г Кулаичев А.П. Оценка отклонений в вариабельности сердечного ритма.
ссылки при цитировании: Функциональная диагностика, №4, 2010, С.25-29

        В современных исследованиях вариабельности сердечного ритма (ВСР) используются несколько десятков числовых показателей [1, 2]. Все они являются интегральными, поскольку вычисляются на достаточно протяженных последовательностях кардиоинтервалов (КИ), при этом они ориентированы именно на оценку средней вариабельности КИ и чувствительны к различиям в таких средних значениях. Эти интегральные оценки сглаживают локальные вариативности и дают устойчивые и надежно интерпретируемые результаты в условиях стационарности функционального состояния, например, при релаксации. В то же время интересно было бы иметь и другие оценки, которые: а) были чувствительны именно к крайним отклонениям, связанным с малой или повышенной вариабельностью КИ; б) давали устойчивые результаты и в условиях функциональных проб, т. е. когда сердечный ритм не стационарен, а имеет заметную динамику. Действительно, многие незначительные, ранние отклонения в сердечной деятельности не проявляются в покое, но могут быть выявлены в ходе функциональных проб, связанных с повышенной физиологической или психической нагрузкой.

а)

б)

в)

        Чувствительность в функциональных пробах. Однако часто степень реактивности организма на стресс не выявляется в спокойном состоянии, но явно проявляется в нагрузочных функциональных пробах, что можно характеризовать как наличие «скрытого» стресса. Это свидетельствует о ослаблении адаптационных механизмов, что может вскоре повлечь то или иное заболевание, и в таких случаях неотложно необходима профилактическая психофизиологическая или даже клиническая терапия. На рис. 2 приведены интервалограммы испытуемого при релаксации, после физической нагрузки в 30 приседаний и при гипервентиляции. Интервалограмма релаксации (рис. 2, а) визуально представляется вполне нормальной и стабильной с ведущими колебаниями от неглубокого дыхательного ритма, на который накладывается нормальная случайная высокочастотная вариабельность. После физической нагрузки (рис. 2, б) в кардиоритме начинают появляться отдельные площадки фиксированных КИ, в ходе же гипервентиляции (рис. 2, в) кардиоритм приобретает отчетливо дискретизированный характер. Индекс ПСС четко реагирует на все эти изменения, последовательно увеличивая свои значения, в то время как другие показатели опять же проявляют асинхронные или импульсные изменения, реагируя на другие свойства ритмики. Показатель аритмии ПСА в первых двух пробах остается в пределах нормы, что может свидетельствовать о его устойчивости в отражении индивидуальных особенностей организма. В третьей пробе его значение несколько возрастает за счет дестабилизирующего влияния гипервентиляции, но не выходит за границы в два стандартных отклонения от среднего.
 

а)

б)

в)

        Проиллюстрируем теперь чувствительность ПСА в отношении явной аритмии. На рис. 3, а приведена запись ЭКГ алкозависимого 70-летнего ветерана, где сильная аритмия визуальна видна уже на нативной записи. Это еще более явно проявляется на интервалограмме (рис. 3, б), имеющей импульсивный характер. Такая аритмия четко отражается высоким значением индекса ПСА, отстоящим от среднего значения на (5,15-2,39)/0,85=3,12 стандартного отклонения (вероятность такого отклонения при нормальном законе распределения составляет менее 0,0025).

а)

б)

        Коррелированность показателей. Посмотрим, насколько взаимосвязаны рассмотренные показатели, в какой степени они дублируют друг друга, оценивают те же самые или близкие аспекты сердечной деятельности. В табл. 1 для трех функциональных состояний приведены коэффициенты корреляции между предложенными нами и традиционными индексами оценки напряженности сердечной деятельности. Поскольку в данном контексте нас должно интересовать сравнение чувствительности не в отношении нормы, а в отношении значительных отклонений от нормы, то в табл.2 приведены данные по испытуемым  (N — число испытуемых), для которых значение ПСС существенно превышает норму (ПСС>30). Как видно из табл. 2, коэффициенты корреляции для ПСС, за двумя исключениями, меньше 0.6 (для такого объема выборок критическое значение коэффициента корреляции составляет 0.33—0.39). Еще меньшую степень коррелированности демонстрирует ПСА.

Табл. 1. Коэффициенты корреляции показателей

Табл. 2. Процент отклонений от нормы при функциональных пробах

        Что же предметно означает такая степень коррелированности? На рис. 4 приведена диаграмма рассеяния показателей ПСС и ИН для физиологической пробы с физической нагрузкой, где коэффициент корреляции между этими показателями согласно табл. 2 равен 0.576. Эта диаграмма наглядно демонстрирует практически отсутствие взаимосвязи этих показателей. Действительно, для средневысоких значений ПСС=30—35 индекс ИН изменяется в очень широком диапазоне 60—260, и для высоких значений ПСС=50—60 индекс ИН изменяется в столь же широком диапазоне 105—360. Тем самым ИН никоим образом не оценивает влияние стресса в смысле низкой вариабельности КИ (дискретности шкалы изменения КИ). Для подобных значений коэффициента корреляции приведенный вид диаграммы рассеяния является типичным, поэтому сделанный вывод однозначно относится и к коррелированности с другими традиционными показателями.

Рис. 4. Диаграмма рассеяния показателей ПСС и ИН в области больших оценок сердечного стресса

        Обсуждение результатов.После того как была продемонстрирована высокая чувствительность рассматриваемых индексов в отношении сердечного стресса и аритмии, необходимо оценить их эффективность при массовых диагностических обследованиях. С этой целью в 2004—2006 гг. в рамках выполнения ежегодного учебного практикума и одной дипломной работы было проведено обследование (в совокупности) 125 студентов Московского государственного психолого-педагогического университета: 54 юноши и 71 девушка в возрасте от 16 до 23 лет. Все испытуемые не имели медицинских противопоказаний для выполнения стандартных функциональных проб. Регистрация проводилась на 4-канальном биоусилителе с компьютерным анализатором CONAN [3, с. 29] для четырех испытуемых одновременно. Испытуемые выполняли 5 стандартных функциональных проб с регистрацией ЭКГ в отведении I  с частотой дискретизации 250 Гц в положении сидя на стуле: 1) релаксация в течение 2 мин; 2) глубокое дыхание в течение 1 мин с ритмом один дыхательный цикл за 10 с; 3) регистрация задержки дыхания на 30 с; 4) выполнение физической нагрузки в 30 приседаний с последующей регистрацией восстановления ЭКГ в течение 30 с; 5) выполнение 30 с гипервентиляции с ритмом один дыхательный цикл в секунду с последующей регистрацией восстановления ЭКГ в течение 30 с. В табл. 2 приведены результаты проведенного исследования с указанием числа выявленных случаев отклонения от нормы (свыше двух стандартных отклонений) по показателям ПСС и ПСА.

Эти результаты показывают следующее:

• наиболее провоцирующими в отношении выявления скрытого стресса и аритмии являются пробы с физической нагрузкой и гипервентиляцией (отметим, что если в норме индивидная вариативность значений рассматриваемых показателей относительно функциональных проб не превышает 20—30%, то при наличии скрытого стресса она может достигать 250% и более);
• глубокое дыхание ведет к снижению частоты наблюдаемых отклонений по сердечному стрессу и аритмии (даже в сравнении с релаксацией), поэтому данная проба может использоваться как профилактическое терапевтическое средство;
• обращает на себя внимание высокий процент явного стресса у студентов (каждый четвертый) даже в неэкзаменационный период, а особенно — скрытого стресса (каждый второй), что с очевидностью требует создания и развития систем ранней диагностики и соответствующей профилактической терапии.