Некоторые особенности измерения вариабельности сердечного ритма (ВСР) у детей дошкольного возраста

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Размещено на http://www.allbest.ru/

Выпускная квалификационная работа

Некоторые особенности измерения вариабельности сердечного ритма (вср) у детей дошкольного возраста

Список сокращений

СУ - синусовый узел;

СР - сердечный ритм;

СА - синусовая аритмия;

АД - артериальное давление;

ВСР - вариабельность сердечного ритма;

ЧСС - частота сердечных сокращений;

КИГ - кардиоинтервалограмма;

Мо - мода;

АМо - амплитуда моды;

Дх - вариационный размах;

ВПР - вегетативный показатель ритма;

ИВР - индекс вегетативного равновесия;

ПАПР - показатель адекватности процессов регуляции.

Введение

кардиоинтервалография сердечный ритм ребенок

За последние два десятилетия были выявлены существенные взаимосвязи между вегетативной нервной системой и смертностью от сердечно-сосудистых заболеваний, включая внезапную смерть [1-4]. Экспериментальные подтверждения связи между предрасположенностью к летальным аритмиям и признакам повышенной симпатической или пониженной вагусной активности стимулировали развитие в области исследований количественных показателей вегетативной активности.

Вариабельность сердечного ритма (ВСР) представляет собой один из наиболее многообещающих показателей такого рода. Сравнительно несложная модификация метода популяризовала его применение. По мере появления все большего количества устройств, обеспечивающих автоматическое измерение ВСР, у кардиолога появляется достаточно простой инструмент для решения как исследовательских, так и клинических задач [5]. Однако смысл и значимость многих показателей ВСР более сложны, чем принято считать, а следовательно, существует потенциальная возможность неверных заключений и необоснованных экстраполяций.

Осознание этой проблемы Европейским кардиологическим обществом и Северо-американским обществом стимуляции и электрофизиологии привело к созданию совместной Рабочей группы для разработки соответствующих стандартов. Основными задачами этой Рабочей группы являлись стандартизация номенклатуры и разработка определений терминов, спецификация стандартных методов измерения, определение физиологических и патофизиологических коррелят, описание клинических показаний к применению и определение областей исследовательского поиска.

Для решения этих задач состав Рабочей группы был собран из представителей различных областей математики, проектирования, физиологии и клинической медицины. Стандарты и предложения, приведенные в данном документе, призваны не ограничивать дальнейшее развитие, а наоборот, обеспечивать возможность сравнения и интерпретации результатов и вести к дальнейшему прогрессу в данной области.

Термин "Вариабельность сердечного ритма" стал общепринятым термином при описании изменений как частоты сердцебиений, так и интервалов RR. Для описания колебаний последовательных сердечных циклов в литературе использовались иные термины, такие как вариабельность длины цикла, вариабельность периодов сердца, вариабельность RR интервалов и тахограмма RR интервалов. Эти термины позволяли подчеркнуть, что предметом исследования является именно интервал между последовательными сокращениями, а не частота сердечных сокращений. Однако они не получили такого широкого распространения, как ВСР, поэтому в данном документе будет использоваться термин ВСР.

С момента рождения и до смерти в организме человека отмечаются специфические особенности строения, биохимических процессов, функций организма в целом и отдельных его систем, которые изменяются в различные периоды жизни. Эти изменения обусловлены наследственными факторами, в известной мере определяющими этапы роста и развития. Однако решающее значение для проявления этих наследственных факторов, формирования возрастных особенностей имеют обучение и воспитание, питание и гигиенические условия жизни, общение ребенка с окружающими людьми, составляющие существо социальной жизни человека.(3)

Организм ребенка развивается в конкретных условиях среды непрерывно действующей на него и в значительной мере определяющее ход его развития. Еще И.М.Сеченов отмечал, что «…организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен…». Ход морфологических функциональных перестроек организма ребенка в разные возрастные периоды подвержен воздействию генетических факторов и факторов среды.

Достижения научно-технической революции отразились не только на характере труда взрослых, но и привели к интенсификации учебного процесса детей и подростков. Несмотря на то, что пластичность функциональных систем организма подростка обеспечивает быструю его адаптацию к множеству факторов внешней среды, незавершенность развития физиологических функций и регуляторных механизмов, бурные нейроэндокринные перестройки, происходящие в связи с половым созреванием, часто обусловливают неадекватное реагирование на экстремальные воздействия. Особенно остро этот вопрос стоит в детских садах. Особенно отрицательно сказывается на их здоровье все возрастающий дефицит времени, необходимого на прием, переработку и усвоение чрезмерно большого объема информации. Совокупность этих факторов нередко приводит к отклонениям в физиологических функциях организма, срыву адаптации, болезням. Несмотря на большое количество работ по изучению сердечно-сосудистой системы, до настоящего времени нет четких объективных характеристик структурных и обменных преобразований, которые происходят в этой системе в каждом возрастном периоде. Остается малоизученным строение сердечно-сосудистой системы у детей дошкольного и школьного возрастов.(3,4)

В условиях возросших требований к адаптационным возможностям организма детей обучающихся в детских садах необходим поиск индивидуально-типологического подхода к прогностической оценке эффективности приспособительной деятельности. В связи с этим необходимо комплексное изучение вегетативных и психологических особенностей и их роли в изменении функционального состояния организма детей в процессе обучения. Очень важно именно в этот период отслеживать особенности физического развития, подготовленности, динамику физиологических и психофизиологических показателей. Подобного рода диагностика является своевременной и актуальной на фоне негативных тенденций в состоянии здоровья детей которые зачастую усугубляются некорректными педагогическими воздействиями.

Особое внимание следует уделить сердечно-сосудистой системе, поскольку она является тонким эффекторным органом, тесно связанным с регуляторными механизмами коры и подкорковых образований и, одновременно, эффективным индикатором, определяющим потенциальный уровень приспособляемости вегетативных функций организма. С точки зрения оценки функционального резерва организма мобилизация и расходование его оперативных и стратегических резервов, которые мобилизуются на этапах срочной и долговременной адаптации, изучение реакции системы кровообращения дает наиболее наглядные и типичные примеры.

При этом анализ вариабельности сердечного ритма как тест физиологического состояния может успешно использоваться в учебных заведениях наряду с другими психотестами, что позволит отразить количественно-качественную оценку взаимодействия интенсивности учебного процесса с одной стороны, и нервной системы ученика - с другой.

Цель работы:

Выявить динамику вариабельности сердечного ритма у дошкольников 2-х и 6-ти лет

Задачи:

1.Изучить метод кардиоинтервалографии;

2. Изучить литературу по проблеме влияния учебной нагрузки на динамику вариабельности сердечного ритма у дошкольников;

3. Проанализировать характер изменения функционального состояния организма в обычный день

4.Выясненить влияние вегетативного статуса детей дошкольных учреждений к нагрузкам в условиях современного педагогического процесса;

5.Выявить изменения динамаки вариабельности сердечного ритма у детей дошкольного возраста. Проанализировать характер изменения функционального состояния организма в обычный день.

Актуальность данной работы состоит в том, что воспитательный процесс, как объективная реальность сопутствуют человеку всю его жизнь, особенно в дошкольном возрасте, и расценивается, как мощный внешний фактор. Поэтому вопросы разработки и совершенствования методов медико-биологических исследований в этапном контроле за функциональным состоянием дошкольников приобретает все большее значение.

кардиоинтервалография сердечный ритм ребенок

Глава 1. Вариабельность сердечного ритма у дошкольников в учебном процессе

1.1 Обзор литературы по проблеме

Характеристика современного образовательного процесса

В настоящее время в сложной системе социальных ценностей все большее место занимает здоровье человека. А так как здоровье человека закладывается с момента его зачатия и по мере взросления чаще ухудшается, необходимо обязательно отслеживать функциональное состояние детей разного возраста. При этом при оценке здоровья детей и подростков нельзя ограничиваться только выявлением патологических сдвигов в организме, т.е. оценкой "здоров" - "болен". Необходимо располагать широким кругом показателей, отражающих развитие как биологических, так и социальных функций растущего организма.

Здоровье детей формируется под влиянием сложного комплекса экологических, социально-гигиенических, медико-биологических, медико-организационных факторов. Состояние здоровья детей является одной из наиболее актуальных проблем во всем мире .

Воспитание в дошкольных учреждениях сопряжено с необходимостью освоения детей большого количества информации при интенсивной ее подаче в единицу времени. Большая дневная, недельная и многолетняя нагрузка при положительной мотивации и дефиците учебного времени неизбежно приводят к его восполнению за счет сокращения дневного отдыха, ночного сна и других элементов режима, особенно у дошкольников. В результате освоение знаний дается учащемуся «дорогой ценой»: перенапряжением физиологических систем и нарушениями в состоянии здоровья. [4]

1.2 Общие аспекты вариабельности сердечного ритма у дошкольников

Сердечно-сосудистая система выполняет одну из главных функций - транспортную, обеспечивая течение обменных процессов в организме. По сосудам к тканям и клеткам доставляются вещества, необходимые для их жизнедеятельности и отводятся продукты обмена веществ и углекислый газ. Кроме того, сердечно-сосудистая система разносит вырабатываемые эндокринными железами гормоны, которые являются специфическими регуляторами обменных процессов, и антитела, необходимые для защитных реакций организма против различных болезнетворных агентов. Таким образом, сердечно-сосудистая система выполняет также регуляторную и защитную функции. Вместе с нервной системой сердечно-сосудистая система объединяет и координирует работу органов и систем, играя важную роль в обеспечении целостности организма.

Функциональная система регуляции кровообращения представляет собой многоконтурную, иерархически организованную систему, в которой доминирующая роль отдельных звеньев определяется текущими потребностями организма. Наиболее простая двухконтурная модель регуляции сердечного ритма основывается на кибернетическом подходе, при котором система регуляции синусового узла может быть представлена в виде двух взаимосвязанных уровней (контуров): центрального и автономного с прямой и обратной связью.

При этом, воздействие автономного уровня (контура) идентифицируется с дыхательной, а центрального с недыхательной аритмией.

Рабочими структурами автономного контура регуляции являются: синусовый узел (СУ), блуждающие нервы и их ядра в продолговатом мозгу (контур парасимпатической регуляции). При этом дыхательная система рассматривается как элемент обратной связи в автономном контуре регуляции сердечного ритма (СР).

Деятельность центрального контура регуляции, который идентифицируется с симпатоадреналовыми влияниями на ритм сердца, связана с недыхательной синусовой аритмией (СА) и характеризуется различными медленноволновыми составляющими сердечного ритма.

Прямая связь между центральным и автономным контурами осуществляется через нервные (в основном симпатические) и гуморальные связи. Обратная связь обеспечивается афферентной импульсацией с барорецепторов сердца и сосудов, хеморецепторов и обширных рецепторных зон различных органов и тканей.

Автономная регуляция в условиях покоя характеризуется наличием выраженной дыхательной аритмией. Дыхательные волны усиливаются во время сна, когда уменьшаются центральные влияния на автономный контур регуляции. Различные нагрузки на организм, требующие включения в процесс управления СР центрального контура регуляции, ведут к ослаблению дыхательного компонента СА и к усилению ее недыхательного компонента.

Центральный контур регуляции СР - это сложнейшая многоуровневая система нейрогуморальной регуляции физиологических функций, которая включает в себя многочисленные звенья от подкорковых центров продолговатого мозга до гипоталамо-гипофизарного уровня вегетативной регуляции и коры головного мозга.

Ее структуру можно схематично представить состоящей из трех уровней. Этим уровням соответствуют не столько анатомо-морфологические структуры мозга, сколько определенные функциональные системы или уровни регуляции:

1-й уровень обеспечивает организацию взаимодействия организма с внешней средой (адаптация организма к внешним воздействиям). К нему относится центральная нервная система, включая корковые механизмы регуляции, координирующая функциональную деятельность всех систем организма в соответствии с воздействием факторов внешней среды (уровень А).

2-й уровень осуществляет равновесие различных систем организма между собой и обеспечивает межсистемный гомеостаз. Основную роль в этом уровне играют высшие вегетативные центры (в том числе гипоталамо-гипофизарная система), обеспечивающие гормонально-вегетативный гомеостаз (уровень Б).

3-й уровень обеспечивает внутрисистемный гомеостаз в различных системах организма, в частности в кардиореспираторной системе (систему кровообращения и систему дыхания можно рассматривать как единую функциональную систему). Здесь ведущую роль играют подкорковые нервные центры, в частности вазомоторный центр как часть подкоркового сердечнососудистого центра, оказывающего стимулирующее или угнетающее действие на сердце через волокна симпатических нервов (уровень В).

Недыхательная СА представляет собой колебания СР с периодами выше 6-7 секунд (ниже 0,15 Гц).

Медленные (недыхательные) колебания сердечного ритма коррелируют с аналогичными волнами артериального давления (АД) и плетизмограммы. Различают медленные волны 1 -го, 2-го и более высоких порядков. Структура СР включает не только колебательные компоненты в виде дыхательных и недыхательных волн, но и непериодические процессы (так называемые фрактальные компоненты).

Происхождение этих компонентов СР связывают с многоуровневым и нелинейным характером процессов регуляции сердечного ритма и наличием переходных процессов. Ритм сердца не является строго стационарным случайным процессом с эргодическими свойствами, что подразумевает повторяемость его статистических характеристик на любых произвольно взятых отрезках.

Вариабельность сердечного ритма отражает сложную картину разнообразных управляющих влияний на систему кровообращения с интерференцией периодических компонентов разной частоты и амплитуды: с нелинейным характером взаимодействия разных уровней управления.

При использовании записей СР с длительностью менее 5 минут мы искусственно ограничиваем число изучаемых регуляторных механизмов (контуров управления), сужаем диапазон изучаемых управляющих воздействий. Чем длиннее ряд анализируемых кардиоинтервалов, тем больше уровней регуляторного механизма можно исследовать.

Наиболее близок и понятен физиологам и особенно клиницистам подход к анализу ВРС, основанный на представлениях о механизмах нейрогормональной регуляции. Как известно, регуляция ритма сердца осуществляется вегетативной, центральной нервной системой рядом гуморальных и рефлекторных воздействий. Парасимпатическая и симпатическая нервные системы находятся в определенном взаимодействии и под влиянием центральной нервнойсистемы и ряда гуморальных и рефлекторных факторов.

Постоянное воздействие симпатических и парасимпатических влияний происходит на всех уровнях регуляции. Действительные отношения между двумя отделами вегетативной нервной системы сложны. Их сущность заключается в различной степени активности одного из отделов вегетативной системы при изменении активности другого. Это означает, что реальный ритм сердца может временами являться простой суммой симпатической и парасимпатической стимуляции, а временами - симпатическая или парасимпатическая стимуляция может сложно взаимодействовать с исходной парасимпатической или симпатической активностью.

Часто при достижении полезного приспособительного результата одновременно наблюдается снижение активности в одном отделе вегетативной нервной системы и возрастание в другом. Например, возбуждение барорецепторов при повышении АД приводит к снижению частоты и силы сердечных сокращений. Этот эффект обусловлен одновременным увеличением парасимпатической и снижением симпатической активности.

Такой тип взаимодействия соответствует принципу «функциональной синергии».

В заключение следует подчеркнуть, что изложенные выше различные подходы к анализу ВСР не только не противоречат друг другу, но и являются взаимодополняющими. Текущая активность симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы по существу является результатом системной реакции многоконтурной и многоуровневой системы регуляции.

1.2 Изменение основных гемодинамических показателей в связи с возрастом

Сердце человека представляет собой четырех камерный мышечный полый орган. У взрослого человека оно имеет массу 250-300 гр., длину 12-15 см. Величина сердца человека примерно соответствует величине его сжатого кулака. Сердце состоит из левого предсердия и левого желудочка, правого предсердия и правого желудочка. Существуют возрастные особенности местоположения, состояния, веса и функции сердца. Сердце новорожденного отличается от сердца взрослого по форме, относительно массе и расположению. Оно имеет почти шаровидную форму, его ширина несколько больше длины. В процессе роста и развития ребенка увеличивается масса сердца. Темп роста сердца особенно велик в первые года жизни и в период полового созревания. В 14-15 лет наблюдается особенно резкое увеличение размеров сердца. Медленнее сердце растет от 7 до 12 лет. Так, например, у мальчиков 9-19 лет масса сердца составляет 111,1 гр., что в 2 раза меньше, чем у взрослых (244,4 гр.). Наряду с этим изменяется соотношение роста отделов сердца. Рост предсердий в течение первого года жизни опережает рост желудочков, затем они растут почти одинаково, и только после 10 лет рост желудочков начинает обгонять рост предсердий. Перестраивается гистологическая структура сердца, так, в наибольшей мере увеличение массы отделов сердца происходит за счет левого желудочка.

Основную массу стенки сердца составляет мощная мышца-миокард. Для мышцы сердца детей характерен высокий уровень расхода энергии, что определяет значительное напряжение окислительных процессов в миокарде. Это находит отражение в большом потреблении кислорода мышцей. Мышца сердца продолжает развиваться и дифференцироваться до 18-20 лет. .

Основная масса сердечной мышцы представлена типичными для сердца волокнами, которые обеспечивают сокращение отделов сердца. Их основная функция - сократимость. Сердце сокращается ритмично: сокращение отделов сердца чередуются с их расслаблением. Сокращение отделов сердца называют систолой, а расслабление - диастолой. Каждый из этих периодов, в свою очередь, подразделяются на ряд фаз и интервалов, характеризующих различные стороны деятельности сердца. На протяжении общей систолы желудочков наблюдается два различных по своей физиологической сущности периода: период напряжения и период изгнания. Во время периода напряжения происходит подготовка сердца к изгнанию крови в магистральные сосуды. В начале периода напряжения совершается деполяризация волокон сердечной мышцы и начинается охват миокарда желудочков сократительным процессом. Эта часть периода напряжения обозначается как фаза асинхронного сокращения. Как только оптимальное число волокон миокарда оказывается в напряженном состоянии, закрываются атриовентрикулярные клапаны, и наступает вторая часть периода напряжения - фаза изометрического сокращения. Во время этой фазы внутрижелудочковое давление повышается до величины давления в аорте. Как только давление в желудочке превысит давление в аорте, открываются ее клапаны, и начинается второй период систолы - период изгнания. Длительность диастолы определяется путем вычитания продолжительности общей систолы из общей длительности сердечного цикла. Сердечный цикл - это период, охватывающий одно сокращение и расслабление сердца. Общая продолжительность сердечного цикла с возрастом возрастает, длительность периода изгнания соответственно увеличивается. Некоторые исследователи полагают, что длительности периода изгнания обусловлено действием ряда факторов. В частности Косицкий Г.И. (1985г.), исследуя возрастные изменения структуры сердечного цикла, пришел к выводу, что помимо урежения частоты сердечных сокращений на длительность систолы оказывают влияние возрастные изменения гемодинамики: удлинение с возрастом периода изгнания у детей связано с возрастанием сердечного выброса. Длительность периода напряжения, по мнению большинства авторов, с возрастом увеличивается. Одни исследователи основную роль в возрастной динамике периода напряжения отводят увеличению длительности сердечного цикла, другие считают, что изменение длительности периода напряжения обусловлено и сдвигами показателей гемодинамики, такими, как объем желудочков сердца и максимальное давление в аорте.

Сердечно-сосудистая система, в сущности, обеспечивает физическую и умственную работоспособность человека и лимитирует ее при нарушениях функционального состояния.

Выраженная лабильность сердечно-сосудистой системы является причиной адекватности изучения ее основных показателей в качестве критериев адаптации организма к любым видам деятельности и изменениям состояния организма в ответ на разнообразные воздействия среды .

Сердечно-сосудистая система является основным звеном, через которое центральная нервная система осуществляет свои «распорядительные и распределительные» функции, и универсальным индикатором состояния человека [10].

Система кровообращения по своему строению является замкнутой, что обуславливает функциональную связь между ее элементами. Принято выделять три основных отдела в сердечно-сосудистой системе: центральной гемодинамики, периферического кровообращения и микроциркуляции. Относительность такого разделения вполне понятна, поскольку в ответных реакциях организма чаще всего оказываются затронутыми все звенья, однако степень вовлечения тех или иных отделов системы кровообращения в реализацию приспособительного эффекта оказывается различной.

Основным показателем центральной гемодинамики, определяющим состояние системы кровообращения, является артериальное давление, уровень которого определяется сердечным выбросом и системным сосудистым сопротивлением. В здоровом организме устанавливаются определенные взаимоотношения между ними, направленные, прежде всего на поддержание артериального давления - параметра, определяющего эффективность тканевого кровотока. В процессе роста и развития человека показатели центральной гемодинамики изменяются, причем в период полового созревания возможны отклонения от оптимальных соотношений между ними .

Существенное значение для характеристики функционального состояния кровообращения имеет оценка уровня артериального давления и частоты сердечных сокращений, являющихся производными сложного комплекса регуляторных и гемодинамических влияний: состояние сердца, сосудов и тканей .

Исследования артериального давления у детей и молодых взрослых начались в первых десятилетиях нашего века, было обнаружено, что уровень артериального давления у детей существенно увеличивается с возрастом. К настоящему времени накопился большой фактический материал об изменениях артериального давления в различные возрастные периоды.

Представления о возрастных изменениях артериального давления у разных исследователей достаточно противоречивы. Одни авторы считают, что от рождения до 7 - 9 лет оно не изменяется и лишь затем происходит его увеличение; другие полагают, что от рождения до 13 - 15 лет происходит непрерывное нарастание артериального давления. В настоящее время показано, что как систолическое, так и диастолическое давление закономерно увеличивается с возрастом, параллельно с нарастанием продольных размеров и массы тела .

Популяция здоровых детей, даже в однородной возрастно-половой группе, в гемодинамическом отношении является гетерогенной. Разброс гемодинамических показателей - ударного (УО) и минутного (МО) объема кровообращения, общего периферического сопротивления сосудов (ОПСС) - у детей выявляется, начиная с периода новорожденности, особенно отчетливо представлен в подростковом возрасте.

Проведенные комплексные исследования сократительной функции миокарда, центральной гемодинамики и периферического кровообращения позволили установить этапы развития сердечно-сосудистой системы у детей и подростков в процессе их обучения и воспитания в школе.

Исходя из концепции о сердечно-сосудистой системе как индикаторе адаптационно-приспособительной деятельности целостного организма, следует, прежде всего обратиться к анализу изменений ритма сердечных сокращений - универсальной реакции организма в ответ на любую нагрузку.

По современным представлениям частота сердечных сокращений является информативным показателем и её исследования могут дать ценные сведения о состоянии регуляторных систем организма .

Показатели ЧСС, также как и АД в состоянии относительного покоя с возрастом изменяются . Частота сердечных сокращений обычно измеряется по пульсу, поскольку каждый выброс крови в сосуды приводит к изменению их кровенаполнения, растяжению сосудистой стенки, что ощущается в виде толчка .

Хорошо известным фактом в возрастной кардиологии является неуклонное урежение пульса с возрастом, как результат изменения лабильности синусового узла и становление более совершенных форм нейрогуморальной регуляции сердца и прежде всего усиления тонических влияний блуждающего нерва .

В первые годы жизни пульс еще не устойчив, не всегда ритмичен и в какой - то мере таковым сохраняется до 6 - 7 лет. Начиная с 7 - 8 лет пульс становится ритмичным, устойчивым, правильным. Эта особенность деятельности сердца объясняется тем, что к этому возрасту в основном завершается развитие нервного регуляторного механизма сердечных сокращений . У мальчиков и девочек в состоянии покоя в возрасте 7-12 лет пульс не имеет тенденции к урежению. Более того, у девочек в возрасте 10 -11 лет пульс учащается. И только с 13-летнего возраста начинается процесс прогрессирующего урежения пульса .

В норме у взрослого человека ЧСС -75 ударов в 1 минуту. У новорожденных значительно выше - 140 ударов в минуту. Интенсивно снижаясь в течение первых лет жизни, ЧСС составляет к 8-10 годам 90-85 ударов в минуту, а к 15 годам приближается к величине взрослого.

У детей частота сердечных сокращений выше, чем у взрослых, что обусловлено более высоким обменом веществ и преобладанием тонуса симпатических нервов.

1.4 Методы оценки функционального состояния организма дошкольников

В настоящее время наиболее информативным, неинвазивным методом изучения функционального состояния организма является метод вариационной пульсометрии - анализа сердечного ритма.

Анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР) - это современная методология и технология исследования и оценки состояния регуляторных систем организма, в частности, функционального состояния различных отделов вегетативной нервной системы. Исследования ВСР были начаты в СССР еще в начале 60-х годов сначала в космической медицине, а затем и в клинической практике. В 1966г. в Москве состоялся 1-й Всесоюзный симпозиум по математическому анализу сердечного ритма, на котором было представлено свыше 50 докладов. 2-й Всесоюзный симпозиум состоялся в 1977г., и на нем было представлено уже свыше 300 докладов. Существенное влияние на развитие методов анализа вариабельности сердечного ритма в 60-70-е годы оказали исследования в области космической медицины, которые представлены в многочисленных публикациях и двух монографиях. Первые попытки оценить состояние вегетативной нервной системы по показателям ВСР были сделаны еще во время первых полетов человека в космос (1961-1964гг.). Тогда «вручную» измеряли длительность RR-интервалов ЭКГ, по выборкам объемом в 100-200 кардиоинтервалов рассчитывали основные статистические показатели (среднее, среднее квадратичное отклонение, коэффициент вариации) и строили гистограммы - графики распределения значений кардиоинтервалов. Тогда же в нашей стране были проведены обширные исследования с использованием математического анализа ритма сердца в кардиологии, хирургии, физиологии труда и спорта, экспериментальной физиологии, благодаря которым получили развитие представления о значении показателей вариабельности сердечного ритма не только для исследования вегетативного баланса, но и для оценки неспецифических адаптационных реакций.

В настоящее время среди большого числа методов анализа ВСР наиболее часто используется статистический анализ, включая анализ гистограмм (вариационная пульсометрия) и спектральный анализ.

Ритм сердца определяется способностью специализированных клеток проводящей системы сердца спонтанно активироваться - это так называемое свойство сердечного автоматизма. Регуляция сердечного ритма в физиологических условиях является результатом ритмической активности пейсмейкеров синусового узла и модулирующего влияния вегетативной и центральной нервной систем, ряда гуморальных и рефлекторных воздействий . Согласно концепции В.В.Парина и Р.М.Баевского(7) , особенности адаптивных реакций можно оценить с помощью анализа механизмов регуляции кардиоритма, потому что его специфика дает возможность получения прогностической информации о функциональном состоянии всего организм. Функциональное состояние организма служит интегральной характеристикой поведенческого акта, лимитируемой функциональными возможностями систем организма, в первую очередь, сердечно-сосудистой системы, так как именно она наиболее чувствительна к умственной нагрузке. Причем от характера, интенсивности и продолжительности нагрузки зависит степень изменения гемодинамических показателей. Сердце, как компонент мультипараметрического взаимодействия, реагирует на любые изменения гомеостаза, а его физиологические показатели могут объективно отражать состояние организма. Напряжение адаптационных механизмов является, по существу, первичным стресс-синдромом, происходит снижение защитно-приспособительных возможностей, способности противостоять неблагоприятным воздействиям факторов внешней среды. Обладая сложным нервно-рефлекторным и нейрогуморальными механизмами, система кровообращения обеспечивает своевременное адекватное кровоснабжение соответствующих структур. При прочих равных условиях можно считать, что любому заданному уровню функционирования целостного организма соответствует эквивалентный уровень функционирования аппарата кровообращения.

У детей частота сердечных сокращений выше, чем у взрослых, что обусловлено более высоким обменом веществ и преобладанием тонуса симпатических нервов.

Однако традиционно измеряемая средняя частота сердечных сокращений (ЧСС) отражает лишь конечный результат многочисленных регуляторных влияний на аппарат кровообращения, характеризует особенности уже сложившегося гомеостатического механизма. Информация о том, как сложился этот гомеостаз, какова «цена» адаптации. Содержится в структуре сердечного ритма, закодирована в последовательности кардиоинтервалов. Задача математического анализа заключается в том, чтобы извлечь эту скрытую информацию, понять характер текущего взаимодействия звеньев управления ритмом сердца и тем самым оценить состояние и степень напряжения регуляторных механизмов целостного организма.

«Классическая» методика оценки показателей вариабельности ритма сердца изложена в работах Р.М. Баевского(7,6). Представления о математико-статистических показателях сердечного ритма как об индикаторах состояния различных уровней управления функциями оказались весьма продуктивными для клинической физиологии и профилактической медицины.

Систему управления сердечным ритмом, которая является многоконтурной и отличается сложными нейро-гуморальными и гормональными связями, можно представить в виде двух контуров (по Р.М. Баевскому): центрального и автономного. Несмотря на столь значительное упрощение, известные экспериментальные данные дают основание считать контур центральной регуляции источником корригирующих воздействий на синусовый узел через нервные гуморальные каналы, а контур автономной регуляции - системой, которая обеспечивает динамическую перенастройку уровня функционирования синусового узла в связи с дыхательными изменениями кровенаполнения сердечных полостей. В этом контуре главную роль, по-видимому, играют изменения тонуса ядер блуждающих нервов.

Автономный контур (АК) регуляции ритма сердца - это в определенной степени обособленная система, работающая в режиме компенсации отклонений в ответ на возмущения, вызванные дыханием. Рабочими структурами автономного контура регуляция являются: синусовый узел, блуждающие нервы и их ядра в продолговатом мозгу (контур парасимпатической регуляции). Дыхательная система рассматривается как элемент обратной связи в автономном контуре регуляции сердечного ритма. Активность автономного контура характеризуется выраженностью дыхательных волн сердечного ритма.

Центральный контур (ЦК) регуляции ритма сердца связан с недыхательной компонентой сердечного ритма. Он участвует в управлении ритмом сердца через автономный контур, заставляя его работать в вынужденном режиме. Центральный контур состоит из трех уровней: А, Б, В, соответствующих процессам управления. Этим уровням соответствуют не столько анатомо-морфологические структуры мозга сколько определенные функциональные системы или уровни регуляции:

1-й уровень обеспечивает организацию взаимодействия организма с внешней средой (адаптация организма к внешним воздействиям). К нему относится центральная нервная система, включая корковые механизмы регуляции, координирующая функциональную деятельность всех систем организма в соответствии с воздействием факторов внешней среды (уровень А).

2-й уровень организует равновесие различных систем организма между собой и обеспечивает межсистемный гомеостаз. Основную роль на этом уровне играют высшие вегетативные центры (в том числе гипоталамо-гипофизарная система), обеспечивающие гормонально-вегетативный гомеостаз (уровень Б).

3-й уровень обеспечивает внутрисистемный гомеостаз в различных системах организма, в частности в кардиореспираторной системе (систему кровообращения и систему дыхания можно рассматривать как единую функциональную систему). Здесь ведущую роль играют подкорковые нервные центры, в частности вазомоторный центр как часть подкоркового сердечно-сосудистого центра, оказывающего стимулирующее или угнетающее действие на сердце через волокна симпатических нервов.

Усовершенствованный вариант этой двухконтурной системы представлен на рисунке 1



1.5 Схема двухконтурной модели регуляции сердечного ритма

Выделение указанных уровней является условным и сделано с целью разработки определенного методологического подхода к проблеме математического анализа структуры сердечного ритма, который заключается в том, что по соотношению активности различных контуров регуляции сердечного ритма можно судить о степени напряжения регуляторных механизмов. При этом следует иметь в виду следующее: при оптимальном регулировании управление происходит с минимальным участием высших (центральных) уровней. Оптимальная деятельность низших уровней «освобождает» высшие от необходимости постоянного участия в локальных регуляторных процессах. В случае, когда низшие не справляются со своими функциями, когда необходима координация деятельности нескольких подсистем, уравновешивание организма со средой идет за счет напряжения механизмов регуляции. Чем выше централизация управления ритмом сердца, тем больше напряжение регуляторных механизмов, тем выше «физиологическая цена» адаптации.

Анализ сердечного ритма заключается в том, чтобы на основании изучения активности синусового узла по последовательности кардиоинтервалов, по вариациям их длительности сделать заключение о состоянии системы управления и ее отдельных уровней. При этом синусовый узел рассматривается не только в аспекте автоматии сердца, но и как индикатор деятельности всего организма. Общий подход к оценке сердечного ритма заключается в том, что, во-первых, более высокие уровни управления рассматриваются как ингибиторы активностей более низких уровней. Во-вторых, период колебаний сердечного ритма связан с уровнем управления: чем выше период колебания, тем выше уровень управления. При оптимальном регулировании управление происходит с минимальным участием высших уровней, при неоптимальном регулировании необходима активация все более высоких уровней управления (централизация управления). Двухконтурная модель системы управления сердечного ритма удовлетворительно объясняет многие из феноменов математического анализа сердечного ритма. При этом сохраняется представление о синусовом узле как об индикаторе функционального состояния системы управления сердечного ритма .

Совершенно очевидно, что для адекватной оценки параметров сердечной деятельности и, тем более, управления этими процессами, необходимо иметь точную информацию о текущем состоянии автономной нервной системы. Ранее для этой цели использовались такие показатели, как частота сердечных сокращений, величина артериального давления, частота дыхания, а также клинические показатели, отражающие суммарную активность автономной нервной системы. Существенными недостатками этих методов является то, что они не позволяют отделить эффекты, вызванные деятельностью симпатической и парасимпатической нервной системы, в то время как их активность не сводится к простому антагонизму, а имеет характер сложных реципрокных взаимодействий, варьирующих в зависимости от конкретного вида адаптивной деятельности организм.(18)

Статистические параметры сердечного ритма, отражающие регуляцию хронотропной функции сердца, позволяют получить количественные характеристики изменения функционального состояния сердечно-сосудистой системы, определить тип и направленность этих изменений, а значит и «физиологическую стоимость» совокупности учебных нагрузок.(2,8,16)

Функциональная значимость сердечно-сосудистой системы в реализации адаптационно-приспособительных реакций позволяет использовать ее показатели в качестве индикатора в процессе мониторинга за состоянием здоровья населения в различных условиях.

А.С. Голенко (1988) представил результаты педагогического эксперимента, проводившегося с целью контроля за изменением статических параметров сердечного ритма в состоянии относительного покоя до и после нагрузки. Данные результаты свидетельствовали о том, что изменение симпатических и парасимпатических влияний на синусовый узел и ослабление централизации в управлении сердечным ритмом к концу эксперимента у девочек имели менее выраженный характер, чем у мальчиков.(5)

На изменение функционального состояния сердечно-сосудистой системы у детей и подростков в процессе их адаптации к умственным и физическим нагрузкам влияет в отдельные годы обучения половые особенности. Так, в момент появления вторичных признаков полового созревания симпатический тонус вегетативной нервной системы увеличивается и наиболее выражен в период полового созревания. Напряженность функционирования системы увеличивается при нарастании степени полового созревания, а в последующий период начинает снижаться, появляется тенденция к более экономичному функционированию.(13,14)

Многоуровневая функциональная система адаптации формируется при взаимодействии и взаимовлиянии психологических и физиологических компонентов приспособительных реакций. Вклад, который вносит каждый из этих компонентов, определяется соотношением двух целей адаптации - сохранности гомеостаза и выполнения задач деятельности. Таким образом, течение и конечный эффект адаптационного процесса определяется, наряду со спецификой адаптогенного фактора, величиной «психофизиологического потенциала индивида», в структуру которого входят характер, интеллект, энергетические и регуляторно-адаптационные возможности человека. Взаимосвязь и взаимозависимость эмоционально-мотивационной сферы и систем вегетативного регулирования обуславливает необходимость изучения соотношений психологических и вегетативных функций в адаптационном процессе.

О важной роли темперамента для приспособления организма к окружающей среде говорил еще И.П. Павлов (1946). А по представлениям В.М. Русалова (1989), темперамент является результатом «системного обобщения инвариантных биологических компонентов, которые вовлечены в фундаментальные системы поведения. Вследствие этого генетически-заданная система индивидуально-биологических свойств человека, включаясь в самые различные виды деятельности, постепенно трансформируется и образует независимо от содержания самой деятельности обобщенную, качественно новую индивидуально устойчивую систему психобиологических свойств индивидуального поведения . Прежде всего он проявляется в действиях независимо от их содержания поведенческих характеристик и направленности, причем не только в эмоциональных реакциях, но и в интеллектуальной сфере. Согласно Ю.Л. Майдикову с соавторами (1991) , наиболее выносливыми по отношению к жизненным нагрузкам являются люди сангвинистического типа, если вкладывать в понятие «выносливость» не только особенности нервной системы, но и выносливость других органов и систем.

Глава 2 Собственные исследования

На протяжении периода исследования две группы дошкольников 2-х и 6-ти лет подвергались воздействию сложных адаптогенных факторов, связанных с воспитанием, в широком спектре которых наиболее значительную роль играют высокие информационные и психоэмоциональные нагрузки.

2.1 Методики исследования

1. Кардиоинтервалография - этот метод изучает колебания СР от удара к удару. Способ построения кардиоинтервалограмм заключается в том, что по оси ординат откладывают в определенном масштабе длительности кардиоинтервалов, а по оси абсцисс располагают последовательно числовые значения динамического ряда кардиоинтервалов. Огибающая КИГ называется ритмограммой (РГ).

Многолетний опыт использования кардиоинтервалографии позволил считать ее целесообразной для оценки состояния вегетативного гомеостаза как здорового, так и больного организма. Показатель кардиоинтервалографии у здоровых детей в стандартных условиях регистрации имеют доверительное постоянство и, следовательно, могут характеризовать вегетативный гомеостаз в зависимости от возраста. Запредельные числовые значения кардиоинтервалографии требуют выяснения причин. Нередко они бывают первым сигналом надвигающейся патологии или указывают на то, что внешне благополучное состояние здоровья обеспечивается напряжением адаптационно-компенсаторных механизмов.

Поэтому кардиоинтервалография нашла признание и применение при массовых обследованиях взрослого населения (как скринирующий метод для выявления лиц, находящихся на грани патологии, в космической, авиационной и спортивной медицине, при оценке тяжести умственного и физического труда, а также в клинической медицине (блоки интенсивной терапии, в анестезиологии, кардиологии, терапии, педиатрии и др.).

Кардиоинтервалография -это также метод оценки вегетативного баланса организма путем анализа изменений ритма сердца во время регистрации электрокардиограммы (запись 5 минут) и выполнения ряда простых проб (запись ЭКГ в положениях стоя, при специальных дыхательных упражнениях).

Получаемые показатели позволяют выявить:

1. наличие и выраженность вегетососудистой дистонии,

2. прогноз развития ишемической болезни сердца,

3. прогноз развития опасных нарушений ритма сердца,

4. оценить общее состояние организма, степень физической тренированности, рис

к развития артериальной гипертонии, сосудистых заболеваний головного мозга.

2. Гистография RR-интервалов (вариационная пульсометрия) - это способ изучения сердечного ритма, заключающийся в исследовании закона распределения величин RR-интервалов, как случайных величин в исследуемом ряду их значений. При этом строится вариационная кривая (вариационный ряд) или гистограмма и определяются различные ее характеристики. Эквивалентом термина «гистографический анализ» является вариационная пульсометрия. При построении гистограммы первостепенное значение имеет выбор способа группировки кардиоинтервалов, который должен соответствовать поставленной цели. Характер и форма гистограммы зависят от того, в каком диапазоне значений производится группировка и каков интервал группировки. Для правильной физиологической интерпретации интервал группировки должен рассчитываться исходя из частоты дыхания и частоты сердечных сокращений объекта. На основании методики Баевского, рассчитанной для человека и учитывающей физиологический смысл данного методического подхода, в вариационной пульсометрии имеет место группировка с интервалом в 0,05 с в диапазоне от 0,40 до 1,30 с; таким образом, выделяются 20 диапазонов значений кардиоинтервалов, каждый из которых имеет ширину в 50 мс (0,05 с).

Форма гистограммы зависит от конкретного физиологического состояния человека. При преобладании симпатической регуляции синусного узла отмечается сужение основания гистограммы и смещение ее влево на числовой оси (увеличение пульса и снижение вариабельности сердечного ритма). При усилении активности парасимпатической системы основание гистограммы расширяется, высота снижается, а сама она смещается вправо. Это может наблюдаться у одного человека в течение суток.

Типы гистограмм:

1) нормальная гистограмма (кривая Гаусса) - наблюдается у здоровых людей в покое, то есть распределение величин интервалов R-R близко к нормальному распределению

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Размещено на http://www.allbest.ru/

2) ассиметричная - нарушения стационарности процесса (переходное состояние),

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Размещено на http://www.allbest.ru/

3)

эксцессивная (очень узкое основание и заостренная вершина) - выражает стресс или патологическое состояние,

4) многовершинная - характерна для мерцательной аритмии, экстрасистолии, при множественных артефактах.



Основные числовые показатели гистограмм:

Мода (Мо) - соответствует отрезку числовой оси, на который попадала вершина гистограммы. Мода указывает на наиболее вероятный уровень функционирования системы кровообращения (точнее, синусового узла) и при достаточно стационарных процессах значение М - Мо может быть условной мерой нестационарности, а значение Мо указывает на доминирующий в этом процессе уровень функционирования. При симметричной гистограмме величина Мо совпадает со средним значением RR-интервала.

Амплитуда моды (АМо) - соответствует числу RR-интервалов в отрезке числовой оси, соответствующему Мо. Доля RR-интервалов всей выборки, попавших в Мо - есть АМо%. Этот показатель отражает стабилизирующий (мобилизирующий) эффект централизации управления ритмом сердца. В основном этот эффект обусловлен влиянием симпатического отдела вегетативной нервной системы.

Вариационный размах (?Х) - отражает степень вариабельности величин RR-интервалов, суммарный эффект регуляции сердечного ритма со стороны ВНС, указывая на максимальную амплитуду колебаний RR-интервалов. При достаточно стационарных процессах по своему физиологическому смыслу не отличается от среднего квадратичного отклонения, то есть отражает суммарный эффект регуляции ритма вегетативной нервной системы, но указывает на максимальную амплитуду колебаний значений RR-интервалов. Поскольку влияние блуждающих нервов на дыхательные изменения сердечного ритма обычно преобладают над недыхательными его изменениями, обусловленными активностью подкорковых центров, то вариационный размах можно считать показателем, в значительной мере связанным с состоянием парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Однако в определенных условиях при значительной амплитуде медленных волн вариационный размах зависит в большей мере от состояния подкорковых нервных центров, чем от тонуса парасимпатической системы.

По данным вариационной пульсометрии вычисляется ряд вторичных показателей: индекс напряжения регуляторных систем (ИН), индекс вегетативного равновесия (ИВР), показатель активности процессов регуляции (ПАПР), вегетативный показатель ритма (ВПР).

Индекс вегетативного равновесия (ИВР = АМо/?X) указывает на соотношение между активностью симпатического и парасимпатического отделов. При парасимпатической активности знаменатель будет увеличиваться, а числитель уменьшаться, в результате чего ИВР резко уменьшится. При увеличении симпатических влияний наблюдаются противоположные сдвиги. Вегетативный показатель ритма (ВПР=1/Мо х ?X) позволяет судить о парасимпатических сдвигах вегетативного баланса. Чем меньше ВПР, тем больше вегетативный баланс смещен в парасимпатическую сторону.

2.2 Анализ результатов

Для регистрации динамики измерений показателей сердечного ритма мы использовали метод кардиоинтервалография. С помощью прибора «Олимп» мы измеряли такие показатели, как амплитуда моды, ЧСС, вариационный размах. Были исследованы 2 группы детей: 2-х и 6-ти лет в состоянии покоя; сначала в начале октября, затем через месяц, вначале ноября. В данной работе нами была предпринята попытка выявить и охарактеризовать динамику изменений показателей вариабельности сердечного ритма. Программа автоматически проводит анализ полученных значений параметров сердечного ритма и представляет результаты анализа на мониторе.

Таблица 1. Начальные показатели измерения АМо, ЧСС, ВР у детей 6-ти лет в октябре

Таблица 2. Начальные показатели измерения АМо, ЧСС, ВР у детей 6-ти лет в ноябре

Ф.И.	АМо	ЧСС	ВР (с)
Макарова Аня	25	109	1,00
Соловьева Женя	47	112	0,07
Колюбина Ксюша	45	100	0,47
Шурикин Кирил	75	114	0,11
Харитонов Саша	40	109	0,50
Молодкин Андрей	25	109	0,81
Шикин Антон	25	100	0,52
Костин Егор	40	92	0,15
Машанина Оля	78	100	0,10
Ганина Оля	75	99	0,09
Клюков Паша	70	110	0,07
Конин Антон	35	100	0,09
Бурина Оля	35	99	0,14
Миронов Миша

Подобные документы

• Нарушения сердечного ритма у детей

  Нарушения сердечного ритма в структуре детской кардиологической заболеваемости и причин летальности. Периоды риска развития аритмий у детей, кардиальные и экстракардиальные причины. Методы обследования детей, медикаментозная терапия, диспансеризация.
  
  реферат [32,8 K], добавлен 31.03.2019
  

• Функциональные резервы и состояние здоровья студенток Северо-Кавказского региона

  Изучение функциональных резервов и состояния здоровья девушек, включающих оценку степени напряжения регуляторных механизмов. Основные показатели вариабельности сердечного ритма. Проведения научно-обоснованных профилактических мероприятий.
  
  статья [14,5 K], добавлен 29.03.2007
  

• Нарушения сердечного ритма

  Причины нарушений сердечного ритма. Органические и функциональные причины аритмий. Применение антиаритмических препаратов как способ лечения аритмий. Критерии проаритмического эффекта. Методы устранения пароксизмальных наджелудочковых тахикардий.
  
  презентация [12,4 M], добавлен 10.12.2015
  

• Нарушение сердечного ритма. Экстрасистолия

  Жалобы больного при поступлении в стационар. Обследование органов и систем, данные лабораторных и инструментальных исследований. Постановка диагноза: нарушение сердечного ритма, экстрасистолия. Терапевтические мероприятия, план лечения в стационаре.
  
  история болезни [24,1 K], добавлен 07.11.2012
  

• Нарушение ритма сердца

  Этиология и патогенез нарушений сердечного ритма, основанный на выявлении кардиальных и экстракардиальных причин, таких как различные органические заболевания. Факторы риска труднокупируемых приступов у детей. Принципы оценки эффективности лечения.
  
  контрольная работа [36,1 K], добавлен 01.02.2011
  

• Клиническая фармакология неотложных состояний в кардиологии (нарушения ритма)

  Нарушения ритма сердечных сокращений. Классификация и этиология аритмий. Электрофизиологические основы нарушения сердечного ритма. Применение антиаритмических препаратов как способ лечения аритмий. Фармакотерапия нарушений ритма сердца у беременных.
  
  курсовая работа [1,5 M], добавлен 13.10.2015
  

• План расшифровки электрокардиограммы

  Описание метода регистрации электрической активности, распространяющейся по сердцу в течение сердечного цикла. Изучение состава современного кардиографа. Анализ сердечного ритма и проводимости. Определение источника возбуждения, электрической оси сердца.
  
  презентация [1,0 M], добавлен 08.12.2013
  

• Нарушения сердечного ритма и проводимости

  Проводящая система сердца. Этиология нарушений ритма и проводимости сердца. Анализ последствий аритмий. Механизмы усиления нормального автоматизма. Особенности диагностического поиска при нарушениях ритма сердца. Классификация антиаритмических препаратов.
  
  учебное пособие [3,6 M], добавлен 12.06.2016
  

• Электрофизиологические механизмы аритмий

  Изменение частоты ритма сердечных сокращений. Появление несинусового ритма. Нарушения проводимости импульса. Клинико-электрокардиографическая классификация аритмий. Этиологические факторы развития аритмий. Механизмы развития нарушений сердечного ритма.
  
  презентация [1,1 M], добавлен 16.12.2014
  

• Лечение при нарушении ритма сердца

  Этиология нарушения сердечного ритма. Классификация нарушения ритма и проводимости. Синусовая тахикардия, ее лечение. Коррекция синусовой брадикардии. Симптомы аритмии. Синдром слабости синусового узла, экстросистолия. Фибрилляция и трепетание желудочков.
  
  презентация [8,1 M], добавлен 19.01.2017
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам