Спектральные показатели ритма сердца

Текст: А. Смиркин. С изменениями от 26 февраля 2013
Our soft module provide the real opportunity to the practicing physicians to make a complex study of the autonomic nervous system with the use of such techniques as:
1. Heart rate variability (HRV) analysis at rest according to the International standard (“Heart Rate Variability Standards of Measurement, Physiological Interpretation, and Clinical Use”, 1996).
2. HRV analysis at orthostatic test performing (determination of the orthostatic test autonomic provision).
3. Cross-analysis of the heart rate variability and breath rate variability allowing to assess the level of these systems synchronization.
Spectrogram is a graphic chart that shows the dependence of rhythmogram oscillations amplitude on their frequency. Frequency ranges are differently colored: the dark blue area is proportional to the parasympathetic regulation power; the red area is proportional to the sympathetic regulation power.
Ритм сердца можно разложить на составляющие, подобно тому, как солнечный свет, проходя через призму, расщепляется на разнородные спектры. Такой «математической» призмой является преобразование Фурье.
 
Преобразование Фурье
Преобразование ритмограммы (TIME) в спектрограмму (FREQUENCY)
 
Вычисляется площадь под кривой спектра для каждого диапазона частот: HF (0,15–0,40 Гц), LF (0,04–0,15 Гц) и VLF (0,003–0,04 Гц). Эту площадь называют мощностью спектра (в мс2). Полный спектр частот (Total Power) — мощность в диапазоне от 0,003 до 0,40 Гц, — отражает суммарную активность нейрогуморальных влияний на сердечный ритм.
Спектрограммы для ритмограмм:
 
Спектрограмма № 1
№ 1
 
Спектрограмма № 2
№ 2
 
Спектрограмма № 3
№ 3
 
VLF мс2 LF мс2 HF мс2 TP мс2
№ 1 622 235 112 969
№ 2 662 95,3 687 1444
№ 3 594 475 1767 2836
 
HF и LF компоненты могут быть дополнительно выражены в нормализованных единицах (n. u.) для отражения относительного вклада каждого из компонентов в пропорции к общей мощности за вычетом VLF-компонента: HFnorm=HF/(TP–VLF)100, HFnorm=HF/(TP–VLF)100. Значением HFnorm/LFnorm, с некоторыми ограничениями, стремятся охарактеризовать соотношение (баланс) симпатических и парасимпатических влияний, который может быть представлен графически.
 
HFnu/LFnu для спектрограмм
Отношение LFnorm и HFnorm для спектрограмм
 
HFnorm n. u. LFnorm n. u. LFnorm/HFnorm
№ 1 32,4 67,6 2,09
№ 2 87,8 12,2 0,139
№ 3 78,8 21,2 0,269
 

Активная ортостатическая функциональная проба

Проведение функциональных ритмографических проб позволяет оценить реактивность автономной нервной системы и вегетативное обеспечение деятельности.
Активная ортостатическая проба является одной из простых и высокоинформативных проб, которую применяют при необходимости:
  • оценить реактивность парасимпатического и симпатического отделов ВНС,
  • дифференциальной диагностики обморочных состояний,
  • выявить толерантность к резким изменениям положения тела,
  • дифференциальной диагностики нейроциркуляторных расстройств кровообращения.
 

Методика проведения пробы

После регистрации ЭКГ 10–15 минут в горизонтальном положении обследуемый по команде, не очень быстро, но без задержек, принимает вертикальное положение и стоит спокойно, без напряжения, несколько минут.
 

Физиологические изменения при проведении пробы

При переходе из горизонтального положения в вертикальное уменьшается поступление крови к правым отделам сердца; при этом минутный объем снижается на 0,5–2,5 л/мин. Как следствие падает артериальное давление, что является мощным раздражителем для механорецепторов различных барорефлекторных зон, поэтому первым из всех механизмов поддержания АД реагирует механизм барорефлекторной регуляции. В течение первых 15 сердечных сокращений происходит увеличение ЧСС, обусловленное депонированием крови в нижней половине тела. Центральные механизмы регуляции как бы «выжидают», есть ли необходимость вмешиваться в происходящее или урегулировать ситуацию можно на «местном» уровне. В это время вагусная активность минимальная. Если на «местном» уровне урегулировать ситуацию не удалось, то включаются механизмы барорефлекторной регуляции: в первую очередь повышается активность парасимпатического отдела автономной нервной системы (вагус выбрасывает весь «скопившийся» ацетилхолин) и регистрируется относительная брадикардия. Спустя 1–2 минуты после перехода в ортостатическое положение происходит активация симпатического отдела нервной системы, что обуславливает учащение ЧСС и увеличение периферического сопротивления, и лишь затем в регуляцию кровотока включается ренин-ангиотензин-альдостероновый механизм.
Таким образом, переходный период на кардиоритмограмме при проведении ортостатической пробы представляет собой характерного вида «яму» с последующим «пиком», отражающим ускорение, а затем замедление ЧСС.
При анализе переходного периода важен следующий параметр: отношение минимального значения RR-интервала, обычно в районе 15 удара от начала вставания (RR15, соответствует «дну ямы»), к самому длинному RR-интервалу, обычно около 30 удара (RR30), — так называемый коэффициент 30:15 (K30:15).
Отношение K30:15 характеризует реактивность парасимпатического отдела вегетативной нервной системы и не зависит от скорости вставания и возраста. Его низкое значение указывает на недостаточность функции n. vagus и, следовательно, позволяет уточнить генез тахикардии при вегетативных кризах, которая не всегда имеет симпатическое происхождение, а может быть обусловлена проявлением вагусной недостаточности.
 
Активная ортостатическая проба
Ритмограмма активной ортостатической пробы (для третьего обследуемого), коэффициент 30:15 равен 1,38
 

Корреляция частоты сердечных сокращений и дыхания

Необходимость синхронной регистрации кардиоритмограммы и дыхания (пневмограммы) вызвана следующими причинами:
1. Ритм дыхания, как и ритм сердца отражает состояние вегетативной регуляции. Не случайно в клинической картине вегетативных нарушений наиболее яркими являются жалобы на учащенное дыхание, чувство затрудненного вдоха, неудовлетворенность вдохом, желание и потребность периодически глубоко вздохнуть — так называемый «тоскливый вдох невротика».
2. При разработке «Международного стандарта» границей между частотными диапазонами HF и LF была установлена на уровне 0,15 Гц, что соответствует девяти дыхательным движениям в минуту. Если фактическая частота дыхания меньше, то мощность спектра обусловленная синусовой дыхатеьной аритмией смещается в LF-область. В этом случае регистрация дыхания позволяет скорректировать границы частотных диапазонов.
3. Синхронная регистрация дыхания позволяет выявить на ритмограмме участки нестационарного процесса, обусловленные актом глотания, необычно глубоким вдохом, покашливанием, произвольно задержкой дыхания и т. п., что позволяет исключить их из анализа.
 
Из всех параметров дыхания: длительность дыхательного цикла, длительность вдоха, длительность выдоха и амплитуда дыхания наибольшие значения коэффициента корреляции получены при сопоставлении вариабельности ритма сердца и длительности дыхательного цикла. Таким образом, по пневмограмме строится гистограмма, которая графически накладывается на спектрограмму. Визуально сравнивается мода гистограммы ДДЦ и наиболее выраженный пик спектрограммы в области высокочастотного (HF) компонента.
В норме в спокойном состоянии длительность дыхательного цикла должна быть величиной практически постоянной, а потому гистограмма ДДЦ представляет собой один, реже два столбика — «стабильно работающий осциллятор». Синхронно с колебаниями дыхательного осциллятора изменяется частота сердечных сокращений (дыхательная аритмия сердца), формируя пик мощности в области моды гистограммы дыхания.
В состоянии психоэмоционального напряжения паттерн дыхания нарушается, в частности возрастает изменчивость длительности дыхательного цикла, происходит чередование укороченных и удлиненных вдохов и выдохов. Это приводит к формированию на гистограмме дыхания нескольких столбиков (условно амодальный тип гистограммы).
 
Спектрограмма с гистограммой дыхания
Графическое наложение гистограммы дыхания на спектрограмму первого обследуемого. Частота дыхания равна 13 дыханиям в минуту, коэффициент респираторной синхронизации равен 4,52 (в норме)
 
Мы завершили описание используемого нами метода диагностики — анализа вариабельности ритма сердца. В следующей статье мы представим результаты его использования среди практикующих аштанга-йогу.

© 2007–2015 Ashtanga Yoga RG
Адрес электронной почты: astanga@vinyasa.ru