивидуальную  вариацию  показателей  вариабельности  сердечного  ритма  у  здоровых  лиц.

Материалы  и  методы

Испытуемые

Объектом  исследования  являлись  26  молодых,  практически  здоровых  испытуемых  (14  юношей  и  12  девушек)  возраста  от  18  до  20  лет.  Ни  один  из  испытуемых  не  принимал  никаких  лекарств  и  не  страдал  от  хронических  или  острых  заболеваний.

Протокол  исследования

Запись  сердечного  ритма  осуществлялась  трижды  в  состоянии  покоя  в  различное  время  у  каждого  испытуемого.  Регистрация  показателей  ВСР  проводилась  в  стандартных  условиях  (сидя)  после  адаптации  испытуемого  в  течение  5  мин.  В  день  исследования  испытуемые  вели  устоявшийся  образ  жизни,  имели  достаточное  время  сна,  привычный  рацион  питания.  Последний  прием  пищи  осуществлялся  не  позднее  часа  перед  исследованием.

Вариабельность  ритма  сердца  (ВСР)  оценивали  с  помощью  компьютерного  фотоплетизмографа  «Элдар»  и  программной  оболочки  Eldar-Vario.  Характеристики  ВСР  анализировали  в  соответствии  с  евро-американским  стандартом.

В  работе  изучали  следующие  статистические  показатели  ВСР.

·     SDNN  (мс)  —  стандартное  отклонение  средней  длительности  всех  кардиоинтервалов;

·     RMSSD  (мс)  —  квадратный  корень  из  средней  суммы  квадратов  разностей  между  соседними  кардиоинтервалами;

·     рNN50  (%)  —  процент  пар  соседних  кардиоинтервалов,  отличающихся  на  50  мс  и  более;

·     HR  (уд/мин)  —  частота  сердечных  сокращений;

·     HRV  —  триангулярный  индекс;

·     TINN  —  триангулярная  интерполяция  гистограммы  кардиоинтервалов,  «индекс  святого  Георга»;

·     Mo  (мс)  —  мода  —  наиболее  часто  наблюдаемое  значение  уровня  функционирования  сердечно-сосудистой  системы

·     АМо  (%)  —  амплитуда  моды  —  наиболее  часто  наблюдаемое  значение  мощности  влияний  симпатического  звена  нейрогуморальной  регуляции;

Статистический  анализ  данных  и  все  необходимые  расчеты  выполняли  в  пакетах  Excel  и  SPSS  21.  Использовался  однофакторный  дисперсионный  анализ  (ANOVA)  для  сравнения  нескольких  независимых  выборок  (One-Way  ANOVA). 

Результаты  и  обсуждения

Для  оценки  стабильности  и  изменчивости  параметров  ВСР  проводилась  их  статистическая  обработка.  Графическое  представление  разброса  показателей  ВСР  представлено  на  рисунках  1—4.  На  рисунках  1—2  показано  среднее  значение  для  каждого  испытуемого  (центральный  кружок)  и  95  %  доверительный  интервал  среднего  (усы).

Рисунок  1.  Среднее  значение  и  доверительный  интервал  среднего  показателя  SDNN

Рисунок  2.  Среднее  значение  и  доверительный  интервал  среднего  показателя  HR

Рисунок  3.  Разброс  значений  показателя  pNN50

Рисунок  4.  Разброс  значений  показателя  SDNN

Для  оценки  разброса  показателей  ВСР  был  рассчитан  коэффициент  внутрииндивидуальной  вариации  (CV  intra)  (таблица  1). 

Расчет  коэффициента  вариации  производили  по  следующей  формуле:

  (1)

где  MS  withing  groups  —  среднеквадратичное  отклонение  индивидуального  наблюдения  от  индивидуального  среднего.  Получено  из  результатов  однофакторного  дисперсионного  анализа.  Рассчитывается  по  формуле  2:

  (2)

где:  x_i  —  значение  какого-либо  показателя  ВСР  у  отдельного  человека  в  отдельной  записи  кардиоинтервалов;

  —  среднее  значение  показателя  ВСР  у  данного  человека  в  нескольких  записях;

n_j  —  число  записей  кардиоинтервалов  у  j-го  человека

k  —  число  испытуемых  (человек).

Mean  –  общее  среднеарифметическое  по  всем  измерениям  у  всех  испытуемых.

Таблица  1.

Расчет  коэффициента  внутрииндивидуальной  вариации

Исследование  ВСР  в  состоянии  покоя  показало  в  целом  соответствие  полученных  результатов  данным  литературы  о  физиологических  границах  нормы:  все  испытуемые  имели  высокую  общую  вариабельность  (показатель  SDNN)  и  достаточную  вагусную  активность  (по  показателям  RMSSD  и  pNN50). 

Однако  с  помощью  графиков  разброса  показателей  и  коэффициентов  вариации  мы  убедились,  что  показатели  ВСР  имеют  существенные  разбросы.  Так,  например,  наименьшей  внутрииндивидуальной  вариабельностью  обладает  такой  показатель,  как  ЧСС  (CV  intra  =  7  %),  а  наибольшей  изменчивостью  и  в  пределах  одного  человека,  и  в  пределах  группы  испытуемых  -  pNN50  (CV  intra  =  37  %). 

Каждый  из  показателей  ВСР  в  зависимости  от  значений  коэффициентов  внутрииндивидуальной  вариации  отнесем  к  одному  из  трех  классов,  предложенных  Мартимьяновой  Л.А.  в  своей  работе  [6]:  1  класс  —  высокая  степень  устойчивости  (CV  intra  до  0,1),  2  класс  —  средняя  степень  устойчивости  (CV  intra  =  0,1—0,3),  3  класс  —  низкая  степень  устойчивости  (CV  intra  более  0,3). 

К  классу  1  отнесены:  Moda,  HR,  к  классу  2  —  Amo  ,  TINN,  HRV  и  к  3  классу  —  SDNN  ,  RMSSD,  pNN50.

Объясним  возможные  причины  столь  высокой  внутрииндивидуальной  изменчивости  показателей  ВСР.  В  первую  очередь  это  может  быть  связано  с  условиями  записи  сердечного  ритма.  Испытуемый  должен  был  находиться  во  время  записи  всех  исследуемых  интервалов  в  одном  и  том  же  спокойном  состоянии,  в  одинаковых  условиях  и  не  подвергаться  воздействию  каких-либо  возмущающих  факторов.  Хотя  и  были  приложены  все  усилия  для  этого,  все  же  невозможно  исключить  все  факторы  и  воздействия,  особенно  из  внутренней  среды  человека,  колебания  его  психоэмоционального  состояния.  В  такой  сложной  системе  как  живой  человек  всегда  будут  действовать  непредсказуемые  и  неподдающиеся  учету  факторы.

Причиной  значительной  вариации  также  могла  быть  природа  показателей  ВСР  (тяготение  к  существенным  отклонениям  в  сторону  верхних  значений  при  малейшем  изменении  психоэмоционального  состояния  испытуемого  и  лишь  небольшое  уменьшение  в  иных  случаях).  Исследование  их  закона  распределения  показало  значительные  отклонения  от  нормальности  со  скосом  вправо. 

Для  симметризации  закона  распределения  мы  произвели  логарифмическое  преобразование  рассчитанных  параметров  ВСР  и  пересчитали  для  них  коэффициенты  внутрииндивидуальной  вариации.  Они  оказались  существенно  ниже: 

ln(SDNN):  CV  intra=5  %;

ln(RMSSD):  CV  intra=7  %;

ln(pNN50):  CV  intra=22  %;

ln(Amo):  CV  intra=9  %;

Вывод

Наши  результаты  показывают,  почему  у  разных  авторов  порой  приводятся  различные  референтные  значения  для  условной  нормы.  Полученные  результаты  следует  учитывать  при  разработке  границ  нормы  для  данного  контингента  лиц  в  конкретно  изучаемых  условиях.

Список  литературы:

1.Анализ  вариабельности  сердечного  ритма  при  использовании  различных  электрокардиографических  систем  (методические  рекомендации).  /  Баевский  Р.М.,  Иванов  Г.Г.,  Чирейкин  Л.В.  и  др.  //  Вестник  аритмологии.  —  2001.  —  Том  24.  —  С.  65—87.

2.Баевский  Р.М.,  Кириллов  О.В.,  Клецкин  В.П.  Математический  анализ  изменений  сердечного  ритма  при  стрессе.  М.,  1984.  —  221  с.

3.Вариабельность  сердечного  ритма.  Стандарты  измерения,  физиологической  интерпретации  и  клинического  использования.  СПб.:  Изд-во  АОЗТ  «ИНКАРТ»,  2000.  —  65  с.

4.Данилова  Н.Н.  Психофизиологическая  диагностика  функциональных  состояний.  М.:  Изд-во  МГУ,  1992.  —  192  с.

5.К  вопросу  устойчивости  и  изменчивости  показателей  вариабельности  сердечного  ритма.  /  Н.К.  Быстрова,  Е.И.  Маевский,  Е.В.  Парамонова,  В.С.  Быстров  [Электронный  реcурс].  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://www.medline.ru/public/pdf/10_009.pdf,  свободный  (дата  обращения:  25.10.2013).

6.Мартимьянова  Л.А.  Устойчивость  параметров  вариабельности  сердечного  ритма  у  больных  с  мерцательной  аритмией  в  пятиминутных  интервалах  измерений.  //  Вестник  Харьковского  национального  университета  им.  В.Н.  Карамзина.  —  2000.  —  №  494.  Сер.:  Медицина  —  Вып.  1.  —  С.  71—75.

7.Heart  rate  variability  measures:  a  fresh  look  at  reliability.  /  G.D.  Pinna,  R.  Maestri,  A.  Torunski.  et  al.  //  Clinical  Science.  —  2007.  —  №  113.  —  P.  131—140.

8.Reproducibility  of  heart  rate  variability  parameters  measured  in  healthy  subjects  at  rest  and  after  a  postural  change  maneuver.  /  E.M.  Dantas,  C.P.  Gonçalves,  A.B.T.  Silva.  et  al.//.  Braz  J  Med  Biol  Res.  —  2010.  —  Vol.  43,  —  №  10.  —  P.  982—988.

9.Sztajzel  J.,  Jung  M.,  and  Bayes  de  Luna  A.  Reproducibility  and  gender-related  differences  of  heart  rate  variability  during  all-day  activity  in  young  men  and  women.  //  Ann  Noninvasive  Electrocardiol.  —  2008.  —  Vol.  13,  —  №  3.  —  P.  270—277.