Гистография сердечного ритма. Анализ гистографии сердца

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 21.12.2024

Современная медицина с каждым годом пополняется новыми вариантами исследований. Но в кардиологической практике по-прежнему лидирует электрокардиография − малоинвазивный, экономный и простой в выполнении метод, который помогает оценить работу сердца и выявить изменения в нем. Процедура без противопоказаний, ее можно делать даже маленьким деткам, к тому же это совершенно безболезненно.

Электрокардиограф воспринимает и записывает электрические импульсы, которые возникают в миокарде, отображая их на пленке. Частоту сердечных сокращений, правильность ритма, особенности проводящей системы, состояние миокарда – показывает кардиограмма сердца.

Показания к проведению

Хоть кардиография и рутинный метод исследования, она тоже имеет показания. Для определения причины боли или дискомфорта в области груди, пациент обращается к терапевту или кардиологу. Врач изначально собирает анамнез, осматривает, измеряет давление и пульс, аускультирует сердце, а потом уже направляет на исследование, дабы узнать, что показывает кардиограмма.

Показания к проведению ЭКГ:

загрудинная боль (подозрение на стенокардию или инфаркт миокарда);
одышка;
дискомфорт в области сердца после перенесенных вирусных или бактериальных инфекций;
патологическое сердцебиение, перебои в работе сердечной мышцы.

Обязательно проведение ЭКГ в таких случаях:

при госпитализации в стационарное отделение любого профиля;
перед хирургическими вмешательствами;
во время профилактических осмотров взрослых;
для школьников при выборе группы занятий физической культурой.

Электрокардиограмму сердца используют и для первичной диагностики патологических состояний, и для контроля динамики заболевания. При назначении препаратов доктор полагается и на субъективные ощущения пациента, и на данные ЭКГ, которые отображают фактические изменения в сердечно-сосудистой системе.

Техника выполнения

Проведение кардиографии не требует особо сложных навыков, поэтому как делать кардиограмму сердца, знает средний и младший медицинский персонал. Устройство для подобной манипуляции − кардиограф. Он бывает стационарным и находится постоянно в специально оборудованном кабинете, который имеет каждая поликлиника, или мобильным – для удобной записи ЭКГ у постели больного.

При проведении ЭКГ пациент ложится на спину. Точки, где накладывают электроды, освобождают от одежды и смачивают изотоническим раствором хлорида натрия для улучшения проводимости. Электроды в виде пластин цепляют на конечности: красный – на правую руку, желтый − на левую, зеленый – на левую ногу и черный на правую. На грудную клетку устанавливают шесть электродов в виде присосок. Они носят название грудных отведений (V1-V6), а электроды с конечностей считают основными (I, II, III) и усиленными (aVL, aVR, aVF). Каждое из отведений отвечает за определенный участок в сердце. Подозревая патологические процессы по задней стенке сердечной мышцы, применяют дополнительные грудные отведения (V7-V9).

Важно, чтобы перед плановым проведением электрокардиографии пациент не употреблял спиртное, кофе. При снятии нежелательно двигаться, разговаривать, поскольку это приводит к искажению результатов обследования.

Кардиограмму записывают как график на специальную бумагу или в электронном виде. Важно отснять не менее четырех сердечных циклов для получения объективных данных о состоянии сердца. Пленку подписывают с указанием ФИО, половой принадлежности (мужчина, женщина), датой проведения исследования, возрастом пациента, поскольку у взрослого и ребенка разные значения нормальных параметров. После этого запись передают врачу, который детально расшифровывает ЭКГ.

Различные методики и показания к ним

Классическое снятие ЭКГ помогает увидеть, как ведет себя миокард и проводящая система сердца в текущий момент. Во многих случаях (профилактические осмотры, нормальная беременность) обычной кардиограммы достаточно. Но возникают ситуации, когда пациент жалуется на появление боли или одышки только при стрессе или физической нагрузке, либо же в определенное время суток, а на пленке не видно характерных изменений ритма или патологических зубцов. В подобных эпизодах применяют дополнительные виды кардиографии.

При стенокардии не всегда удается зафиксировать изменения на ЭКГ, поэтому приходится использовать вариант стресс-ЭКГ или тредмил-тест. Этот способ подразумевает выполнение физических упражнений (бегущая дорожка или велоэргометр) во время записи кардиограммы.

Показания к выполнению нагрузочного теста:

диагностика стенокардии напряжения и определение ее функционального класса;
контроль эффективности лечения ишемической болезни и стенокардии.

Кроме этого, существует ряд противопоказаний к такой процедуре:

острый период инфаркта миокарда;
нестабильная стенокардия;
аритмия, тяжелые блокады;
сердечная недостаточность в стадии декомпенсации.

Еще один специализированный вид ЭКГ − холтер (суточный монитор работы сердца). Для выполнения этой процедуры на тело пациента крепят электроды и сам регистратор, который небольшого размера и измеряет электрические потенциалы круглосуточно. Подробнее о таком виде кардиографии читайте в статье «Метод холтеровского мониторирования ЭКГ».

Расшифровка результатов

Расшифровка электрокардиограммы сердца − важный и ответственный этап в постановке диагноза и назначении лечения. Для правильной интерпретации необходимо понять суть зубцов и линий на графике.

Распечатка ЭКГ несет в себе три важных элемента:

зубец – вогнутость или выпуклость линии. Шифруют латинскими буквами P, Q, R, S, T;
интервал включает сегменты и зубцы;
сегмент – расстояние между двумя зубцами.

При описании кардиограммы учитывают продолжительность интервалов, высоту зубцов, положение и форму сегментов. Важные факторы − скорость записи пленки, с которой работает электрокардиограф (чаще 25 или 50 ммсек) и артефакты (движение пациента по время процедуры, дрейф изолинии):

Зубец Р – отображает процессы в предсердии, в норме положительный, высотой до 2,5 мм и продолжительностью 0,1 с.
Зубец Q – показывает импульсы в межжелудочковой перегородке, продолжительность – 0,03 с.
Зубец R – самый высокий, отображает импульсы собственно желудочков.
Зубец S − отрицательный и неглубокий, свидетельствует о завершении прохождения импульса в желудочках.
Зубец Т – отражает реполяризацию желудочков.

Следующий важный показатель нормальной ЭКГ – синусовый сердечный ритм. Критерии: зубец Р есть перед всеми QRS, равный РQ (0,12-0,2 с) во всех отведениях и сердцебиение 60-80 уд./мин.

Кто делает

Доктор любой специальности имеет хотя бы минимальное представление, как читать кардиограмму сердца, уметь распознавать признаки тяжелых состояний. Чаще всего расшифровуют кардиограммы терапевты или кардиологи, ведь они назначают это исследование. Фельдшеры и врачи скорой помощи читают пленки, чтобы быстро принять решение о медицинской поддержке или госпитализации в кардиостационар. Во многих поликлиниках работают доктора, которые делают только расшифровку кардиограмм (врач функциональной диагностики) и пишут заключение к выполненному исследованию.

Современные кардиографы в конце записи предоставляют предварительный результат исследования с указанием размеров интервалов и зубцов, ЧСС, положения электрической оси сердца и признаками таких патологий: блокады, аритмии, гипертрофии стенок миокарда. Это облегчает работу доктора в подсчете и измерении сегментов, но при том бывает, что программа неверно интерпретирует результаты. Врач перепроверяет патологические признаки на ЭКГ и делает правильное заключение.

В некоторых случаях вывод электрокардиограммы сердца не решает вопрос диагностики окончательно. Доктор может попросить показать предыдущие пленки и заключения других обследований. При постановке диагноза учитывают данные анамнеза, течения заболевания, приема лекарственных препаратов.

Можно ли самостоятельно интерпретировать результаты

Многие пациенты желают знать, как самостоятельно расшифровать кардиограмму сердца, ведь часто хочется поскорее выяснить результат исследования, чтобы успокоить себя. Но это задание лучше доверить доктору, получив грамотную консультацию, хоть и некоторые данные ЭКГ просто интерпретировать даже новичкам. Процедуру сделать легче, если запись высокого качества и на пленке нет артефактов.

Чтобы понять, как прочитать кардиограмму сердца, нужно знать о параметрах ритма и частоты сердцебиения. Для определения числа сокращений подсчитывают количество больших квадратов на пленке между двумя ближайшими зубцами R. На скорости 50 ммс разделяют 600 на количество квадратов, а при 25ммс − 300 делят на число квадратов.

После указывается значение ЭОС. Как говорилось ранее, положение оси бывает нормальным, горизонтальным или вертикальным. Норма: вертикальное у худощавых людей, горизонтальное – у гиперстеников (коренастых, с широкой грудной клеткой). Отклонение ЭОС расшифровывают как гипертрофию стенок миокарда, блокаду проводящих путей или других патологий.

Как выглядит заключение электрокардиографии

Существует общепринятая норма формулировки заключений ЭКГ, которой придерживаются все врачи. В начале описания пишут полную характеристику зубцов, сегментов и интервалов, указывая их размер, амплитуду и продолжительность. Затем отмечают тип ритма (вариант нормы − синусовый) и направление оси сердца. Если показатели в порядке, то доктор делает пометку, что на кардиограмме нарушений не выявлено.

Если зафиксированы отклонения от нормы, врач вносит их в заключение: какой зубец или сегмент изменен и о какой проблеме говорит. Высокий и заостренный зубец Р − признак увеличения правого предсердия (легочного сердца), а раздвоенный двугорбый Р интерпретирует увеличение левого предсердия.

Если интервал РQ (норма 0,12-0,2 сек.) увеличен, то включают в описание ЭКГ характеристики атриовентрикулярной блокады и ее степень:

І − только удлинение интервала без других изменений;
ІІ – удлинение Р-Q;
ІІІ – нет связи между QRS и зубцом Р.

Один из важных ключей для диагностики − сегмент ST, ведь он отображает снижение кислородного обеспечения миокарда.

Комплекс QRS показывает процессы в желудочках, а его изменения или различные деформации говорят о блокаде ножек пучка Гиса, желудочковой экстрасистолии.

Изменения зубца Т отображают патологические процессы при восстановлении сердца после сокращения. Двухфазный Т появляется при гиперкальциемии, интоксикации сердечными гликозидами; сниженный зубец Т говорит, что страдает эндокринная система (гипотиреоз, дисгормональная кардиомиопатия).

При патологическом ритме указывают, какой сегмент проводящей системы его сгенерировал. Выделяют:

предсердный ритм с ЧСС 45-60 уд./мин. (Р-негативный в ІІ и ІІІ отведениях перед желудочковым комплексом);
атриовентрикулярный − зубец Р появляется после QRS;
желудочковый – QRS широкий, нет связи с зубцом Р, ЧСС меньше 40 уд./мин.

Для наглядности наведем пример расшифровки нормальной электрокардиограммы: «PQ – 0,11 с. 2. QRS – 0,05 с. 3. QT – 0,3 с. 4. RR – 0,61 – 0,65 – 0,6. Ритм синусовый, регулярный. ЧСС 74 удара в минуту. Нормальное положение ЭОС».

Пример нормальной кардиограммы

Диагностическая ценность ЭКГ

Метод кардиографии появился давно и не теряет актуальности в наше время. С тех пор он усовершенствовался и видоизменился, но по-прежнему остается незаменимым исследованием заболеваний кардиоваскулярной системы.

Наиболее точно кардиограмма определяет причину патологии ритма. ЭКГ удачно регистрирует и появление параимпульсов, и указывает местонахождение очага, вид аритмии. Часто на пленке проявляется блокада проводящих путей (синоатриальная, АВ-узла, ножек пучка Гиса). Кроме выявления патологий, кардиограмма помогает доктору определиться с дальнейшей тактикой лечения.

А вот с диагностикой ИБС метод обычной электрокардиографии иногда не справляется. Ведь важно зафиксировать признак ишемии во время припадка, что не всегда происходит на приеме у врача. Но в таких случаях снимают кардиограмму при физической нагрузке, или с помощью холтера определяют приступы стенокардии.

На кардиограмме четко отображается инфаркт миокарда, что значительно облегчает его диагностику, а из-за простоты и скорости выполнения процедура помогает вовремя начать лечение. Кроме этого, ЭКГ-исследование выступает как показатель давности коронарного синдрома.

Метод электрокардиографии используют и для диагностики болезней сердечно-сосудистой системы, и в эндокринологической практике. Сахарный диабет увеличивает риск развития атеросклероза и ишемической болезни. При феохромоцитоме возможны нарушение ритма и кардиомиопатия. Диффузный токсический зоб − частая причина фибрилляции предсердий.

В современной медицинской практике электрокардиография остается одним из самых простых, быстрых и доступных методов диагностики. С ее помощью определяют ряд заболеваний на ранних стадиях и предотвращают множество осложнений.

Для подготовки материала использовались следующие источники информации.

Гистография сердечного ритма. Анализ гистографии сердца

Значение вариабельности ритма сердца. Проводящая система сердца

У здоровых лиц тенденции к изменению вариабельности сердечного ритма при пробах с физической нагрузкой были аналогичными, но наблюдались при более мощных нагрузках, приближающихся к субмаксимальным.

Дополнительные возможности анализа изменений синусового ритма обусловлены широким использованием средств автоматизации для исследования особенностей синусового ритма у конкретного человека в амбулаторных и клинических условиях. Одно из таких направлений связано с разработкой математических программ и их реализацией на персональных ЭВМ. Другое направление предусматривает создание малогабаритных приборов индивидуального пользования, которые позволят получать сочетанную информацию об особенностях электрокардиограммы и изменений сердечного ритма.

Таким образом, изучение в клинике длительности кардиоинтервалов позволяет получать ценнейшую информацию об особенностях состояния систем, регулирующих сердце, с возможностью выделения состояний нормы, напряжения и срыва регуляции. Практически важно оперативное получение таких сведений о больных и здоровых, находящихся в различных условиях: у здоровых в ходе интенсивной работы; у спортсменов при тренировках и соревнованиях; у больных для оценки состояния, эффективности лечения, адекватности тренировочных нагрузок. Использование программ математической обработки данных синусового ритма и миниатюрных индивидуализированных приборов расширит возможность использования этих современных высокоинформативных методик в повседневной медицинской практике, физиологии труда, физкультуре и спорте, различных видах медицинской экспертизы.

Проводящая система сердца

Сердце человека является сложной гетерогенной структурой, состоящей из сократимых и несократимых элементов. К сократимым элементам, на которые приходится примерно 50% общей массы сердца, относятся клетки миокарда (миоциты), а к несократимым элементам — прежде всего клетки и волокна автоматической и проводниковой систем сердца, фиброзный остов, сосудистые и нервные сплетения и жировая ткань. На несократимые элементы сердца приходится вторая половина его массы.

Только определенным элементам проводниковой системы сердца присущи автоматические свойства. Автоматическая система сердца образована синусо: вым узлом, специализированными проводниковыми путями предсердий, атриовентрикулярным соединением, нижней частью пучка Гиса, обеими его ножками и волокнами сети Пуркинье.

Зона доминантного (первичного, главного) водителя ритма сердца — синусовый узел — общей длиной 15—25 мм, шириной 4—7 мм. В синусовом узле под эпикардом различают головку длиной 10—20 мм, шириной 1—3 мм и хвост, направленный в сторону верхней полой вены, а также пограничный гребешок — в направлении субэпикардиального отдела правого предсердия. Клетки синусового узла находятся в нежной сетчатой структуре, образованной коллагеновой и эластической соединительной тканью. Головка синусового узла в основном состоит из узловых клеток, размером 5Х10 мкм, формирующих маленькие пучки в коллагеновой сети вокруг артерии синусового узла. В средней части синусового узла находятся большие звездчатые клетки с крупными круглыми ядрами (Pale-клетки).

Между узловыми и Р-клетками преимущественно в хвостовой части синусового узла лежат переходные Т-клетки, осуществляющие синоатриальную передачу возбуждения (Т. James, L. Sherf, 1972). Р-клетки генерируют импульсы возбуждения, а Т-клетки преимущественно проводят возбуждения.

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Структура синусового узла сердца. Структура атриовентрикулярного узла

В электрофизиологическом аспекте синусовый узел принято делить на две зоны: условно верхнюю, образованную истинными пейсмекерными (Р) клетками, и условно нижнюю, состоящую из потенциально пейсмекерных клеток. Спонтанная диастоличе-ская деполяризация истинных Р-клеток проходит со скоростью 40—60 м/с, а потенциально пейсмекерных — со скоростью лишь 20 м/с. Поэтому последние в физиологических условиях не успевают проявить пейсмекерную активность, так как она подавляется текущим возбуждением истинных Р-клеток. Р-клетки связаны между собой и с Т-клетками. Т-клетки анастомозируют одна с другой и контактируют с волокнами Пуркинье возле синусового узла.

Все три тракта синусового узла анастомозируют между собой вблизи верхней части атриовентрикулярного узла и связываются с ним. В некоторых случаях от межузловых путей ответвляются волокна, достигающие нижней части атриовентрикулярного узла и даже начальной части пучка Гиса.

Далее начинается атриовентрикулярная система, состоящая из атриовентрикулярного узла, пучка Гиса и ножек пучка Гиса с волокнами Пуркинье. Атриовентрикулярный узел находится справа от межпредсердной перегородки над местом прикрепления трехстворчатого клапана, рядом с устьем коронарного синуса. Этот узел длиной 5—6 мм и шириной 2—3 мм играет большую роль в осуществлении физиологических функций сердца как в обычных, так и в патологических условиях. Атриовентрикулярный узел — это «остров чудес в океане неизвестного».

Согласно современным данным, атриовентрикулярный узел состоит из отдельных клеток. В нем обнаружены 4 типа клеток: небольшое число Р-подобных клеток; промежуточные клетки между Р-клетками и обычными рабочими клетками миокарда; клетки, напоминающие обычные клетки миокарда; типичные клетки Пуркинье вокруг атриовентрикулярного узла.

Атриовентрикулярный узел снабжается кровью из ramus septi fibrosi, в 90% случаев отходящей от правой венечной артерии.

Атриовентрикулярному узлу присуща способность к управлению ритмом (автоматизм), задержке проведения импульсов и сортировки (фильтрации) поступающих в узел синусовых импульсов.

Атриовентрикулярное соединение принято делить на три зоны: 1) зону А — N (atrium — nodus), то есть зону, переходную от предсердных волокон к атриовентрикулярному узлу, 2) зону N (nodus), то есть компактный узел, и 3) зону N — Н (nodus — His), то есть зону, переходную от атриовентрикулярного узла к пучку Гиса.

Импульсы задерживаются в зонах А—N и N. Поступающие по интернодальнь»м трактам импульсы в зоне А — N замедляют свое движение. Этим обусловлено заметное понижение скорости деполяризации. Однако еще более резко снижается скорость деполяризации и замедляется проводимость импульсов в N-зоне атриовентрикулярного узла. Это критическая зона атриовентрикулярного соединения. Скорость деполяризации здесь исключительно мала. Следовательно, проведение импульсов через N-зону по своей природе декрементное (убывающее). Потенциал действия прогрессивно теряет свои свойства раздражителя дистальных участков волокна.

Убывающее проведение импульсов считается нормальным свойством атриовентрикулярного узла. Оно выявляется в зоне N как при антеро-, так и ретроградном распространении импульса. Важно, что в результате усиления декрементности под влиянием физиологических (частый предсердный ритм, действие ацетилхолина и др.) или патологических факторов возможен полный перерыв атриовентрикулярной проводимости.

Медленно преодолевая N-зону, импульс поступает в зону N — Н атриовентрикулярного узла. В клетках этой зоны скорость проведения импульса вновь нарастает, а потенциал действия становится сходным с потенциалом действия волокон Пуркинье пучка Гиса с высокой скоростью деполяризации.

Развитие сердечно-сосудистой патологии, особенно ишемической болезни сердца, сопровождается повышением стабильности СР. Появление ритмограмм 6 класа возможно как на фоне тахикардии, так и брадикардии. Это зависит от уменьшения влияния обоих отделов вегетативной нервной системы или относительного преобладания одного из них.

Гистография — способ изучения СР, заключающийся в исследовании закона распределения значений RR-интервалов как случайных величин в исследуемом их ряду. Распределение величин RR-интервалов можно представить в виде столбиковой диаграммы (гистограммы) или сплошной линии (вариационной кривой).

Построение осуществляется следующим образом. Отрезок числовой оси длительностей RR-интервалов (обычно от 0,4 до 1,4 с) разбивают на короткие участки (обычно длительностью 0,05 с). Затем по КИГ для каждого участка подсчитываем количество кардиоинтервалов, длительность которых принадлежит этому участку. Полученное число откладывают на графике в виде столбика. Совокупный график называют "гистограммой".

Новые инженерные разработки медицинской техники на современной базе вычислительной техники, увеличившие точность измерений, дали возможность производить разбивку оси длительности RR-интервалов на более короткие отрезки: 0,02, 0,015, 0,01 и даже 0,005 с (т.е. 20,15,10 и 5 мс)> Применение таким же пазонов позволяет лучше оценить работу СУ и состояние пациента.

Подсчет количества кардиоинтервалов, попадающих в отрезки числовой оси, можно производить по-разному.В этом случае группировка производится таким образом, что каждый RR-интервал занимает свое место (ячейку) в порядке поступления в соответствующий участок числовой оси.
Столбиковая гистограмма может быть заменена вариационной кривой, каждая точка которой соответствует началу или центру столбика определенного интервала.

Форма гистограммы зависит от конкретной) физиологического состояния обследуемого человека. Согласно модели регуляции СР по Р, М. Баевскому, при преобладании симпатических влияний отмечается сужение основания гистограммы и смещение ее влево на числовой оси. При усилении активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы основание гистограммы расширяется, высота ее снижается, а сама она смещается вправо.
Все это можно пронаблюдать у одного человека в разные периоды суток.

В бодрствующем состоянии имеется относительное равновесие в работе симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы. В этом случае гистограмма имеет пирамидообразную форму с достаточно выраженной вершиной и средней величины основанием (гистограмма типа "пирамида").

При физической нагрузке активность симпатического отдела вегетативной нервной системы быстро повышается (состояние "борьбы и бегства"). Форма гистограммы сходна с остроконечной башней (гистограмма типа "башня").

Во сне ("царство блуждающего нерва") основание гистограммы наиболее широко, вершина почти отсутствует (гистограмма типа "куча сухого песка" или "песчаная куча"). В некоторых случаях, как вариант, может наблюдаться несколько (2 и более) малоамплитудных вершин.

Статья посвящена анализу вариабельности сердечного ритма, который является объективным и современным методом оценки состояния механизмов регуляции физиологических функций в организме, в частности общей активности регуляторных механизмов, нейрогуморальной регуляции сердца, соотношения между симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы. Изменение вегетативного баланса в виде активации симпатического звена рассматривается как неспецифический компонент адаптационной реакции в ответ на различные стрессорные воздействия. Изучена активность регуляторных механизмов ритма сердца студентов в течение учебного года. Показано, что процесс адаптации обучающихся к учебной нагрузке сопровождается периодами спада и напряжения активности регуляторных механизмов ритма сердца. Периодом наивысшего напряжения физиологических систем организма студентов является начало учебного года. Наблюдаемое к концу учебного года преобладание парасимпатических механизмов регуляции вызвано процессом постепенно развивающегося утомления.

1. Ардашев А.В., Лоскутов А.Ю. Практические аспекты современных методов анализа вариабельности сердечного ритма: научное издание. – М.: Медпрактика-М, 2011. – 128 с.

2. Баевский Р.М., Иванов Г.Г., Чирейкин Л.В. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем // Вестник аритмологии. – 2001. – № 24. – С. 65–87.

3. Баевский Р.М., Берсенева А.П. Введение в донозологическую диагностику: монография. – М.: Слово, 2008. – 216 с.

4. Голышенков С.П., Тайрова М.Р. Значение исходного состояния в реакции системы гемостаза на физическую нагрузку до утомления // Физиология человека. – 2002. – Т. 28, № 4. – С. 98–104.

5. Котельников С.А., Ноздрачёв А.Д., Одинак М.М. Физиологические механизмы, лежащие в основе вариабельности ритма сердца // Физиология человека. – 2002. – Т. 28, № 1. – С. 130–143.

Организм студентов в процессе учебной деятельности вынужден приспосабливаться к требованиям современной высшей школы путем изменения уровня функционирования отдельных систем и соответствующего напряжения регуляторных механизмов. Без объективной оценки функционального состояния организма и динамики его изменений под влиянием совокупности учебных нагрузок невозможна оптимизация учебной деятельности студентов. Проблема оценки функционального состояния организма связана с разработкой методов донозологической диагностики [3]. Система кровообращения рассматривается как чувствительный индикатор адаптационных реакций организма, а вариабельность сердечного ритма хорошо отражает степень напряжения регуляторных систем в ответ на любое стрессорное воздействие [1, 5]. Методом оценки состояния механизмов регуляции физиологических функций в организме является метод математического анализа сердечного ритма [2].

Анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР) позволяет судить о возможности количественной оценки вегетативного гомеостаза по математико-статистическим показателям сердечного ритма, что дает возможность характеризовать изменения уровня функционального состояния организма при отсутствии сдвигов основных физиологических показателей. Гомеостаз может быть сохранен благодаря активизации энергетических механизмов, повышению тонуса симпатической нервной системы. Такого рода изменения нередко возникают в процессе повседневной деятельности студентов. Применение данного подхода особенно важно в случаях длительных психоэмоциональных напряжений, связанных с учебной деятельностью [4].

Целью нашего исследования явилось изучение динамики вариабельности сердечного ритма студентов факультета физической культуры в течение учебного года.

Материалы и методы исследования

Исследования проводились на базе Регионального научно-практического центра физической культуры и здорового образа жизни среди студентов 1-2-го курсов, занимающихся по вузовской программе. Все обследуемые лица были согласны на проводимое исследование. Статистические параметры сердечного ритма изучались методикой вариационной гистографии 100 кардиоциклов у 32 студентов (16 юношей и 16 девушек) 1-го курса и у тех же студентов 2-го курса одновременно с комплексом других показателей. Исследования проводились дважды в течение дня (до начала занятий и после их окончания), дважды в течение недели (понедельник, пятница) и дважды в течение каждого учебного года (октябрь - I семестр, март - II семестр).

Гистографический анализ 100 кардиоциклов R-R-интервалов по Р.М. Баевскому (2001) с расчетом моды (Мо), амплитуды моды (А_Мо), вариационного размаха (МхDMn), индекса напряжения (ИН) проводился с использованием аппаратно-программного комплекса «Варикард-Экспресс», предназначенного для оценки показателя активности регуляторных систем организма на основе анализа ВСР. Математический анализ осуществлялся с помощью компьютерного программного обеспечения регистрации и анализа ЭКГ EScreen. Программа обеспечивала автоматическую регистрацию и анализ R-R-интервалов с построением кардиоинтервалограмм, которые в математическом блоке программы подвергались обработке, и выдавался ряд показателей, характеризующих параметры динамики сердечного ритма. На основе гистографического анализа оценивали статистические показатели кардиоритма. Для сопоставления типов реагирования с исходными значениями ИН вычисляли критерий Пирсона (χ 2 ).

Результаты исследования и их обсуждение

В результате исследования анализ параметров сердечного ритма у одних и тех же испытуемых на 1-м и 2-м курсах показал, что значимых возрастных изменений регуляции сердечного ритма от первого ко второму курсу не происходит (табл. 1).

Таблица 1

Статистические характеристики сердечного ритма у студентов в течение учебного года (средние значения по всей группе)

Наиболее существенны изменения регуляции хронотропной функции сердца в динамике учебного дня и учебного года. Так, на протяжении учебного года в среднем по группе, как у первокурсников, так и второкурсников, изменяется исходное (до занятий) функциональное состояние сердечно-сосудистой системы. В начале учебного года отмечен довольно высокий уровень симпатических влияний (Мо = 0,64-0,65 с, МхDMn = 0,22-0,26 с) и центральной регуляции (ИН>110), характеризующих состояние «мобилизационной готовности» к работе.

Во втором исследовании (март) уровень симпатических влияний и центральной регуляции на деятельность сердца в исходном состоянии значительно ниже, усиливаются парасимпатические влияния: увеличивается МхDMn, а ИН снижается на 20-30% и на 1-м, и на 2-м курсах (р<0,01). Закономерность этих изменений четко проявляется как у юношей, так и у девушек (табл. 2).

В течение учебного дня на протяжении каждого учебного года отмечена устойчивая реакция организма студентов на учебную нагрузку, которая характеризовалась усилением парасимпатических влияний (достоверное увеличение Мо и МхDMn) и снижением уровня центральной регуляции (достоверное снижение ИН). Интенсивность дневных изменений регуляции хронотропной функции сердца хорошо иллюстрируют показатели адаптивности, рассчитанные по интегральному показателю (ИН) как отношение разницы величины показателя до и после занятий к исходному уровню (в %).

Таблица 2

Динамика статистических характеристик сердечного ритма у студентов в течение учебного года

Показатель адаптивности (П_Ад) первокурсников одинаков как у юношей, так и девушек, соответственно 35-36% и 35-39%, и не изменяется на протяжения учебного года. У второкурсников П_Ад составляет 56% (юноши) и 41% (девушки) в первом исследовании (до занятий) и значительно ниже (24% и 29% соответственно) во втором (после занятий). Устойчивую реакцию организма на повседневную учебную деятельность можно рассматривать как реакцию приспособления, сформировавшуюся в процессе адаптации к учебной деятельности.

Снижение уровня симпатических и усиление парасимпатических влияний, снижение уровня центральной регуляции деятельности сердца во втором исследовании как на 1-м, так и на 2-м курсе свидетельствует об общем снижении уровня активации сердечно-сосудистой системы. По-видимому, это связано с утомлением организма, развивающимся к концу второго полугодия как самого трудоемкого семестра учебного года.

Для определения влияния совокупности учебных нагрузок у каждого испытуемого проведен анализ уровня функционирования и характера реагирования на нагрузку по динамике статистических параметров сердечного ритма. Для такой оценки предложены градации функционального состояния по величинам ИН - интегрального показателя, характеризующего баланс уровней регулирования, обеспечивающих оптимальный уровень деятельности сердца: ИН>180 - напряжение, ИН=180-60 - адаптивное регулирование, ИН0,05). Число учащихся, у которых реакция сердца находится в зоне адаптивных изменений, снижается в течение дня с 46% до33 % (р>0,05).

Подобный анализ динамики регуляции сердечного ритма позволяет не только проследить за изменением функционального состояния организма студентов в течение учебного дня, недели и года, но и определить группы учащихся, для которых выполнение повседневной учебной работы связано с утомлением, не компенсирующимся отдыхом перед следующим учебным днем и накапливающимся в течение учебного года.

Для оценки функционального состояния организма проведен анализ типов реагирования сердечно-сосудистой системы на учебную нагрузку. С этой целью определялся характер динамики показателей сердечного ритма (ИН) в течение дня у каждого испытуемого. Наиболее выраженные изменения типов реагирования выявлялись по уровню индекса напряжения. Так, выделено три типа реакций реагирования в течение дня под влиянием учебных занятий: первый - с достоверным снижением ИН (на 20-50%) от начала к концу занятий; второй - с достоверным повышением ИН (на 20-50%) от начала к концу занятий; третий - незначительные изменения ИН (<20%) в сторону увеличения или снижения.

Анализ распределения обучающихся по типам реагирования показал, что на 1-м и 2-м курсах у большинства студентов (соответственно 63% и 68%) отмечен первый тип реагирования на учебную нагрузку, второй тип - у 17% на 1-м курсе и у 15% студентов 2-го курса, третий тип - соответственно у 20% и 17% обучающихся. Таким образом, первый тип реакций с высоким уровнем мобилизационной готовности к предстоящей работе и закономерным изменением регуляции деятельности сердца при утомлении является наиболее благоприятным и встречается у большинства студентов 1-го и 2-го курса. Второй тип реагирования, характеризующийся повышением напряжения регуляторных механизмов в процессе деятельности, является менее благоприятным, но свидетельствует о наличии функциональных резервов организма и встречается у небольшого числа студентов. При третьем типе реагирования важно учитывать и уровень функционирования величины ИН в исходном состоянии. Если величина ИН в исходном состоянии в пределах 80-160, то неизменность ИН под влиянием учебной нагрузки можно рассматривать как устойчивость реагирования при нагрузках, не превышающих функциональные возможности. Однако, если ИН в исходном состоянии

Для определения прогностической ценности типов реагирования сопоставили тип реакций с исходными значениями ИН путем вычисления величины соответствия по критерию Пирсона (χ 2 ) между типом реагирования и исходными значениями ИН у исследуемых студентов. В процессе сопоставления оказалось, что у студентов, имеющих ИН в пределах 60-160, достоверно чаще отмечается первый тип реакций (χ 2 = 18 при п' =1, р<0,01), а второй и третий типы реакций одинаково часто встречаются при разных значениях ИН (χ 2 = 2,6 при п' =1, р>0,01).

Специальный анализ проведен по сопоставлению динамики изменений регуляции сердечного ритма и динамики комплексных параметров умственной работоспособности. Сопоставление показателей проводилось в двух вариантах:

1) оценивалось влияние исходного состояния организма (по показателям ИН до занятий) на динамику работоспособности, т.е. сопоставлялись степень утомления после занятий и уровень исходного функционального состояния;

2) соотносились показатели ИН и степень утомления после занятий.

Проведенное исследование показало, что в процессе учебных занятий у студентов 1-го и 2-го курса отмечаются закономерные изменения регуляции сердечного ритма, отражающие изменения функционального состояния организма, а характер и интенсивность этой реакции служат мерой ее «физиологической стоимости». Показано, что у большего числа студентов под влиянием учебной деятельности развивается утомление, причем исходный уровень функционального состояния организма имеет решающее значение в развитии утомления, которое накапливается в течение учебного года, существенно увеличивая число обучающихся со сниженным уровнем активации сердечно-сосудистой системы до занятий.

Выводы

1. Процесс адаптации студентов к учебной нагрузке сопровождается периодами спада и напряжения в функциональном состоянии регуляторных механизмов сердечно-сосудистой системы.

2. Периодом наивысшего напряжения физиологических систем организма и активации симпатических механизмов регуляции ритма сердца для студентов является начало учебного года. Несколько заниженный уровень индекса напряжения к окончанию II семестра обусловлен более экономным механизмом адаптации сердечно-сосудистой системы студентов.

3. Преобладание парасимпатической регуляции, наблюдаемое к окончанию II семестра, вызвано процессом утомления, обусловленным каждодневными учебными нагрузками.

4. Для предупреждения развития в организме отрицательных последствий утомления необходима научно обоснованная регламентация учебной деятельности студентов в сочетании с периодическим контролем соответствующих специалистов.

Рецензенты:

Мосина Л.М., д.м.н., профессор кафедры госпитальной терапии Медицинского института Национального исследовательского Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарёва, г. Саранск;

Шубина О.С., д.б.н., профессор кафедры биологии, географии и методик обучения ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный педагогический институт имени М.Е. Евсевьева», г. Саранск.

Читайте также: