Catad_tema Нарушения сердечного ритма и проводимости - статьи

Влияние некоторых лекарственных препаратов различных фармакологических групп на вариабельность ритма сердца

В работе приведены систематизированные данные о влиянии ряда препаратов на вариабельность ритма сердца (ВРС). b-блокаторы у больных ИБС приводят к значительному увеличению ВРС за счет увеличения ее компонентов, обусловленных влиянием парасимпатической нервной системы, предупреждают усиление симпатических влияний в ранние утренние часы, что улучшает течение заболевания и прогноз. Ингибиторы ангиотeнзин-превращающего фермента (эналаприл, каптоприл и др.) улучшают параметры ВРС, а следовательно улучшают прогноз по отношению к риску внезапной смерти и жизнеугрожающих аритмий у больных с заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Антагонисты кальция снижают низкочастотные составляющие спектра у больных острым инфарктом миокарда (улучшая при этом прогноз течения заболевания). b-адреномиметики снижают общую вариабельность ритма сердца, за счет повышения симпатического влияния при значимом улучшении функции внешнего дыхания. Так как при ИБС желательно улучшать ВРС с целью улучшения прогноза заболевания, то исходя из влияния на ВРС, больным ИБС можно рекомендовать применение b-блокаторов, ингибиторов АПФ, антагонистов кальция.

Суточное мониторирование ЭКГ широко используется в клинике для различных диагностических, прогностичтеских и лечебных целей. В настоящее время, наряду с анализом нарушений ритма сердца и проводимости, появилась возможность количественной оценки длительности и расположения сегментов, в частности смещения сегмента ST, что используется для диагностики ИБС. В последнее время суточное мониторирование ЭКГ используется и для оценки функции электрокардиостимулятора и циклической изменяемости ритма сердца, определяемой на основании различных вычисляемых параметров оцифрованной записи ЭКГ. Возможность компьютерной обработки суточного сердечного ритма, зарегистрированного в условиях свободной активности, создает уникальную возможность как для учета биоритмологических влияний, так и для оценки экстракардиальной регуляции ритма сердца. Изменение ритма сердца - универсальная оперативная реакция целостного организма в ответ на любое воздействие внешней среды. В ее основе лежит обеспечение баланса между симпатической и парасимпатической нервной системами . Именно наэтом основываются многочисленные методы анализа вариабельности ритма сердца. Сердечный ритм является индикатором отклонений, возникающих в регулирующих системах, предшествующих гемодинамическим, метаболическим нарушениям. Поэтому изменение сердечного ритма является наиболее ранним прогностическим признаком многих заболеваний сердечно-сосудистой, нервной, дыхательной, эндокринной систем и т.д. . Еще одно направление анализа вариабельности сердечного ритма в клинической практике - это подбор оптимальных доз препаратов с учетом фона вегетативной регуляции организма и контроль за проводимой терапией . При нормальном состоянии сердечно-сосудистой системы промежуток времени между двумя соседними сердечными сокращениями меняется от сокращения к сокращению. Эту изменчивость принято называть вариабельностью ритма сердца (ВРС) .

Принципы анализа ВРС

Современные методы анализа ВРС можно разбить надве основные группы: к первой группе относятся так называемые методы анализа во временной области, ко второй группе - методы анализа в частотной области.

I. Среди методов анализа во временной области выделяют два основных направления: статистические методы, основанные на оценивании различных статистических характеристик интервалов RR, и геометрические методы, заключающиеся в оценке формы и параметров гистограммы распределения интервалов RR за исследуемый промежуток времени .

1) При статистическом анализе ВРС оцениваются два типа величин: длительность интервалов RR и разность длительностей соседних интервалов RR:
а) при оценке длительности интервалов RR используются следующие характеристики: SDNN - стандартное отклонение величин интервалов RR за весь рассматриваемый период; SDANN - стандартное отклонение величин усредненных интервалов RR, полученных за все 5-минутные участки, на которые поделен период регистрации (24 ч); SDNNindex - среднее значение стандартных отклонений по всем 5-минутным участкам, на которые поделен период наблюдения (24 ч);
б) при оценке разностей длительностей соседних интервалов RR применяются следующие показатели: PNN (%) - процент NN50 от общего количества последовательных пар интервалов RR; RMSSD - квадратный корень из суммы квадратов разности величин последовательных пар интервалов RR, полученных за весь период записи;

2) Геометрический метод анализа ВРС включает построение и анализ гистограмм интервалов RR.

II. Методы второй группы - спектральные - применяются для выявления характерных периодов в динамике изменения длительности интервалов RR или. что тоже самое, периодов в динамике ЧСС. Помимо этого, при спектральном анализе оценивается вклад тех или иных периодических составляющих в динамические изменения ЧСС. При спектральном анализе принято определять следующие параметры :

1) высокочастотные колебания (HF): 0,15-0,40 Гц. Спектральная мощность отражает влияние парасимпатического отдела вегетативной нервной системы на сердечный ритм;

2) низкочастотные колебания (LF): 0,04-0,15 Гц. Спектральная мощность в этом диапазоне преимуще ственно отражает влияние симпатического отдела вегетативной нервной системы на сердечный ритм;

3) очень низкочастотные колебания (VLF): 0,003-0.04 Гц. Спектральная мощноcть в этом диапазоне отражает гуморальные влияния на сердечный ритм;

4) общая мощность спектра (Total): 0,003-0,40 Гц. Отражает суммарную активность вегетативного воздействия на сердечный ритм;

5) мощность в диапазоне высоких частот, выраженная в нормализованных единицах:

HFnu = HF / (Total - VLF) * 100

6) мощность в диапазоне низких частот, выраженная в нормализованных единицах:

LFnu = LF / (Total - VLF) * 100

7) LFnu/HFnu - это соотношение характеризует баланс симпатических и парасимпатических влияний (табл. 1).

Таблица 1. Должные величины показателей спектрального анализа ВРС .

Клиническое значение анализа ВРС. Исследование ВРС при сердечно-сосудистой патологии

На основании анализа соотношения быстрых и медленных ритмов экспериментально доказано, что при наличии опасных для жизни аритмий увеличивается симпатическая активность и снижается парасимпатическая активность . В популяционном исследовании Североамериканской многоцентровой группы по изучению больных после инфаркта миокарда было показано, что низкий показатель стандартного отклонения интервалов RR за сутки (SDNN<50 мс) тесно коррелирует с риском внезапной смерти, причем даже более выражение, чем показатели фракции выброса левого желудочка, количество желудочковых аритмий при холтеровском мониторировании и толерантность к физической нагрузке . Показаны изменения активности вегетативной нервной системы при острой и хронической сердечной недостаточности: N.S. Noda et аl. установили, что уменьшение ВРС - независимый предиктор смерти при хронической сердечной недостаточности . В своем исследовании мы показали снижение параметров ВРС (SDNN, SDANNind) при утяжелении течения ишемической болезни сердца . Интенсивно изучается связь вегетативной дисфункции и артериальной гипертонии: D.P. Liao и соавт. нашли, что уменьшение парасимпатической активности (уменьшение HF-спектра, снижение SDNN) сопряжено с риском развития гипертензии .

Использование анализа ВРС у больных диабетической нейропатией

Вегетативная нейропатия, являющаяся осложнением сахарного диабета, характеризуется ранней и диссеминированной нейрональной дегенерацией малых нервных волокон как симпатического, так и парасимпатического трактов, с момента появления ее клинических проявлений ожидаемая смертность составляет 50%, при этом резко снижается показатель pNN50 .

Использование анализа ВРС при легочной патологии

В работе А.В. Соколова изучался системный подход к диагностике синдрома дыхательной недостаточности и степени его выраженности у больных хроническим бронхитом . Автор показал, что основными проявлениями синдрома дыхательной недостаточности у больных хроническим бронхитом являются не только симтомокомплекс одышки, но и снижение резервных возможностей организма. Р.Х. Зулкарнеев показал снижение общей ВРС, а также ее высокочастотных и низкочастотных составляющих по мере нарастания тяжести течения бронхиальной астмы, что свидетельствует об общем снижении вегетативного влияния на сердечный ритм . В работах Watson J.P. и Nola А. было показано снижение SDNN и pNN50 при увеличении артериальной гипоксемии у больных хроническим обструктивным бронхитом .

Влияние фармакологических препаратов на ВРС

Исходя из представлений о клинической значимости ВРС, во многих работах изучались изменения параметров ВРС под влиянием различных лекарственных веществ для того, чтобы оценить возможность их применения с целью коррекции состояния вегетативной регуляции ритма сердца и улучшения прогноза течения заболевания, а также для улучшения качества жиз ни больных. До настоящего времени не удалось полу чить препараты, избирательно регулирующие ВРС и не затрагивающие другие функции организма, одна ко было подтверждено, что многие известные препараты, нашедшие широкое применение в клинике, оказывают влияние на ВРС, что можно рассматривать и качестве их побочного эффекта. В ряде случаев он положительный (увеличение ВРС), в ряде - отрицательный (снижение ВРС).

b-адреномиметики

В работах Jariti и соавт. (1997. 1998) рассмотрено снижение ВРС при воздействии сальбутамола . Jartti et al. описали результаты рандомизированного двойного слепого плацебо-кон тролируемого исследования больных бронхиальноп астмой. Исследовались функция внешнего дыхания и систолическое артериальное давление, проводился спектральный анализ ВРС в течение 20 мин до и через 2 ч после ингаляции сальбутамола (50 мкг в день за два приема). Исследование показало снижение общеи ВРС за счет повышения симпатического влияния при значимом улучшении функции внешнего дыхания . Однако в работе М.Р. Якушиной (1995) доказано, что у больных хроническим обструктивным бронхитом с умеренно и значительно выраженной бронхиальной обструкцией курс приема сальбутамола (6 мг 2 раза в день в течение 10 дней) приводил к уменьшению симпатических влияний на регуляцию ритма сердца . Таким образом, назначение препаратов данной группы больным хроническими обструктивными заболеваниями с сопутствующей сердечной патологией должно проводиться с осторожностью и желательно под контролем анализа ВРС при суточном мониторировании ЭКГ.

М-холинолитики

В работе А.Б. Шабуниной, (2000) было показано, что монотерапия ипратропиума бромидом в суточной дозе 120-180 мкг в течение 12 нед при хроническом обструктивном бронхите приводит к оптимизации вегетативной регуляции ритма сердца, уменьшая выраженность симпатикотонии у таких больных Ввиду вышесказанного возможно применение ипратропиума бромида при хроническом обструктивном бронхите при сопутствующей сердечной патологии.

Ингибиторы ангиотензин-превращающего фермента

В многих отечественных и зарубежных работах было показано улучшение параметров ВРС, а следовательно улучшение прогноза по отношению к риску внезапной смерти и жизнеугрожающих аритмий у больных с заболеваниями сердечно-сосудистой системы при применении различных ингибиторов ангиотензин-превращающего фермента. I.Derad (1996) доказал повышение парасимпатического тонуса и уменьшение симпатического тонуса вегетативной нервной системы при применении ингибитора ангиотензин-превращающего фермента эналаприла: кроме того, авторами было показано, что у больных ИБС при применении эналаприла (10 мг) и фозиноприла (20 мг) через 6 ч после перрорального приема наступает достоверное увеличение парасимпатической активности, снижение концентрации катехоламинов и кортизола в плазме крови . В исследовании Jansson К. и соавт. (1999) доказано, что каптоприл (по 25 мг 2 раза в сутки в течение 6 мес.) увеличивает ВРС у больных идиопатической дилатационной кардиомиопатией, причем данный эффект сохраняется в течение по крайней мере 1 месяца . В работе Завадкина А.В. и Степановой Н.С. (2000) исследовалось влияние эналаприла(5 мг в сутки в течение 12 нед.) на желудочковую эктопическую активность и на ВРС у больных с сердечной недостаточностью. После 12 нед. терапии улучшились показатели суточной ВРС и достоверно уменьшилось количество значимых и жизнeугрожаемых желудочковых экстрасистол . Таким образом, ингибиторы ангиотензин-превращающего фермента улучшают параметры ВРС, а, следовательно, прогноз в отношении риска внезапной смерти и жизнеугрожающих аритмий у больных с патологией сердечно-сосудистой системы.

b-блокаторы изменяют спектр сердечного ритма в сторону увеличения высокочастотной составляющей спектра; вклад среднечастотной и низкочастотной составляющих, напротив, уменьшается, что говорит о нормализации вегетативной регуляции ритма сердца. b-блокаторы у больных ИБС приводят к значительному увеличению ВРС за счет увеличения влияния парасимпатической нервной системы, предупреждают усиление симпатических влияний в ранние утренние часы. A. Kardos и соавт. (1998) у 50 пациентов после инфаркта миокарда 5-недельной давности исследовали действие липофильных (метопролол) и гидрофильных (атенолол) b-блокаторов на вегетативный баланс. Атенолол в дозе 50 мг/сут и метопролол в дозе 100 мг/сут применяли в течение 4 нед. В исследовании как в покое, так и при нагрузке (психологический стресс, ортостатическая проба), выявлено, что частота сердечных сокращений и соотношение симпатической и парасимпатических нервных систем были ниже в группе получавших атенолол , что свидетельствует о менее выраженном влиянии атенолола на вегетативную нервную систему, чем метопролола. В. Wennerblom и соавт. (1998) показали, что метопролол в дозе 100 мг/сут., уменьшая тонус симпатической нервной системы, улучшал прогноз течения заболевания у больных ИБС стенокардией напряжения функциональный класс II-III . И.С. Явелов и соавт (1999) показали, что у больных с нестабильной стенокардией через 1 нед регулярного приема метопролола и атенолола (в средней суточной дозе 282 и 148 мг/сут соответственно) происходят нормализация ВРС и относительное увеличение вагусной активности, причем увеличение ВРС наблюдается только у больных со средней частотой сердечных сокращений в покое более 67 уд/мин . В исследовании A. Mortara et аl. (2000) отмечено увеличение показателей временного анализа ВРС у больных с хронической сердечной недостаточностью при длительном воздействии несслективного b-блокатора карведилола в дозе 12,5 мг 2 раза в сутки . И.В. Демидова и соавт. (2000) показали высокую активность нового кардиоселективного b-блокатора бисопролола в дозе 5 мг 1 раз в сутки в течение 16 нед у больных с постинфарктной сердечной недостаточностью (функциональный класс III и IV), который значимо увеличивал параметры ВРС через 16 нед. терапии .

Тaблица 2. Возрастные нормы параметров статистического анализа ВРС*

Возраст, лет	SDNN, мс	SDDANN, мс	RMSSD, мс
20-29	109-187	94-180	24-62
30-39	111-175	97-163	24-46
40-49	102-162	75-156	20-42
50-59	94-148	79-133	16-34
60-69	89-153	80-142	16-28
70-79	102-146	94-134	17-31
80-99	83-129	71-119	1-7

Антиаритмические препараты

Информация о влиянии на ВРС пропафенона противоречива: он по данным В.М. Михайлова , подобно b-блокаторам, усиливает парасимпатическую активность, тем самым улучшая показатели ВРС, однако его влияние меньше выражено, чем метопролола и других b-блокаторов. Отмечено, что пропафенон уменьшает временные характеристики ВРС у пациентов с хроническими желудочковыми аритмиями . Кроме того, пропафенон снижает ВРС, уменьшая соотношение низкочастотных и высокочастотных характеристик ВРС . П.В.Дмитрюк (1997) показал, что независимо от состояния вегетативной нервной системы, препарат повышает тонус симпатического отдела и одновременно снижает вагуснос влияние на сердце . Таким образом, пропафенон и его аналоги, возможно, имеют разнонаправленное влияние на ВРС, при этом, по-видимому, применение этих препаратов нежелательно у больных, перенесших инфаркт миокарда, вследствие ухудшения прогноза течения заболевания.

Другой антиаритмический препарат - амиодарон - не оказывает значимого влияния на ВРС . Поэтому при необходимости назначать антиаритмические препараты больным ИБС предпочтение следует давать амиодарону, а не пропафенону. Исходя из данных о влиянии на ВРС, амиодарон улучшает прогноз течения заболевания у больных ИБС.

Антагонисты кальция

Дилтиазем снижает низкочастотные составляющие спектра у больных острым инфарктом миокарда (улучшая при этом прогноз течения заболевания) в той же степени, что и b-блокаторы . В работе О.А. Голощапова и соавт. (2000) было показано, что нифедипин у большинства больных артериальной гипертонией незначительно снижает ВРС . Таким образом, целесообразно применение антагонистов кальция (дилтиазем и его аналоги; нифедипин следует применять с осторожностью, предпочтительно ретардные формы).

Эстрогены

По данным G. Rosano (1993) у здоровых женщин, находящихся в периоде постменопаузы на заместительной гормональной терапии 17b-эстрадиолом в дозе 1 мг/сут на протяжении 4 мес, достоверно повышались показатели ВРС, что свидетельствует о нормализации функции вегетативной нервной системы в отношении контроля над сердечно-сосудистой системой .

Заключение

Исходя изданных о влиянии ряда фармакологических препаратов на ВРС, представляется целесообразным применение некоторых препаратов для увеличения ВРС в целях улучшения прогноза течения сердечно-сосудистых заболеваний с целью коррекции вегетативной регуляции сердечного ритма. В первую очередь, это касается b-блокаторов и ингибиторов ангиотензин-превращающего фермента, в частности эналаприла, каптоприла и др.

Abstract

24-hour ECG-monitoring is used for diagnostic, prognostic and remedial purpose. Together with the analysis of impairment of cardiac rhythm and conduction there is the quantitative assessment of localization and duration of ST-segment. It is used for diagnostic of chronic coronary disease. The 24-hour ECG-monitoring is also used for the value of electrocardiostimulator function and cyclic cardiac rhythm variability. The influence of different drugs on cyclic cardiac rhythm variability is described in this article.

Литература:

1. Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца. Опыт практического применения. - Иванове: Изд-во Ивановской госуд. мед. академии, 2000. - 200 с.
2. Derad 1., Otterbein A., Molle M.„ Petrowsky R., Born J., Fehm H.L. The angiotensin converting enzyme inhibitors fosinopril and enalapdl differ in their central nervous effects in humans. - J. Hypertens., 1996. V. 14. N. 11. P. 1309-1315.
3. Рябыкина Г.В., Соловьев А.В. Вариабельность ритма сердца. - М.: Изд-во "СтарКo", 1998. - 200 с.
4. Явелов И.С., Зуйков Ю.А., Деев А.Д., Травина Е.Е., Грацианский Н.А., Аверков О.В., Ваулин Н.А. Опыт изучения вариабельности ритма сердца при острых коронарных синдромах. - Росс. Кардиол. Журн., 1999. № 1. С. 3-10.
5. Баевский P.M., Кириллов О.И., Клецкин С.3. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе. - М.: Наука, 1984. - 221 с.
6. Вариабельность сердечного ритма. Стандарты измерения, физиологической интерпретации и клинического использования. Рабочая группа Европейского Кардиологического Общества и Северо-Американского общества стимуляции и электрофизиологии. - Вестник аритмологии, 1999. № 11. С. 53-78.
7. van Ravenswaaij-Arts C.A., Kolle L.A., Hopman J.C., Stoelinga G.B. Heart rate variability. - Ann. of intern. Med., 1993. V. 118. P. 436-447.
8. Дабровски А., Дабровски Б., Пиотрович Р. Суточное мониторирование ЭКГ. - М: Медпрактика, 1999.- 208 с.
9. Akselrod S., Gordon D., Ubel F.A. et.al. Power spectrum analysis of heart rate fluctuation: a quantitative probe of beat-to-beat cardiovascular control. - Science, 1981. V. 213. N. 4504. P. 220-222.
10. van Ravenswaaij-Arts C.A., Kolle L.A., Hopman J.C., Stoelinga G.B. Heart rate variability. - Ann. of intern. Med., 1993. V. 118. P. 436-447.
11. Noda A., Yasuma F., Okada Т., Yokota М. Circadian rhythm ofautonomic activity in patients with obstructive sleep apnea syndrome. - Clin. Cardiol., 1998. V. 21. N. 4. P. 271-276.
12. Стручков П.В, Зубкова А.В., Короткова Е.С., Гуревич М.В. Зависимость параметров вариабельности ритма сердца при суточном мониторировании ЭКГ от возраста больных разными формами ИБС. - Вестник аритмологии, 2000. № 17. С. 66.
13. Кирячков Ю.Ю., Хмелевский Я.М., Воронцова Е.В. Компьютерный анализ вариабельности сердечного ритма: методики, интерпретация, клиническое применение. - Анестезиология и реаниматология, 2000. № 2. С. 56-62.
14. Bemardi L., Ricordi L., Lazzati P. Impaied circulation modulation of sympathovagal activity in diabetes. - Circulation, 1989. V. 79. P. 1443-1452.
15. Соколов А.В. Системный анализ синдрома дыхательной недостаточности у больных хроническим бронхитом. - автореферат диссертации... д.м.н. - Рязань, 2000. 39 с.
16. Зулкарнеев Р.Х. Диагностическое значение оценки вариабельности кардиореспираторного паттерна у больных бронхиальной астмой. - автореферат диссертации... к.м.н. Уфа, 1997. 24 с.
17. Watson J.P, Nolan J., Elliott M.W. Autonomic disfunction in patients with nocturnal hypoventilation in extrapulmonary restrictive disease. - Eur. Respir. J., 1999. V. 13. N. 5. P. 1097-1102.
18. Jartti ТТ., Kaila T.J., Tahvanainen K.U., Kuulela ТА., Vanto T.T, Valimaki I.A. Altered cardiovascular autonomic regulation after salbutamol treatment in astmatic children. - Clin. PhysioL, 1998. V. 18. N. 7. P. 345-353.
19. Jartii Т., Tahvanainen К., Vanto T The acute effects of inhaled salbutamolon the beat-to-beat variability of heart rate and blood pressure assessed by spectral analysis. - Br. J. Clin. Pharmacol., 1997. V. 43. N. 4. P. 421-428.
20. Якушина М.Р. Клинико-инструментальная характеристика кардиореспираторной системы и вегетативного гомеостаза у больных хроническим обструктивным бронхитом.-автореферат диссертации...к.м.н.- Рязань, 1995. 24 с.
21. Шабунина А.Б. Вегетативная регуляция при хроническом обструктивном бронхите и ее динамика в процессе лечения больных ипратропиума бромидом. - автореферат диссертации... к.м.н. - Пермь, 2000. 20 с.
22. Jansson К., Hagerman I., Ostund R., Kariberg K.E., Nylander E., Nyquist 0., Dahlstrom U. The effects ofmetoprolol and captopril on heart rate variability iri patients with idiopatic dilated cardiomyopathy. - Clin. Cardiol., 1999. V.22. N. 6. P. 397-402.
23. Завадкин A.B., Степанова Н.С. Динамика желудочковой эктопической активности, ишемических проявлений и показателей вариабельности ритма сердца у больных сердечной недостаточностью при лечении эднитом. - Тезисы VII Российского национального конгресса "Человек и лекарство", 2000. С. 38.
24. Wennerblom В., Courmel Ph., Hermida J.S. et al. Heart rate variability in myocardial hypertrophy and heart failure, and effects of beta-blocking therapy. - Eur. Heart J., 1991. V. 12. P. 412-422.
25. Явелов И.С., Зуйков Ю.А., Деев А.Д., Травина Е.Е., Грацианский Н.А., Аверков О.В., Ваулин Н.А. Опыт изучения вариабельности ритма сердца при острых коронарных синдромах. - Росс. Кардиол. Журн., 1999. №1. С. 3-10.
26. Mortara A., La Rovere M.T, Pinna G.D., Maestri R., Capomolla S., Cobelli F. Nonselective beta-adrenergic blocking agent, carvedilol, improws arterial baroreflex gain and heart rate variability in patients witn stable chronic heart failure. - Am. Heart J., 2000. V. 139. N. 6. P. 1088-1095.
27. Демидова И.В., Терещенко С.Н., Моисеев B.C. Влияние бисопролола на вариабельность сердечного ритма у больных хронической сердечной недостаточностью III-IV функционального класса по NYHA. - Тезисы VII Российского национального конгресса "Человек и лекарство", 2000. С. 34.
28. Дмитрюк П.В. и др. Влияние пропафенона на динамику ритмографических показателей и качество жизни у больных с экстрасистолической аритмией. - Кардиология, 1997. Т. 37. № 3. С. 47-50.
29. Иванов Г. Г. Вариабельность сердечного ритма. - В сборнике "Современная электрокардиография: новые возможности и области применения в клинике". - М., 2000. С. 24-27.
30. Голошапов О.В. и соавт. Разнонаправленное влияние нифедипинаЬ-блокатора проппранололоа на вариабельность ритма сердца у больных артериальной гипертонией. - Тезисы VII Российского национального конгресса "Человек и лекарство", 2000. С. 32.
31. Rosano G.M., Collins P., Jiang C. et al. Cardiovascular protection by estrogen - a calcium antagonist effect?- Lancet, 1993. V. 341. Р, 1264-1265.

Сердечный ритм у человека, отличающегося крепким здоровьем, нельзя назвать постоянной величиной. Он меняется под влиянием различных факторов. Так сердце подстраивается под разнообразные условия внешней среды и патологические процессы, протекающие в самом организме. Изменчивость, непостоянство каких-либо показателей как ответная реакция на всевозможные раздражители, называется вариабельностью.

Вариабельность сердечного ритма — это колебания деятельности миокарда, выражаемые показателями частоты сократительных комплексов и временной протяженности пауз между фазами максимального возбуждения. Причем для каждого функционального состояния организма средняя величина отклонения от нормального ритма будет своей.

Главная мышца организма работает в разном режиме, даже когда человек лежит в расслабленном состоянии. Тем более различными будут циклы его сокращений при физическом напряжении, болезнях, воздействиях низких или высоких температур, ночью или во время переваривания пищи. Вот почему имеет смысл оценивать вариабельность сердечного ритма (ВСР) лишь в стационарном состоянии.

Изучают ВСР по промежуткам между зубцами R на кардиограмме сердца. Именно эти элементы проще всего вычленяются при снятии ЭКГ, так они обладают максимальной амплитудой.

Параметры вариабельности сердечного ритма являются высокоинформативными при определении функционального состояния всех составляющих организма. Они дают возможность оценить слаженность механизмов управления жизненно важными структурами, отслеживать динамику различных процессов, протекающих внутри человека.

Вариабельность параметров ритма сердца снижена, что это значит? Определение уровня ВРС (вариабельности ритма сердца) помогает своевременно выявить состояние, угрожающее жизни. На основании многих исследований было установлено, что эта величина (сниженная) означает стабильный параметр у пациентов с острым инфарктом миокарда в анамнезе.

При проведении процедуры КТГ (определение чсс плода и степени маточного тонуса беременной женщины) можно отметить взаимосвязь вариабельности сердечного ритма будущего ребенка с патологическими процессами внутриутробного развития.

Что такое вариабельность показаний сердечного ритма у подростков? Показатель ВРС может испытывать значительные колебания в этом возрасте. Это связано с особенностями глобальной перестройки организма подростка и неполной сформированностью механизмов саморегуляции внутренних структур (вегетативной нервной системы).

Метод оценки сердечной деятельности при помощи ВСР широко используется, так как он информативен и одновременно прост, не требует хирургического вмешательства в организм.

Взаимодействие сердечно-сосудистой и вегетативной систем

Центральная нервная система представлена двумя отделами: соматическим и вегетативным. Последний является автономной структурой, поддерживающей гомеостаз человеческого организма – способность сохранять стабильную и оптимальную работу всех его составляющих. Кровеносные сосуды вместе с сердцем также находится в сфере влияния вегетативной нервной системы (ВНС).

Различают следующие две ветви ВНС:

Симпатическая (симпатический нерв).

Способна увеличивать частоту сердечного ритма, активируя бета-адренорецепторы, расположенные в синоатриальном центре.

Участвует в регуляции работы желудочков.

Парасимпатическая (блуждающий нерв).

Замедляет сердцебиения, воздействуя на холинорецепторы того же синусового узла. Способна значительно влиять на его деятельность в целом, а также стимулирует атриовентрикулярный участок.

Важно! В процессе дыхания разница в ритме сердца тоже ощутима, связана с угнетением (на вдохе) и активацией (при выдохе) блуждающего нерва.

Соответственно, скорость частоты сокращений сначала растет, затем падает.

Вариабельность ритма сердца устанавливает эффективность взаимодействия миокарда с вегетативной нервной системой. Чем выше показатели ВРС, тем более благоприятно это для организма. Самые лучшие параметры у спортсменов и здоровых людей. Когда же вариабельность ритма резко снижена, это может привести к смерти. При этом повышенный тонус парасимпатической системы ведет к подъему вариабельности, а высокий симпатический тонус может снизить ВРС.

Анализ вариабельности сердечного ритма

Колебания частоты и длительности сердечных сокращений можно анализировать разными методами.

Временной статистический метод.
Частотный спектральный метод.
Геометрический метод измерения пульса (вариационная пульсометрия).
Нелинейный метод (корреляционная ритмография).

Составляется на основе данных, полученных на ЭКГ (или мониторингом Холтера) в определенные промежутки времени: короткий (5 минут) или длительный (24 часа). Оцениваются только интервалы между кардиоциклами (сокращениями), соответствующими норме (NN).

Основные показатели кардиоинтервалограммы позволяют определить:

Стандартное отклонение интервалов NN (количественное выражение общего показателя ВСР).
Соотношение числа нормальных интервалов (имеющих разницу между собой больше, чем в 50 мсек.) с общей суммой интервалов NN.
Сравнительные характеристики интервалов NN (средняя длина, отличие между максимальным и минимальным промежутком).
Усредненную частоту пульсаций сердца.
Разницу между ЧСС в ночное и дневное время.
Мгновенную ЧСС в разных условиях.

Скаттерограмма

График распределения промежутков между кардиоциклами, отражаемый в координатной сетке с двумя измерениями. Корреляционная ритмография позволяет определить, насколько активным является влияние ВНС на работу миокарда. Используется для диагностирования и исследования нарушений сердечного ритма.

Отражает графически закономерность распределения долготы сердечных сократительных комплексов. Ось абсцисс определяет значения временных отрезков, ось ординат – количество интервалов. Функция выглядит на графике как сплошная линия (вариационная пульсограмма).
Для оценки вариабельности необходимо применение таких критериев:

мода (число интервалов между сокращениями, которые преобладают над остальными);
амплитуда моды (процент интервалов со значением моды);
вариационный размах (разность максимальной и минимальной длительности интервалов).

Спектральный метод анализа ВСР

Чтобы оценить вариабельность сердечного ритма, часто пользуются спектральным методом анализа. Изучается структура волн на кардиоинтервалограмме и определяется степень активности симпатической и парасимпатической систем, а также соматического отдела ЦНС.

Оценка изменчивости сокращений в разных частотных диапазонах дает возможность вычислить количественный показатель ВСР и получить наглядное представление о соотнесении всех составляющих ритма сердца. Последние показывают уровень участия всех механизмов регуляции в жизнедеятельности организма.

Вот основные компоненты спектрограммы:

HF волны высокой частоты.
LF волны низкой частоты.
VLF волны очень низкой частоты.
ULF ультранизкочастотные волны (применяется при записи данных в течение длительного периода).

Первый компонент называют еще дыхательными волнами. Он отображает деятельность органов дыхания, а также степень воздействия блуждающего нерва на функционирование миокарда.

Второй связан с активностью симпатической системы.

Третий и четвертый компоненты определяют влияние совокупности гуморальных и метаболических факторов (теплообмен, напряженность сосудов).

Спектральный анализ предполагает определение общей мощности всех его элементов – ТР. А также дает возможность вычислить мощность компонентов в отдельности.

Значимыми показателями считаются индексы централизации и вагосимпатического взаимодействия.

Норма для основных параметров спектра ВСР

LF	HF	VLF	LF/HF
754-1586 мс2	772-1178 мс2	30%	1,5-2,0

ВСР здорового организма

Вариабельность ритма сердца – важный показатель здоровья. С его помощью можно провести оценку работы жизненно значимых органов и систем, определяемой следующими факторами:

гендерная принадлежность;
возрастные особенности;
температурный режим;
сезон года;
фаза суток;

пространственное расположение туловища;
психоэмоциональное состояние.

У каждого человека будет своя величина ВРС. О проблемах со здоровьем говорят отклонения от личной нормы. Высоким значением параметра отличаются спортивно подготовленные люди, дети и подростки, а также люди с хорошим иммунитетом.

Важно! Чем старше становится человек, тем ниже будет суммарная мощность спектральных компонентов вариабельности.

На количественное значение ВСР влияют разные внешние и внутренние условия. Высокий показатель будет:

у людей с нормальной массой тела;
в дневные часы суток;
при регулярной умеренной физической активности (не чрезмерной!).

Определенные различия значений отдельных спектральных элементов наблюдаются во время сна и при бодрствовании.

Исследование ВСР у здоровых людей проводят с целью:

Выявления лиц, для которых недопустимы профессиональные занятия спортом.

Определения категории спортсменов, которые готовы к более интенсивным тренировкам.
Осуществление контроля над протеканием процесса тренировок для того чтобы оптимизировать его индивидуально для каждого человека.
Предотвратить развитие серьезных патологий, угрожающих жизни состояний.

Как изменяется ВСР при патологиях сердечно-сосудистой системы:

Ишемия сердца.

Вариабельность ритма сердца снижена, сердечный ритм стабильный, степень активности механизмов регуляции повышена со стороны гуморальных и мтеаболических факторов. Восстановительный период после проведенного теста с использованием физической нагрузки замедляется. Спектральный компонент VLF увеличен.

Инфаркт миокарда.

В постинфарктном состоянии преобладает симпатическое влияние нервной системы, появляется непостоянство электрической активности, снижается вариабельность ритма. В спектральном анализе отражается понижение суммарной мощности компонентов, элемент LF повышен, а HF снижен. Изменено соотношение LF/HF. Резкое уменьшение показателей ВСР говорит о вероятности развития мерцаний желудочков и наступления внезапного смертельного исхода.

Сердечная недостаточность.

Вариабельность сердечного ритма снижена. Увеличена активность симпатической нервной системы, поэтому возникает аритмия (тахикардия), возрастает содержание катехоламинов в крови. LF элемент не будет определяться вовсе на спектрограмме, если заболевание приняло тяжелую форму. Это происходит, потому что синусовый узел теряет чувствительность к импульсам нервной системы.

Гипертония.

Эссенциальная форма заболевания (первая степень) характеризуется возрастанием спектрального компонента LF. С переходом на вторую степень развития этот элемент снижает свое значение. Гуморальный фактор больше других влияет на ритм сердца.

Острая форма нарушений в кровотоке мозговых тканей.

Снижается элемент HF, который контролируется парасимпатической нервной системой. Вариабельность показаний сердечного ритма резко снижена, растет риск внезапного прекращения деятельности миокарда, ведущего к гибели всех органов.

Вариабельность сердечного ритма у любого человека может снизить воздействие негативных эмоций, недостаточного отдыха, слабой физической активности, плохой экологической обстановки, неправильного питания, хронического стресса.

Соответственно, повысить этот показатель можно устранением неблагоприятных факторов, следованием здоровому образу жизни, приемом витаминов. Необходимо также своевременно лечить имеющиеся болезни. А сеанс психотерапии поможет восстановить душевное равновесие и улучшить приспособительные реакции миокарда.

Показатель ВРС очень важен для диагностики и выбора способов лечения серьезных заболеваний, а также для выявления опасных для жизни человека состояний. Использование различных методов анализа дает возможность получения максимально информативных показаний. Интерпретация зафиксированных данных должна производиться опытным специалистом.

Вам также может быть интересно:

Причины возникновения синусовой брадиаритмии, методы лечения

У каждого бывали дни, когда штанга зловеще ожидает очередного подхода, вес приближается к личному рекорду, подходишь, делаешь глубокий вдох… и выполняешь упражнение так легко, как будто она из пластика, а не железа.

Бывает и по-другому. Едва разогревшись, пытаешься делать приседания, но вес не идет. Мышцы отказываются слушаться, хочется бросить всё и завалиться спать.

Разница между удачными и неудачными тренировками в большой степени обусловлена состоянием нервной системы. Когда на тренировке вы нагружаете мышцы, чтобы заставить их адаптироваться и стать сильнее, ваша нервная система тоже испытывает стресс, справляется с ним и становится крепче.
Цикл, состоящий из напряжения и восстановления, очень важен для мышц. Он также является решающим фактором и для здоровья вашей нервной системы. Поэтому так важно не форсировать, а правильно рассчитывать нагрузки и давать организму достаточно времени для восстановления.

Как научиться правильно регулировать этот цикл? Что нужно сделать, чтобы как можно больше дней, проведённых в спортзале, стали для вас удачными?

Вариабельность сердечного ритма

Существует много способов узнать о состоянии нервной системы, от проведения подробного анализа сна до введения крошечных иголок в нервные волокна для измерения симпатического сигнала. Каждый способ имеет свои достоинства. Самым простым, доступным и точным методом является контроль вариабельности сердечного ритма, или ВСР .

ВСР позволяет объективно, не полагаясь на субъективные ощущения, день за днём управлять интенсивностью тренировок и восстановлением. Метод помогает индивидуально контролировать процессы, обеспечивающие умственную и физическую работоспособность, устойчивость к болезням и травмам.

Для начала расскажем вкратце о структуру двух основных отделов нервной системы.

Анатомическая нервная система контролирует жизненно важные функции организма, такие как дыхание, пищеварение , сердечный ритм, кровяное давление и работу всех органов.

Соматическая нервная система позволяет нам выполнять ежедневную работу, например, поднимать тяжести, бегать или взять чашку кофе.

Внутри анатомической нервной системы существуют две подсистемы, которые тесно связаны между собой. Одна из них симпатическая нервная система . Именно она в зависимости от ситуации даёт сигнал «убегать» или «драться». Это улучшает физиологическую деятельность организма при стрессах. Вторая подсистема – парасимпатическая . Она противодействует реакции организма на сигнал симпатической нервной системы и способствует созданию благоприятных условий для отдыха и восстановления. Только не надо сравнивать их с педалями газа и тормоза, потому что между системами нет противоречия. Скорее, их можно сравнить с непрерывным спектром. Действуя согласовано, они лишь изменяют степень своего участия.

Сердце человека никогда не бьётся равномерно, с точностью метронома. Наоборот, частота сердцебиения меняется при дыхании. Каждый раз при выдохе в течение миллисекунд мозг через парасимпатические нервные волокна посылает ингибирующий (подавляющий) сигнал сердцу, который замедляет его работу. При вдохе этот сигнал затухает, и усиливается симпатический сигнал, заставляя сердце слегка учащать свой ритм.

Это колебание указывает на состояние двух компонентов вашей нервной системы. Если парасимпатическая система, целью которой является «отдыхать», сильно возбуждена, сердечный ритм будет сильно колебаться – будет наблюдаться высокая степень вариабельности. Если доминирует симпатическая нервная система, действие парасимпатической системы ослабевает и вариабельность снижается.

Такой механизм позволяет узнать, как ваше тело реагирует на аллостатическую нагрузку (избыточная реакция на стресс ), которая заставляет эндокринную систему сохранять гомеостатический баланс в динамических условиях.

Сильная реакция на стресс и быстрое восстановление

Любому атлету не будет лишним понимать, какие глубокие физиологические процессы лежат за видимыми изменениями тела.

Очень часто разница между олимпийским чемпионом и теми, кто «тоже участвовал», или между успешным выпускником, прошедшим отбор в спецназ и тем, кого отсеяли, обусловлена именно нервными процессами.

В идеале сильный раздражитель (такой, как соревнование ) вызывает у человека мощную симпатическую реакцию («убегать или драться»). Точно такая же мощная парасимпатическая реакция начинает действовать, когда приходит время отдыхать и восстанавливаться. Это могут быть свободные от тренировок дни, периоды разгрузки или просто перерывы между раундами или матчами.

По сравнению с участниками соревнований более низкого уровня, атлеты олимпийского уровня и личный состав спецназа имеют одновременно более сильную симпатическую реакцию во время соревнований и более сильный парасимпатический импульс во время отдыха. Колебания их организма имеют большую амплитуду в ту и другую сторону. У них более низкий базовый уровень гормонов стресса и более сильные суточные вариации уровня кортизола. Это значит, что утром в их организме уровень кортизола намного выше, чем вечером. Это позволяет организму совершать колебания между более сильным возбуждением днём и более глубоким восстановлением ночью.

Чемпионский титул против «диплома участника»

В исследовании доктора Поттерата спецподразделение «морские котики» сравнивались с личным составом обычных солдат. У «котиков» колебания сердечного ритма ярче выражены. Это значит, что во время сна, когда парасимпатическая нервная система занимается восстановлением, частота их сердечных сокращений в среднем замедляется на 29%, а у обычных военнослужащих – только на 21%.

У «котиков» в обычных условиях (не в стрессовой ситуации ) в течение дня базовый уровень гормона стресса кортизола был ниже, хотя в условиях стресса при прохождении курса выживания уровень поднимался как у всех испытуемых.
Это очень важный пункт. У солдат элитных подразделений в условиях отсутствия стрессовых ситуаций импульсы парасимпатической нервной системы более сильные. Умение расслабляться это ценное качество!

В другом исследовании провели сравнение между бойцами спецназа и солдатами обычных подразделений во время интенсивной подготовки по выживанию. У бойцов спецназа в стрессовых ситуациях благодаря активной работе симпатической нервной системы был более высокий уровень норэпинефрина (норадреналина a.k.a.). После окончания курса подготовки уровень норэпинефрина у спецназовцев вернулся на базовый уровень, который был до тренировки. А у бойцов обычных, неэлитных подразделений, уровень был значительно ниже базового. Их симпатическая нервная система была истощена.

При прохождении интенсивного курса подготовки военных водителей у более успешных испытуемых был самый низкий уровень вариабельности сердечных сокращений непосредственно перед и во время курса. Это говорит о том, что когда приходит время испытаний, у самых лучших бойцов самая сильная симпатическая реакция.

С другой стороны, участники с самой высокой вариабельностью сердечного ритма в это время показывали самое высокое истощение физических и моральных сил и самые низкие результаты в подготовке. Как предположили исследователи, эти участники имели самый низкий уровень реакции на «борьбу с опасностью».

Всё это показывает, насколько важна здоровая мощная реакция на стресс и способность быстро восстанавливаться после сильного напряжения. Правильно организованные тренировки и последующее восстановление помогают развивать эти способности.

Спортсмены и вариабельность сердечного ритма

Даже если вы не планируете проплывать три мили под водой, убегая из вражеского плена, эти положения имеют важное значение для любого спортсмена.

Похожие реакции на стресс во время напряжённых и ответственных соревнований наблюдали при обследовании олимпийских спортсменов. В частности, в исследовании, проведённом доктором Эриком Поттератом (Eric Potterat ) и его коллегами в институте Optibrain, который занимается изучением нейробиологических основ жизнедеятельности в экстремальных условиях.

Дополнительно исследование вариабельности сердечных сокращений проводились на спортсменах, среди которых были силовые троеборцы, бегуны, пловцы.

Среди троеборцев учёные обнаружили зависимость между ВСР, силой и уровнем гормона дегидроэпиандростерона (DHEA) (гормон, необходимый для восстановления нервной системы ). После двухчасовой силовой тренировки, которая включала в себя поднятие тяжестей с весом 95% от максимального в 1 повторении, за спортсменами наблюдали в течение 72-часового периода восстановления.

Уровни силы, ВСР и DHEA после тренировки снижались. К концу 72-часового периода эти уровни восстанавливались до исходного базового значения и иногда увеличивались и поднимались на новый уровень. (Смотрите графики ниже).

* «HF» на последнем графике - это сила парасимпатического сигнала.

Это иллюстрирует процесс нервного восстановления, который происходит после интенсивной тренировки. Начальное напряжение тренировки способствовало увеличению мощности симпатического сигнала и понижению уровня защитного DHEA. Когда начался процесс восстановления, и произошло снижение раздражения, уровни ВСР и DHEA тоже восстановились.

Во время эксперимента с участием бегунов на средние дистанции спортсмены сначала в течение трёх недель интенсивно тренировались, затем была недельная разгрузка. При накоплении аллостатической нагрузки в результате тренировок у спортсменов на 40% снижалась вариабельность сердечных сокращений.

Во время периода восстановления изменение происходило в другую сторону, и в результате у спортсменов наблюдалось абсолютное повышение ВСР. Это подтвердило гипотезу о том, что повторяющиеся «последовательные периоды высокой и низкой интенсивности тренировок могут приводить к прогрессивному увеличению, в основном, парасимпатической активности, которая, как уже было доказано, находится в прямой зависимости с более высокими значениями VO2 MAX (максимальное значение потребления кислорода) ».

Интересно, что во время эксперимента измеряли и сердечный ритм спортсменов в состоянии покоя. За время эксперимента изменение составило только около 10% (приблизительно четыре удара в минуту). Но на частоту сердечных сокращений в покое влияет огромное число изменчивых факторов. Кроме того, величина изменений оказалась сравнительно небольшой. Поэтому по частоте сердечных сокращений в покое очень трудно оценивать состояние здоровья нервной системы .

ВСР и хроническое воспаление, кортизол, глюкоза, иммунитет и патология мягких тканей

Вариабельность сердечного ритма является надёжным средством определения системного воспаления, хронического повышения уровня гормона стресса, изменения процесса усвоения глюкозы, состояния иммунитета и повреждения мягких тканей.

«Было доказано, что снижение функции блуждающих нервов и вариабельности сердечного ритма (ВСР) связаны с увеличением уровня глюкозы натощак и гемоглобина A1c, повышением концентрации кортизола в ночной моче и повышением активности провоспалительных цитокинов и белков острой фазы. А все эти факторы свидетельствуют об увеличении аллостатической нагрузки и плохом состоянии здоровья.» Тейер, Штернберг (Thayer and Sternberg), Neuroendocrine and Immune Crosstalk, том 1088, 2006.

В многочисленных исследованиях с участием пловцов было доказано существование зависимости между ВСР и болезнью, а также между ВСР и травмами мягких тканей.

В основном, за несколько дней до болезни или травмы наблюдалось повышение ВСР, а непосредственно во время болезни или травмы вариабельность сердечного ритма снижалась, и увеличивался тонус симпатической нервной системы.
По мнению исследователей, наиболее вероятным объяснением кратковременного увеличения вариабельности сердечного ритма до болезни является то, что парасимпатическая система повышает свою активность в ответ на непосредственного возбудителя, пытаясь предотвратить распространение инфекции и воспаления.

После инкубационного периода, который продолжается приблизительно пять дней, когда противовоспалительные действия парасимпатической системы не могут предотвратить патогенный процесс, возбудитель болезни берёт верх. Это приводит к резкому усилению воспаления, активируемого симпатической системой, и снижению тонуса парасимпатической нервной системы.

Как измеряют ВСР?

Для определения разницы между активностью парасимпатической и симпатической систем, на электрокардиограмме измеряют отрезки между волнами R (или разницу во времени между ударами сердца ). Так как обе подсистемы контролируют сердечную деятельность и используют для этого одни и те же пути, такое измерение даёт точное представление о балансе вашей автономной нервной системы.

Использование ВСР при контроле нагрузок и восстановления

Чтобы использовать преимущества этого метода, необходимо понять, как организм реагирует на стресс, т.е. на физическую нагрузку. Имеется в виду, конечно, что нагрузка, на которую организм должен реагировать, будет адекватной.

В соответствии с синдромом общей адаптации (СОА) Ганса Селье организм проходит три стадии реакции на стресс:
«Потрясение», или «Стадия тревоги» это первая реакция здорового организма на новый раздражитель. Во время этой стадии:
Снижается ВСР
Афферентные (центростремительные, по направлению к мозгу ) сигналы вызывают эфферентное (направленное на периферию ) воздействие на нервную и гормональную системы и на моторные нейроны.
Организм реагирует повышением тонуса симпатической нервной системы.
Увеличивается количество гормонов стресса (КРГ и АКТГ )
Увеличивается выход адреналина, норадреналина и кортизола

Следующая стадия это «Перенапряжение» или «Стадия сопротивления» , которая является реакцией организма на дисбаланс между нагрузкой на тренировке и восстановлением.
Снижение плотности адренорецепторов Бета-2 уменьшает реакцию надпочечников на гормон стресса АКТГ (кортикотропин).
ЦНС реагирует на снижение реакции надпочечников увеличением производства гормонов стресса.
Симпатический тонус во время стресса (тренировки ) увеличивается.
Парасимпатический тонус во время восстановления повышается.
Благодаря увеличению противовоспалительной реакции парасимпатической системы повышается вариабельность сердечного ритма.
Снижается оборот сократительных белков (т.е., замедляется восстановление ).
Уровень кортизола и других гормонов стресса остаётся повышенным.

Третья стадия называется «Хронический стресс», «Стадия перетренированности» или «Истощение». Эта стадия наступает, если организм длительное время не адаптируется к хроническому стрессу.
ЦНС прекращает производство гормонов стресса.
Надпочечники по-прежнему не реагируют на гормон стресса АКТГ.
Реакция симпатической системы ослаблена.
ВСР остаётся высокой благодаря хронически повышенной реакции парасимпатической нервной системы.
Повышенная концентрация кортизола.
Снижение суточного колебания уровня кортизола.
Менее выраженное замедление сердечного ритма ночью.
Снижение уровня тестостерона и других анаболических маркеров.
Психологические симптомы «выгорания» (эмоционального истощения ).
Снижение синтеза белка (замедленное восстановление после повреждений мышечной ткани).
Снижение иммунитета.
Повышение активности системного воспаления.

«Суперкомпенсация» или «Восстановление» является стадией разгрузки. Если вы не дошли до стадии №3 «Перетренировонность», вам понадобится всего около недели на восстановление. При тяжёлом истощении полное восстановление может занять несколько месяцев.
ВСР уменьшается до базового уровня (базовый уровень может увеличиваться, если система тренировок направлена на аэробные нагрузки ).
Уровень кортизола снижается до своего исходного уровня в состоянии покоя.
Увеличиваются суточные колебания уровня кортизола.
ЦНС реагирует на сильные раздражители увеличением концентрации гормона стресса.
Надпочечники восстанавливают концентрацию адренорецепторов Beta 2 и чувствительность к центральным гормонам.
Воспаление уменьшается.

Не разрушайте свой организм!

Чтобы воспользоваться преимуществами стадии суперкомпенсации, вовсе не нужно проходить все три стадии синдрома общей адаптации. Идеальным способом является достижение второй стадии, и затем проведение разгрузки. На графике показан процесс накопления стресса и его влияние на выносливость.

Как самому следить за ВСР?

Существует несколько способов, начиная с использования системы «Omegawave» стоимостью в тысячи долларов и заканчивая программой для смартфона и простым монитором для слежения за сердечным ритмом. Мы рассмотрим второй способ.

Самое известное из приложений это Ithlete (платное ) Оно было первым доступным и простым приложением такого рода для смартфонов. Также придется купить приёмник, который принимает сигналы с аналогового монитора для сердечного ритма и приложения. Просто подключите всё это и дышите по принципу вдох-выдох в течение 60 секунд каждое утро. Приложение будет следить за вашей ВСР и выводить данные в виде графика.

Программа будет отражать относительный уровень вашей ВСР за день, за неделю или месяц. Изменения выделяются цветом. Синий или зелёный цвет показывает отсутствие или положительное изменение ВСР, жёлтый – небольшое уменьшение, а красный свидетельствует о значительном понижении.
Смысл в том, чтобы, ориентируясь на цвет, определять интенсивность тренировки. Если видите жёлтый цвет, то всё нормально. Если изменения «покраснели», следует день отдохнуть. Зелёный или синий цвет говорят о том, что вы недостаточно стараетесь.

У этого способа есть некоторое ограничение. Он не позволяет достоверно определить увеличение ВСР, вызванное перегрузкой на стадии 2. Другими словами, программа надёжно не распознаёт, чем вызвано увеличение ВСР: накоплением стресса и переходом в стадию №2 «Перенапряжение» или недостаточной тренировкой и восстановлением после стадии №1.

Есть и другое приложение, которое называется Bioforce . В нём учтены описанные выше недостатки. С Bioforce можно увидеть причину повышения ВСР и понять, что это: стресс или восстановление. Стоит значительно дороже чем Ithlete.

Что делать с полученными результатами?

Вот как с пользой применить полученные данные. Во-первых, определите свой базовый уровень.
Сделайте разгрузку, прервите свою текущую программу тренировок на 7 – 10 дней. Затем создайте новую программу и проводите измерения в течение 4 – 6 недель.
Заведите подробный журнал тренировок, описывайте каждую тренировку (упражнение, вес, количество сетов, повторений, отдых), питание, продолжительность и качество сна, методы восстановления и качество тренировки (мотивация, настроение).
В конце программы тренировок проведите разгрузку в 7 – 10 дней.

Когда будет готов подробный журнал за 4-6 недель тренировок, можно сесть, внимательно все посмотреть и определить базовый уровень. Это поможет понять значение ежедневных измерений. Вы должны увидеть, как соотносятся интенсивность занятий, качество восстановления (особенно, сон) и общая тенденция в изменении ВСР за весь цикл тренировок при прохождении стадий общей адаптации к стрессу.

Со временем это поможет лучше понять, как ваш организм реагирует на стресс, и как управлять процессом восстановления, чтобы достичь оптимального прогресса.

В заключение

Даже если целью занятий не являются высокие достижения и участие в соревнованиях, вы должны стремиться к успехам в своих тренировках. Измерение вариабельности сердечного ритма - это простой и относительно недорогой способ контроля за состоянием нейроэндокринной системы для людей, ведущих активный образ жизни.

Понимая работу своей нервной системы, вы будете становиться сильнее, обретая прекрасную форму и избегая при этом травм и болезней.

Данная статья не является рекламой конкретных программ и продуктов. Наша цель – ознакомить вас с современными способами самодиагностики состояния организма. Полагаться на собственные ощущения и слушать свой организм никогда не помешает, но если вы можете увидеть сведения в виде цифр и графиков, лишними они точно не будут!

КТГ – это особая диагностическая ветвь ультразвукового исследования (УЗИ), с помощью которой на поздних сроках беременности регистрируется частота сердечных сокращений ребенка, а также тонуса матки. Полученные данные синхронизируются и отражаются в виде простых графиков на ленте кардиотокограммы.

Иногда пациентки при получении непонятного для них результата процедуры, желают самостоятельно подвергнуть его расшифровке, но нередко сталкиваются с некоторыми трудностями. Для того чтобы разобраться с итогами КТГ, необходимо изучить каждый показатель по отдельности. В данной статье речь пойдет о таком важном параметре, как вариабельность, исследование которой внесет ясность в понимание рассматриваемого вопроса.

Что такое вариабельность?

Вариабельность – это амплитуда колебаний, представляющих собой какие-либо отклонения от основной линии базального показателя. Выражаясь простым языком, речь идет о разнице между максимальными (восходящими) и минимальными (нисходящими) зубцами.

Выделяется несколько основных типов показателя амплитуды (сальтаторная, слегка ундилирующая, монотонная и ундилирующая), каждый из которых требует небольшого пояснения.

Помимо рассматриваемого параметра на кардиотокограмме могут присутствовать дополнительные показатели: STV (или short-temp variation) и LTV (или long-term variation) – кратковременная и долговременная вариабельности. Они расшифровываются только с помощью особых автоматизированных систем.

Какова норма амплитуды?

Нормальным показателем вариабельности считается от 5 до 25 ударов в минуту. При этом их частота не должна достигать более 6 единиц. STV располагается в области 6–9 мс (миллисекунд). Более низкий показатель означает наличие так называемого метаболического ацидоза, характеризующегося дисбалансом кислотно-щелочного баланса (pH), при котором значительно повышается кислотность в организме. Хороший уровень LTV соответствует 30–50 миллисекундам.

При обнаружении серьезных патологических изменений плода в момент проведения КТГ следует незамедлительно обратиться к компетентным врачам за консультацией

Патологические показатели вариабельности

Значение вариабельности всегда рассматривается вкупе с остальными показателями кардиотокографии, поскольку лишь цельная картина, собранная из всех осколков мозаики, позволит составить более достоверную и объективную оценку состояния ребенка.

Так, параметр, располагающийся ниже 5 ударов в минуту, вместе с базальным ритмом в 100–110 или 160–170 единиц образует сомнительный результат ультразвукового исследования. В таком случае назначается дополнительная процедура КТГ, показания которой расставят все на свои места.

Также должен вызвать подозрение комплекс следующих показателей:

отсутствие акцелерации;
внезапные вспышки децелерации;
отклонение базальной частоты сердечных сокращений от нормы;
слишком высокая или низкая вариабельность.

При обнаружении подобных настораживающих признаков через несколько часов проводиться дополнительное обследование по иным методикам.

Полное отсутствие вариабельности может свидетельствовать о гипоксии плода (недостаточности кислорода), серьезном поражении центрально-нервной или сердечно-сосудистой системы. Более подробный анализ расшифровки КТГ содержится в этой статье .

Для того чтобы определить точный результат ультразвуковой процедуры, необходимо доверить расшифровку данных специалисту, который в силу необходимого медицинского опыта сделает верное заключение на основе полученных показателей.

Введение В данной статье мы расскажем, что такое вариабельность сердечного ритма, что на нее влияет, как ее измерить и что делать с полученными данными. Статья включает небольшую практическую часть по анализу данных, которая в большей степени направлена для спортсменов, тренирующих выносливость. В первой части будет немного физиологии, во второй вы узнаете как измерять вариабельность сердечного ритма и какие использовать параметры. В следующей мы расскажем о выборе программного обеспечения и как все это использовать в тренировочном процессе. Мы постарались максимально упростить некоторые моменты, сохранив при этом основную суть. Надеюсь нам это удалось.Физиология Наш организм это отлаженная и сложная система, которая способна адаптироваться к изменениям окружающей и внутренней среды. Одной из важнейших функций организма является поддержание в очень узких специфических диапазонах основных параметров: например температуру тела, pH крови и многое другое. Вся эта структура работает автономно, она не зависит от нашего мышления, в том числе и работа сердца. Все эти процессы регуляции называются гомеостаз и являются основой функционирования живого организма.

Рисунок 1. Сердце. **

Наше сердце - это не просто насос. Это очень сложный, центр обработки информации, который общается с головным мозгом с помощью нервной и гормональной системы, а также другими путям. В статьях доступно обширное описание и схемы взаимодействия сердца с головным мозгом.

И мы так же не управляем нашим сердцем, его автономность обусловлена работой синусового узла - который запускает сокращение сердечной мышцы. Он обладает автоматизмом, то есть самопроизвольно возбуждается и запускает распространение потенциала действия по миокарду, что вызывает сокращение сердца.

Сердце работает автономно благодаря синусовому узлу.

Рисунок 2. Автономная работа сердца

Синусовый узел тоже работает сам по себе, несмотря на то, что на нем сказывается работа всего организма - центральной нервной система, вегетативной (автономной) нервной система (ВНС), а также различных гуморальных и рефлекторных воздействий.

Синусовый узел отражает работу всех регуляторных систем организма.

Работу всех регуляторных систем нашего организма можно представить в виде двухконтурной модели, предложенной Баевским Р.М. . Он предложил разделить все регуляторные системы (контуры управления) организма на два типа: высший - центральный контур и низший - автономный контур регуляции (рис. 3).

*Рисунок 3. Двухконтурная модель регуляции сердечного ритма (по Баевскому Р.М., 1979 г.) CCC - сердечно-сосудистая система.

Автономный контур регуляции состоит из синусового узла, который непосредственно связан с сердечно-сосудистой системой (ССС) и через нее с системой дыхания (С.д.) и нервными центрами, обеспечивающими рефлекторную регуляцию дыхания и кровообращения. Непосредственное воздействие на клетки синусового узла оказывают блуждающие нервы (V).

Центральный контур регуляции воздействует на синусовый узел через симпатические нервы (S) и гуморальный канал регуляции (г.к.), либо изменяет центральный тонус ядер блуждающих нервов имеет более сложную структуру, он состоит из 3 уровней, в зависимости от выполняемых функций. Уровень В : центральный контур управления сердечным ритмом, обеспечивает “внутрисистемный” гомеостаз через симпатическую систему.

Уровень Б : обеспечивает межсистемный гомеостаз, между различными системами организма с помощью нервных клеток и гуморально (с помощью гормонов).

Уровень А : обеспечивает адаптацию с внешней средой с помощью центральной нервной системы.

Эффективная адаптация происходит с минимальным участием высших уровней управления, то есть за счет автономного контура. Чем больше вклад центральных контуров тем сложней и “дороже” организму адаптироваться.

На наше сердце основное влияние оказывает симпатическая и парасимпатическая системы (см. рисунок 4). Они являются антагонистами друг друга. Симпатическая возбуждает нас, готовит выполнять действия типа “бей-беги”: повышает частоту сердечных сокращений (ЧСС), увеличивает липолиз. Парасимпатическая же успокаивает, чсс уменьшается, усиливается моторика кишечника. На сердечную мышцу они действуют “синергично”: при увеличение активности парасимпатических волокон также наблюдается снижение активности симпатических волокон.

Рисунок 4. Блок-схема иннервации синусового узла сердца симпатической и парасимпатической системами.

Благодаря их воздействию сердечный ритм никогда не бывает постоянным. Эта изменчивость времени между каждым ударом и называется вариабельностью сердечного ритма . На записи ЭКГ это выглядит примерно так:

*Рисунок 5. Вариабельность сердечного ритма

Вариабельность сердечного ритма (ВСР) отражает работу всех регуляторных систем организма.

Начало Так как нам интересна работа всех регуляторных систем организма, а она отображается на работе синусового узла, крайне важно исключить из рассмотрения результаты действия других центров возбуждения, действие которых для наших целей будет являться помехой.

Поэтому крайне важно чтобы сокращение сердца запускал именно синусовый узел. На ЭКГ это будет проявляться в виде зубца P (отмечен красным цветом) (см. рисунок 6)

Рисунок 6. Сердечный цикл с синусовым ритмом.

Запись Для записи вариабельности сердечного ритма необходим пульсометр, который выдает данные о вариабельности сердечного ритма, например Polar H7. Этого вполне достаточно чтобы получить точные цифры и свежая статья где сравнивает запись с камеры телефона

Возможны различные дефекты записи из-за:

плохого контакта с датчиком (не забываем его смочить перед записью).
движения во время записи
различных мыслей

Выбираем любое программное обеспечение для записи и анализа вариабельности сердечного ритма, которое вам нравится. Об этом, позже, будет отдельная статья. Стараемся исключить все отвлекающие факторы, наша задача в идеале делать все замеры в одно и тоже время и в одном и том же комфортном для нас месте. Также рекомендую встать с кровати, сделать необходимые (утренние) процедуры и вернуться назад - это уменьшить шанс уснуть во время записи, что периодически случается. Полежать еще пару минут и включить запись. Чем продолжительней запись тем более она информативна. Для коротких записей обычно достаточно 5 минут. Есть еще варианты записи 256 RR интервалов . Хотя можно встретить и попытки оценить ваше состояние и по более коротким записям. Мы используем 10 минутную запись, хотя хотелось бы и побольше…Более длинная запись будет содержать больше информации о состоянии организма.

Анализ данных.

И так, мы получили массив RR интервалов, который выглядит примерно так: рисунок 7:

*Рисунок 7. 10 минутная утренняя запись вариабельности сердечного ритма.

Перед началом анализа нужно исключить из исходных данных артефакты и шумы (экстрасистолы, аритмии, дефекты записи и т.д.). Если это нельзя сделать, то такие данные не годятся, вероятней всего показатели будут либо завышены, либо занижены.

** Вариабельность сердечного ритма может быть оценена различными способами. Один из самых простых способов - это оценить статистическую изменчивость последовательности RR интервалов, для этого используют статистический метод. Это позволяет количественно оценить вариабельность в определенном промежутке времени.

SDNN - стандартное отклонение всех нормальных (синусовых, NN) интервалов от среднего значения. Отражает общую вариабельность всего спектра, коррелирует с общей мощностью (TP), в большей степени зависит от низкочастотной составляющей. Также любое ваше движение во времени записи обязательно отразится на этом показателе. Один из основных показателей, оценивающий механизмы регуляции.

В статье пытаются найти корреляцию этого показателя с VO2Max.

NN50 - количество пар последовательных интервалов, которые отличаются друг от друга более чем на 50 мс.

pNN50 - % NN50 интервалов от общего количества всех NN интервалов. Говорит о активности парасимпатической системы.

RMSSD - так же как и pNN50 свидетельствует в основном о активности парасимпатической системы . Измеряется как квадратный корень из средних квадратов разностей смежных NN интервалов.

А работе оценивают динамику подготовки триатлетов на основе RMSSD и ln RMSSD за 32 недели.

Также этот показатель коррелирует с состоянием иммунной системы .

CV (SDNN/R-Rср) - коэффициент вариации, позволяет оценивать влияния ЧСС на вариабельность.

Для наглядности прикрепил файл с динамикой некоторых показателей, указанных выше, в период до и после полумарафона который был 5.11.2017.

Спектральный анализ

Если внимательно посмотреть на запись вариабельности, то можно увидеть что она меняется волнообразно (см. Рис. 8)

*Рис. 8 . Волнообразная структура сердечного ритма собаки =) Исключительно для большей наглядности

Чтобы оценить эти волны надо преобразовать это все в другой вид с помощью преобразования Фурье (на рис. 9 продемонстрировано применение преобразования Фурье).

*Рисунок 9. Преобразование Фурье.

* Теперь мы можем, оценить мощность этих волн и сравнить их между собой см.

*Рисунок 10. Спектральный анализ ВСР

HF (High Frequency) - мощность высокочастотной области спектра, диапазон от 0.15 Гц до 0.4 Гц, что соответствует периоду между 2.5 сек и 7 сек. Этот показатель отражает работу парасимпатической системы. Основной медиатор - ацетилхолин, который достаточно быстро разрушается. HF отражает наше дыхание. Точнее дыхательную волну - во время вдоха интервал между сокращениями сердца уменьшается, а во время выдоха увеличивается .

С этим показателем все “хорошо”, есть много научных статей доказывающие его взаимосвязь с парасимпатической системой.

LF (Low Frequency) - мощность низкочастотной части спектра, медленные волны, диапазон от 0.04 Гц до 0.15 Гц, что соответствует периоду между 7 сек и 25 сек. Основной медиатор - норадреналин. LF отражает работу симпатической системы.

В отличие от HF тут все сложней, не совсем ясно, действительно ли он отражает симпатическую систему. Хотя в случаи 24 часового мониторинга это подтверждается следующим исследованием . Однако в большой статье говорится о сложности интерпретации и даже опровергается связь этого показателя с симпатической системой.

LF/HF - отражает баланс симпатического и парасимпатического отделов ВНС.

VLF (Very Low Frequency) - очень медленные волны, с частотой до 0.04 Гц. Период между 25 до 300 сек. До сих пор не ясно, что он отображает, особенно на 5 мин записях. Есть статьи, в которых видна корреляция с циркадными ритмами и температурой тела. У здоровых людей наблюдается увеличение мощности VLF, которое происходит ночью и пики перед пробуждением . Это увеличение автономной активности, по-видимому, коррелирует с пиком утреннего кортизола.

В статье пытаются найти корреляцию этого показателя с депрессивным состоянием. Кроме того, малая мощность в этой полосе была связана с сильным воспалением .

Анализировать VLF можно лишь при длительных записях.

TP (Total Power) - общая мощность всех волн с частотой в диапазоне от 0,0033 Гц до 0.40 Гц.

HFL - новый показатель, базирующийся на динамическом сравнении HF и LF составляющих вариабельности сердечного ритма. Показатель HLF позволяет характеризовать в динамике вегетативный баланс симпатической и парасимпатической систем. Увеличение этого показателя свидетельствовало о преобладании парасимпатической регуляции в механизмах адаптации, снижение показателя говорило о включение симпатической регуляции.

А вот так выглядит динамика, в период выступления на полумарафоне, показателей, обозначенных выше:

И собственно динамика всех показателей разом:

В следующей части статьи мы сделаем обзор различных приложений для оценки вариабельности сердечного ритма и потом перейдем непосредственно к практике.

**Используемая литература

** 1. Rollin McCraty, PhD; United States; Fred Shaffer, PhD, BCB, United States - Heart Rate Variability: New Perspectives on Physiological Mechanisms, Assessment of Self-regulatory Capacity, and Health Risk, 2015 . [NCBI ] 2. Armour, J.A. and J.L. Ardell, eds. Neurocardiology., Oxford University Press: New York. The little brain on the heart, 1994. [PDF ]

3. Баевский Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии. “Медицина”, 1979. 4.Fred Shaffer, Rollin McCraty and Christopher L. Zerr. A healthy heart is not a metronome: an integrative review of the heart"s anatomy and heart rate variability, 2014. [NCBI ]

5. Vanderlei L C, Silva R A, Pastre C M, Azevedo F M, and Godoy M F, Comparison of the Polar S810i monitor and the ECG for the analysis of heart rate variability in the time and frequency domains, Braz. J. Med. Biol. Res., 2008.[Scielo ]

6. Nunan D, Jakovljevic G, Donovan G, Hodges L D, Sandercock G R, and Brodie D A, Levels of agreement for RR intervals and short-term heart rate variability obtained from the Polar S810 and an alternative system, Eur. J. Appl. Physiol, 2008, 103(5): 529–537.

7. Plews DJ, Scott B, Altini M, Wood M, Kilding AE, Laursen PB, Comparison of Heart-Rate-Variability Recording With Smartphone Photoplethysmography, Polar H7 Chest Strap, and Electrocardiography, 2017. [NCBI ]

8. Boulos M., Barron S., Nicolski E., Markiewicz W. Power spectral analysis of heart rate variability during upright tilt test: a comparison of patients with syncope and normal subjects. Cardiology, 1996; 87:1, 28.

9. Kouakam C., Lacroix D., Zghal N., Logier R., Klug D., Le Franc P., Jarwe M., Kacet S. Inadequate sympathovagal balance in response to orthostatism in patients with unexplained syncope and a positive head up tilt test. Heart 1999 Sep; 82(3):312-8

10. Arsalan Aslani, Amir Aslani,1 Jalal Kheirkhah,2 and Vahid Sobhani, Cardio-pulmonary fitness test by ultra-short heart rate variability , 2011. [PubMed ]

11. Berntson GG, Lozano DL, Chen YJ., Filter properties of root mean square successive difference (RMSSD) for heart rate, 2005. [PubMed ]

12. Buchheit M., Monitoring training status with HR measures: do all roads lead to Rome?, 2014. [PubMed ]

13. Laurent Schmitt, Jacques Regnard, and Grégoire P. Millet, Monitoring Fatigue Status with HRV Measures in Elite Athletes: An Avenue Beyond RMSSD?, 2015. [PubMed ]

14. Stanley J, D"Auria S, Buchheit M.Cardiac parasympathetic activity and race performance: an elite triathlete case study., 2015. [PubMed ]

15. Germán Hernández Cruz, José Naranjo Orellana, Adrián Rosas Taraco, and Blanca Rangel Colmenero, Leukocyte Populations are Associated with Heart Rate Variability After a Triathlon, 2016. [PubMed ]

16. Eckberg, D.L., Human sinus arrhythmia as an index of vagal outflow. Journal of Applied Physiology, 1983. 54: p. 961-966.

17. Axelrod, S., et al., Spectral analysis of fluctuations in heart rate: An objective evaluation. Nephron, 1987. 45: p. 202-206 . 18. George E. Billman, The LF/HF ratio does not accurately measure cardiac sympatho-vagal balance, 2013

19. Huikuri H.V., et al., Circadian rhythms of frequency domain measures of heart rate variability in healthy subjects and patients with coronary artery disease. Effects of arousal and upright posture, 1994

20. Julia D. Blood , Jia Wu, Tara M. Chaplin, Rebecca Hommer, Lauren Vazquez, Helena J.V. Rutherford, Linda C. Mayes, and Michael J. Crowleyb, The variable heart: High frequency and very low frequency correlates of depressive symptoms in children and adolescents, 2015. [PubMed ]

21. Lampert, R., Bremner JD, Su S, Miller A, Lee F, Cheema F, Goldberg J, Vaccarino V. Decreased heart rate variability is associated with higher levels of inflammation in middle-aged men., 2008. [PubMed ]

22. Carney RM, Freedland KE, Stein PK, Miller GE, Steinmeyer B, Rich MW, Duntley SP., Heart rate variability and markers of inflammation and coagulation in depressed patients with coronary heart disease, 2007. [