Теоретическое обоснование метода кардиоинтервалографии

Вегетативная нервная система осуществляет координирующую функцию в деятельности организма и обеспечивает реализацию различных защитно-приспособительных реакций, в том числе и адекватный уровень адаптационных процессов в фетоплацентарной системе при беременности и в родах.

Симпатическая часть вегетативной нервной системы обеспечивает адаптацию организма к изменяющимся условиям существования, а парасимпатическая способствует восстановлению нарушенного равновесия.

Гуморальная регуляция функций организма дополняет и продлевает во времени эффекты нервной регуляции и реализуется при помощи симпатических и парасимпатических медиаторов, кислотных метаболитов, моноаминов (серотонин, гистамин), сосудоактивных полипептидов (брадикинин, ангиотензин), газов крови и т. д.

В обычных условиях при действии слабых раздражителей оптимальной является вагусная регуляция, а стрессовая ситуация приводит к активации симпатической системы, обеспечивающей интенсификацию энергетических процессов. Однако этот механизм регуляции энергетически «расточителен» и не может быть реализован в течение длительного периода без отрицательных последствий.

Защитно-приспособительная деятельность организма представляет собой ряд процессов, требующих определенного напряжения регуляторных механизмов. Такое напряжение необходимо для поддержания нормальной жизнедеятельности. Повышение нагрузки требует уже более высокого уровня функционирования организма и, следовательно, более высокой степени напряжения.

Действие стрессовых факторов вызывает последовательный ряд реакций организма: возбуждение — перевозбуждение (перенапряжение) — адаптация — утомление — истощение.

О выраженности защитно-приспособительных реакций организма можно судить по состоянию вегетативной нервной системы.

Наряду с классическими методами диагностики состояния вегетативной нервной системы применяют также и математический анализ вариабельности сердечного ритма.

Этот метод основан на изучении процессов управления ритмом сердца со стороны вегетативной нервной системы при помощи анализа данных кардиоинтервалографии (КИГ).

Теоретической предпосылкой метода КИГ является концепция о сердечно-сосудистой системе как индикатора защитно-приспособительной деятельности целостного организма. Это обусловлено тем, что изменения ритма сердечных сокращений являются универсальной реакцией организма на любую нагрузку.

Вариабельность ритма сердца взаимосвязана с рядом других функций организма, что значительно обогащает результаты его анализа.

Частота сердечных сокращений отражает конечный результат многочисленных регуляторных влияний на систему кровообращения, сложившийся в процессе онтогенеза и филогенеза. Информация о том, как сформирован гомеостаз, какова степень адаптации, содержится в структуре сердечного ритма и закодирована в последовательности кардиоинтервалов.

Известно несколько видов колебаний сердечного ритма: дыхательная или синусовая аритмия, медленные и сверхмедленные волны недыхательного происхождения с различными периодами.

Оценка функционального состояния организма и его систем по характеру регуляции сердечного ритма основана на представлении о его волновой структуре. Периодические колебания ЧСС, не вызванные нарушением функций автоматизма, проводимости или возбудимости, получили название «синусовой аритмии».

Колебания синусового ритма рассматриваются как отражение влияния на него нейрорефлекторных и гуморальных механизмов.

Дыхательная синусовая аритмия является результатом влияния фаз дыхания на продолжительность кардиоинтервалов. При вдохе, на высоте механического раздражения происходит рефлекторное снижение тонуса блуждающего нерва и учащение пульса, а при выдохе тонус блуждающего нерва усиливается и пульс урежается. В сердечном ритме выявляются также недыхательные, или так называемые медленные, волны. Выделяют медленные волны первого порядка (волны Траубе — Геринга) с периодами 10—30 с и второго порядка (волны Майера) с периодами 30—90 с. Эти волны связаны с деятельностью вазомоторных центров и колебаниями артериального давления. Медленные волны усиливаются при гипоксии и мышечной работе.

Синусовая аритмия, проявляющаяся в виде медленных волн сердечного ритма, обусловлена неустойчивостью тонуса центров симпатической или парасимпатической частей и связана с астенизацией или патологическим состоянием. Кроме того, медленные волны отражают состояние гормональных и нервных регуляторных механизмов.

Система управления ритмом сердца — многозвеньевая и состоит из центрального и автономного контуров. Центральный контур является источником корригирующих воздействий на синусно-предсердный узел через симпатические нервы и гуморальный канал регуляции. Этот контур управляет ритмом сердца в соответствии с состоянием ЦНС и высших вегетативных центров. Контур автономной регуляции представляет собой систему синусно-предсердного узла и блуждающего нерва, обеспечивающих динамическую перенастройку уровня функционирования в связи с дыхательными влияниями на кровенаполнение полостей сердца. В этом контуре главную роль играют изменения тонуса ядер блуждающих нервов. При оптимальном регулировании управление происходит с минимальным участием высших уровней.

Рис. 4.41. Динамический рад интервалов сердечных сокращений. Объяснение в тексте.

Синусовый ритм регулируется различными нейрорефлекторными и гуморальными механизмами. Это позволяет оценивать и прогнозировать состояние организма и его систем по данным анализа «волновой» структуры сердечного ритма, поскольку нервная и гуморальная регуляция кровообращения изменяется раньше, чем обнаруживаются энергетические, метаболические и гемодинамические нарушения. Волновая структура сердечного ритма является отражением изменений в вегетативной регуляции на всех уровнях организма.

Изучение вариабельности сердечного ритма дает возможность выяснить степень активности различных звеньев регуляторных механизмов и составить представление о выраженности общей приспособительной реакции организма на определенное стрессорное воздействие.

Динамический ряд интервалов сердечных сокращений записывают в виде гистограммы, где по оси ординат откладываются значения продолжительности сердечного цикла, по оси абсцисс — порядковые номера цикла (рис. 4.41).

Линия, огибающая верхние значения ритмограммы, является смесью волн синусовой аритмии, на которой видны волны дыхательной и сосудистой аритмии, а также медленные нейрогуморальные волны. Оценить характеристики этих волн позволяет математический и спектральный анализ огибающей ритмограммы, который производят с помощью компьютера.

Одним из наиболее доступных способов контроля за состоянием плода во время беременности и в родах является регистрация и оценка данных о его сердечной деятельности. Функция всех систем плода прежде всего обусловлена приспособительными реакциями со стороны сердца, а также дыхательными движениями и его двигательной активностью.

После 28 нед беременности у плода формируются главные регуляторные механизмы. Высшие вегетативные центры осуществляют регуляцию метаболических и морфогенетических процессов и обеспечивают оптимальные защитно-приспособительные реакции плода.

Экспериментальные и клинические исследования показали, что волновая структура КИГ плода имеет выраженное сходство с таковой у взрослого человека и аналогичную природу.

Надежным признаком зрелости регулирующих механизмов плода является наличие быстрых и медленных волн в структуре его сердечного ритма. Волны дыхательной аритмии в 90% наблюдений свидетельствуют о благополучном состоянии плода. Данные КИГ отражают действие механизмов управления ритмом сердца плода, а также влияние на него дыхательной и двигательной активности.

Механизм возникновения «дыхательной аритмии» плода обусловлен тем, что его дыхательные движения вызывают раздражение рецепторов дыхательной системы. В дыхательный центр направляются также импульсы с периферических хеморецепторов сонного (каротидного) синуса и аорты. Кроме того, происходит иррадиация импульсов возбуждения из дыхательного центра плода в центры блуждающего нерва (в сердечнососудистый центр).

Следовательно, данные КИГ отражают действие механизмов управления ритмом сердца плода, а также влияние на него дыхательных движений и двигательной активности.

При развитии гипоксии плода увеличивается степень централизации управления и снижается автономный уровень регуляции, нарастает напряжение регуляторных процессов с последующим их истощением. Происходит сдвиг в сторону централизации управления и снижение активности автономного уровня регулирования сердечного ритма. Ухудшение состояния плода характеризуется также снижением вариабельности ритма сердцебиений и увеличением количества интервалов, имеющих одинаковую длительность.

С развитием компьютерной техники и новых технологий обработки данных появилась возможность в масштабе реального времени получить ценную информацию о состоянии плода при различных физических, патологических и стрессорных воздействиях.