Способ оценки состояния функциональной реактивности сердечно-сосудистой системы

Вледельцы патента:

Российский научный центр восстановительной медицины и курортологии МЗ РФ

Изобретение относится к медицине - функциональной диагностике и может быть использовано в диагностических отделениях поликлиник и больниц. Больному проводят психоэмоциональную нагрузку с постепенно нарастающей скоростью. Проводят ежеминутную регистрацию артериального давления систолического (АДс), артериального давления диастолического (АДд), артериального давления среднего динамического (АДср. дин) и частоты сердечных сокращений (ЧСС). Определяют величину показателя функциональной реактивности (ПФР), являющегося произведением АДср.дин на ЧСС. Вычисляют относительное приращение значений ПФР при выполнении нагрузки по сравнению с нормой (ПФР). По величине значений ПФР оценивают тип функциональной реактивности сердечно-сосудистой системы. Способ позволяет оценивать тип функциональной реактивности сердечно-сосудистой системы у больных, которым противопоказано проведение функциональных проб с физической нагрузкой, а также определять степень риска сердечно-сосудистых осложнений при эмоциональном стрессе.

Изобретение относится к области медицины, в частности к функциональной диагностике, и может быть использовано в диагностических отделениях поликлиник и больниц, а также в виде компьютерных программ для диагностической аппаратуры.

Известен способ оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы с помощью вариационной пульсометрии (Баевский P.M. и др. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе. М. 1984) с определением моды (Мо), амплитуды моды (Амо), вариационного размаха (ВР) и индекса напряжения (ИН) по гистограммам записи электрокардиограммы (ЭКГ), включающей 100 кардиоциклов. Известен также способ оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы по ритму сердца путем компьютерных расчетов по данным суточного (холтеровского) мониторирования ЭКГ (Анализ сердечного ритма. Под ред. Жемайтите Д. Вильнюс, 1982; Баевский P.M. и др. Тез. докл. м/н симпозиума: Вариабельность сердечного ритма. М. 1996, с.14-17; Шитова Н.С. и др. Там же, с.66-67; Akselrod S.e. a. Science 1981, v. 213, N 4504, р.220-22, Am J Physiol 1985, v. 18, N 4, p.867-75; Conni M.A. e. a, Annals of Internal Med, 1993, v. 118, p.436-47; McAreavy D. e. a. Brit Heart J.1989. N 62, p. 105-170; Pomeranz B. e. a. Am J Physiol. 1985, v. 248, N 1, P. H151-H153). Ими применялись методы анализа ритмограмм во временной области и в частотной области. При статистическом анализе ритмограмм во временной области оценивают длительности интервалов NN и разности длительностей соседних интервалов NN. Спектральные методы применяют для выявления характерных периодов в динамике изменения длительности периодов NN или, что то же, периодов в динамике частоты сердечных сокращений (ЧСС). Помимо этого, при спектральном анализе оценивают вклад тех или иных периодических составляющих в динамику изменения ЧСС. С этой целью оценивают так называемую спектральную мощность колебаний ЭКГ, соответствующую каждому выявленному периоду. На основании соотношения мощностей различных компонент спектра делают вывод о сравнительном вкладе симпатической и парасимпатической компонент вегетативной нервной системы в регуляцию ритма сердца.

Недостатком этих способов является то, что они не дают возможности оценки состояния функциональной реактивности сердечно-сосудистой системы в ответ на психоэмоциональную нагрузку по данным гемодинамики, неудобство в связи с необходимостью ношения кардиорегистратора в течение суток, что стесняет больного, и, кроме того, необходимость компъютерных расчетов и дорогостоящей аппаратуры.

Наиболее близким по технической сущности является способ оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы по ритму сердца (Ю.С. Ройтбург и др. авт. свид. 1659018 А1,1991), по которому путем регистрации ЭКГ до и во время дозированной нагрузочной пробы в виде непрерывного счета в заданном темпе в течение 17-20 мин определяют мощность волн и выделяют диапазоны длительностей периодов, вычисляют приращение мощностей волн при переходах от покоя к выполнению пробы и по соотношению количеств полученных сочетаний кодов и величине относительного приращения степени напряжения оценивают функциональные возможности сердечно-сосудистой системы.

Недостатком этого способа является то, что он не дает возможности оценки состояния функциональной реактивности сердечно-сосудистой системы в ответ на психоэмоциональную нагрузку по данным гемодинамики, невозможность проконтролировать качество выполнения умственной нагрузки, отсутствие адаптационного периода в начале выполнения нагрузки.

Техническим результатом предлагаемого способа является определение толерантности больных к психоэмоциональной нагрузке, получение более точных и быстрых результатов по оценке функциональной реактивности сердечной-сосудистой системы при выполнении дозированной психоэмоциональной нагрузки и определение степени риска сердечно-сосудистых осложнений при эмоциональном стрессе.

Указанный технический результат достигается тем, что во время проведения дозированной психоэмоциональной нагрузки с постоянно нарастающей скоростью в течение 18-20 минут проводят ежеминутную регистрацию параметров центральной гемодинамики: артериального давления систолического (АДс), артериального давления диастолического (АДд), артериального давления среднего динамического (АДср. дин) и частоты сердечных сокращений (ЧСС), определяют величину показателя функциональной реактивности (ПФР), являющегося произведением АД среднего динамического на ЧСС, вычисляют относительное приращение значения ПФР при выполнении нагрузки по сравнению со значением в покое (ПФР) и по величине значений ПФР оценивают тип функциональной реактивности сердечно-сосудистой системы: при значении ПФР более чем 20 усл.ед. реактивность оценивают как гиперфункциональную, при значении ПФР менее чем 10 усл.ед. реакцию на нагрузку оценивают как гипофункциональную и при значениях ПФР от 10 до 20 усл.ед. тип функциональной реактивности оценивают как нормальный.

Необходимо отметить, что при использовании времени проведения психоэмоциональной нагрузки, меньшего чем 18 минут, не было получено достоверных результатов, а проведение нагрузки более 20 мин являлось чрезмерным для большинства больных.

Способ осуществляется следующим образом: Больного усаживают перед экраном монитора. Больному на левое плечо накладывают манжету для измерения артериального давления систолического (АДс), артериального давления диастолического (АДд), артериального давления среднего динамического (АДср.дин) и частоты сердечных сокращений (ЧСС) до нагрузки и во время нагрузки. Больному предлагают два набора из 4-х букв: АНЕУ и РЛОГ, из которых он должен выбрать для запоминания один. После регистрации параметров гемодинамики в течение 3 минут и запоминания (30 с) выбранного набора букв, начинают проведение психоэмоциональной нагрузки, заключающейся в том, что испытуемый нажатием клавиши отмечает разрозненные буквы из выбранного им набора по мере продвижения на экране монитора квадратной рамочки по расположенным в случайной последовательности буквам алфавита. Скорость продвижения рамочки по рядам букв в процессе проведения пробы возрастает с 3 букв в 1 с в начале нагрузки до 6 букв в 1 с, начиная с 6 мин нагрузки, и это обеспечивает постепенную врабатываемость пациента. Ошибки в отметке букв из выбранного набора сопровождаюся звуковыми сигналами, по которым испытуемый может ориентироваться в правильности выполнения нагрузки и стараться скорректировать ее выполнение. После окончания нагрузки подсчитывают усредненные величины АДс, АДд, АДср. дин и ЧСС в периоды: до нагрузки и за время нагрузки. АД среднее динамическое рассчитывают по формуле: АД ср.дин=АДд+[0,42(АДс-АДд)].

АД среднее динамическое - это сложная результирующая всех переменных величин АД. При проведении пробы с эмоциональной нагрузкой у здоровых лиц АД среднее динамическое изменяется незначительно, а ЧСС, как правило, возрастает. По данным исследований увеличение ЧСС и АД приводит к повышению потребности миокарда в кислороде и увеличению его энергетических затрат. В условиях патологии, например при ИБС, склерозированные коронарные сосуды не в состоянии обеспечить требующееся повышенное количество кислорода, в результате чего может развиться приступ стенокардии, инфаркт миокарда и другие сердечно-сосудистые осложнения.

Взяв за основу вышесказанное, мы предложили новый показатель - показатель функциональной реактивности, который позволяет интегративно оценивать степень прироста гемодинамической нагрузки на сердце и, соответственно, риск развития сердечно-сосудистых осложнений. Показатель функциональной реактивности определяют следующим образом: ПФР=(АДср.динЧСС)/100*(усл.ед.) Приращение значений ПФР при переходе от покоя к выполнению нагрузки определяют показателем: ПФР=ПФР2-ПФР1, где ПФР - разность значений ПФР до и при нагрузке, ПФР1 - усредненное значение показателя до нагрузки, ПФР2 - усредненное значение показателя при нагрузке.

По величине относительного приращения значений ПФР оценивают тип функциональной реактивности сердечно-сосудистой системы: если значение *, то делят на 100 для получения условных единиц (усл.ед. - двузначные цифры).

ПФР на нагрузку больше 20 усл.ед. тип функциональной реактивности оценивают как гиперфункциональный, если значение ПФР меньше 10 усл.ед. - реакцию на нагрузку оценивают как гипофункциональную и при значениях ПФР от 10 до 20 усл. ед. функциональный тип реактивности оценивают как нормальный.

При повторном исследовании в динамике лечения больному дают для запоминания другой набор букв в целях предотвращения привыкания.

Пример 1: Предлагаемым способом обследован здоровый человек в возрасте 45 лет.

До начала нагрузки АДс равнялось 118, АДд - 80, АДср.дин - 96,8 мм рт. ст. ЧСС - 70 уд. в 1 мин, ПФР равнялся (9670)/100=67 усл.ед. При проведении нагрузки значение АДс повысилось до 133, АДд - до 85, АД ср.дин - до 105 мм рт. ст. ЧСС - до 80 уд. в 1 мин. ПФР равен (10580)/100=84 усл.ед.

При анализе динамики величин ПФР до нагрузки и при проведении психоэмоциональной нагрузки было получено приращение значения ПФР или, что то же - ПФР, с 67 усл.ед. до 84 усл.ед. то есть на 17 усл.ед. что входит в границы нормальных значений приращения ПФР при проведении психоэмоциональной нагрузки у здоровых лиц.

Пример 2: Предлагаемым способом обследован больной гипертонической болезнью в возрасте 53 лет в динамике гидротерапии (подводный душ-массаж). При исследовании гемодинамики в исходном состоянии до проведения психоэмоциональной нагрузки АДс равнялось 140, АДд - 90, АДср.дин - 111 мм рт. ст. ЧСС - 75 уд. в 1 мин. ПФР до начала психоэмоциональной нагрузки был равен (11175)/100 - 83 усл. ед. При проведении психоэмоциональной нагрузки АДс повысилось до 166, АДд - 100, АДср.дин до 128 мм рт. ст. ЧСС - до 90 уд. в 1 мин, значение ПФР увеличилось до (12890)/100=115 усл.ед. то есть приращение ПФВ на нагрузке или, что то же - ПФР, составило 32 усл.ед. (с 83 до 115 усл. ед.), что можно расценить как проявление гиперфункции сердечно-сосудистой системы вследствие гиперсимпатикотонуса.

После гидротерапии величина ПФР снизилась до начала нагрузки по сравнению с аналогичной до лечения: АДс - до 130, АДд - до 85, АДср.дин - до 104 мм рт. ст. ЧСС - до 67, ПФР - до 70 усл. ед. При выполнении нагрузки отмечено уменьшение по сравнению с состоянием до лечения степени повышения величин АДс - до 145, АДд - до 90, АДср.дин - до 113, ЧСС - до 80, ПФР - до 90 усл. ед. то есть отмечено приращение значений ПФР, или ПФР, на 20 усл.ед. (до лечения - на 32), что может свидетельствовать о повышении толерантности сердечно-сосудистой системы к психоэмоциональной нагрузке, об уменьшении гиперфункции сердечно-сосудистой системы и, следовательно, об экономизации сердечной деятельности.

Пример 3: Предлагаемый способ был применен у больного бронхиальной астмой в возрасте 44 лет в динамике гипоксической терапии.

При анализе ПФР до нагрузки: АДс - 115, АДд - 75, АДср.дин - 92, ЧСС- 63, ПФР - 58, и при выполнении нагрузки: Адс - 118, Адд - 78, АДср.дин - 95, ЧСС - 66 ПФР - 63, было получено приращение значений ПФР на нагрузке, или ПФР, с 58 до 63 усл.ед. то есть увеличение только на 5 усл.ед. что можно считать проявлением гипофункциональной реактивности миокарда, объясняющейся усилением тонуса парасимпатической нервной системы у больных бронхиальной астмой. После проведения гипокситерапии увеличение значения ПФР при проведении психоэмоциональной нагрузки стало более значительным. До нагрузки: АДс - 120, АДд - 80, АДср.дин - 96,8, ЧСС - 65 в 1 мин, ПФР - 63; при проведении нагрузки отмечено более значительное, чем до лечения, увеличение значений АДс - 135, АДд - 85, АДср.дин - 106 мм рт. ст. ЧСС - 69 уд. в 1 мин, ПФР - 73, то есть налицо приращение ПФР, или ПФР, на 10 усл.ед. (до лечения на 5 усл.ед.).

Полученные результаты свидетельствуют о том, что у больного бронхиальной астмой после проведенного лечения уменьшилась степень парасимпатических влияний, которые проявлялись гипофункциональной реактивностью сердечно-сосудистой системы, и этот результат следует считать положительным, так как известно, что увеличение симпатических влияний расслабляет мышцы бронхиального дерева, а увеличение парасимпатических влияний способствует развитию бронхоспазма.

Пример 4: Предлагаемым способом был обследован спортсмен-гребец в возрасте 29 лет. До начала нагрузки отмечены следующие значения: АДс - 110, АДд - 70, АДср. дин - 86,8, ЧСС - 60 уд. в 1 мин, ПФР - 52 усл.ед.; при выполнении нагрузки: АДс - 115, АДд - 80, АДср.дин - 95 мм рт. ст. ЧСС - 65, ПФР - 62 усл.ед.

При анализе динамики значений ПФР до начала и при проведении психоэмоциональной нагрузки было получено приращение значения ПФР, или ПФР, с 52 усл. ед. до 62 усл.ед. то есть увеличение на 10 усл.ед. что было расценено как нижняя граница нормы. Такой результат можно объяснить более экономичным функционированием сердечно-сосудистой системы и более высокой у спортсменов по сравнению с нетренированными здоровыми людьми толерантностью не только к физическим, но и к психоэмоциональным нагрузкам.

Предлагаемый способ диагностики состояния функциональной реактивности сердечно-сосудистой системы был апробирован у 193 человек (75 больных гипертонической болезнью, 68 больных бронхиальной астмой, 28 спорсменов и 22 здоровых лиц).

В результате применения предлагаемого способа оценки состояния функциональной реактивности сердечно-сосудистой системы у больных с патологией сердечно-сосудистой, бронхо-легочной и других систем, а также у здоровых лиц, спортсменов достигнут положительный результат, выражающийся в возможности оценки типа фунциональной реактивности сердечно-сосудистой системы на дозированную психоэмоциональную нагрузку, осуществляемую в условиях нарастающего дефицита времени и ее динамики в результате проводимого лечения, что позволяет использовать способ для оценки толерантности больных к психоэмоциональным нагрузкам, прогнозировать степень прироста гемодинамической нагрузки на воздействие стресса и, соответственно, степень риска развития при психоэмоциональных нагрузках неблагоприятных сосудистых реакций (приступа стенокардии, инфаркта миокарда, нарушения мозгового кровообращения и др.); и, кроме того, в возможности применения предлагаемого способа при проведении дозированной психоэмоциональной нагрузки у больных, которым противопоказано проведение физической нагрузки.

Формула изобретения

Способ оценки состояния функциональной реактивности сердечно-сосудистой системы по ритму сердца до и по время нагрузочной пробы, отличающийся тем, что во время проведения постепенно возрастающей психоэмоциональной нагрузки проводят ежеминутную регистрацию параметров гемодинамики: артериального давления систолического (АДс), артериального давления диастолического (Адд), артериального давления среднего динамического (АДср.дин) и частоты сердечных сокращений (ЧСС), определяют величину показателя функциональной реактивности (ПФР), являющегося произведением АД среднего динамического на ЧСС, вычисляют относительное приращение значения ПФР при выполнении нагрузки по сравнению со значением в покое (ПФР) и по величине значений ПФР оценивают тип функциональной реактивности сердечно-сосудистой системы: при значении ПФР более чем 20 усл.ед. - реактивность оценивают как гиперфункциональную, при значении ПФР менее 10 усл. ед. - реактивность оценивают как гипофункциональную и при значении ПФР от 10 до 20 усл. ед. - тип функциональной реактивности оценивают как нормальный.