СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ ЦИРКАДНЫХ РИТМОВ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ И АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ

СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ ЦИРКАДНЫХ РИТМОВ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ И АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ


RU (11) 2187957 (13) C2

(51) 7 A61B5/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 18.07.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2002.08.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 98119947/14 
(22) Дата подачи заявки: 1998.10.29 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1998.10.29 
(43) Дата публикации заявки: 2000.08.20 
(45) Опубликовано: 2002.08.27 
(56) Аналоги изобретения: БАЕВСКИЙ P.M., НИКУЛИНА Г.А. Математический анализ сердечного ритма при холтеровском мониторировании. Биоритмические и самоорганизационные процессы в сердечно- сосудистой системе. Теоретические аспекты и практическое значение. - Н.Новгород, 1992, с. 84-90. RU 94033428 A1, 27.07.1996. ЛУКУТИНА Л.В. Суточные колебания показателей активности вегетативного тонуса сердечно-сосудистой системы при артериальных гипертониях. Актуальные вопросы кардиологии. - Томск, 1991, вып.6, с. 51-55. ВЕЙН А.М. Заболевания вегетативной нервной системы. - М., 1991, с. 39- 66. 
(71) Имя заявителя: Владивостокский государственный медицинский университет 
(72) Имя изобретателя: Гельцер Б.И.; Котельников В.Н. 
(73) Имя патентообладателя: Владивостокский государственный медицинский университет 
(98) Адрес для переписки: 690950, г.Владивосток, пр-т Острякова, 2, Владивостокский государственный медицинский университет, патентный отдел 

(54) СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ ЦИРКАДНЫХ РИТМОВ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ И АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для комплексной оценки циркадных ритмов вегетативной нервной системы и артериального давления. Синхронно фиксируют величину артериального давления и частоту пульса в течение суток. Частоту пульса преобразуют в динамический ряд усредненных выборок кардиоинтервалов с последующим построением и анализом вариационных пульсограмм. Устанавливают вариабельность систолического и диастолического артериального давления. Выявляют симпатические и парасимпатические компоненты вегетативной регуляции сердца, а также выявляют гипертонический, гипотонический и нормотонический варианты артериального давления. Предлагаемый способ позволяет оптимизировать лечение артериальной гипертонии с учетом индивидуальных особенностей суточной периодики влияний вегетативной нервной системы на систему кровообращения. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии.

В эпидемиологических исследованиях показано, что в популяции заболевания сердечно-сосудистой системы (ССС) встречаются в 35 - 60% наблюдений и практически нет таких форм патологии кровообращения, в развитии и течении которых не играла бы роль вегетативная нервная система (ВНС) [1]. Рассмотрение взаимосвязи вегетативных проявлений и показателей деятельности ССС позволяет определить механизмы становления заболевания и оценить возможности и пути его ранней профилактики и терапии [2, 4].

Роль вегетативной нервной системы в патогенезе артериальной гипертензии (АГ) неоднозначна, особенно у лиц пожилого возраста, когда наблюдается снижение уровня вегетативной регуляции сердца, в то время как у молодых "гипертоников" чаще имеет место гиперфункция симпатического отдела ВНС [2, 5] . В связи с этим необходим дифференцированный подход не только на уровне выявления качественных изменений, но и количественной оценки.

Широкие возможности для решения поставленного вопроса открылись с внедрением в клиническую практику метода суточного мониторирования артериального давления, и если его значение в анализе циркадных ритмов артериального давления (АД) уже достаточно полно освещено в научно-практической литературе [6, 7, 8], то исследование возможностей этого метода в оценке вегетативной регуляции сердца до последнего времени не проводилось. Предлагаемый нами способ комплексной оценки циркадных ритмов вегетативной нервной системы и АД в достаточной мере компенсирует эту неопределенность.

Известно влияние лимбико-ретикулярного комплекса через симпатоадреналовый аппарат и холинергическую систему на кровообращение. Отсюда понятно стремление использовать его показатели (АД, частоту сердечных сокращений (ЧСС) и другие) в качестве индикаторов вегетативных влияний. Это привело к созданию целого ряда методических подходов к исследованию состояния ВНС по ритму сердца. Общепризнанно использование ритма сердца, как показателя симпатико-парасимпатических взаимодействий внутри ВНС, при этом подразумевается, что заключенная в последовательном ряду кардиоинтервалов (КИ) информация не только содержит сведения об автоматии сердца как о локальном свойстве конкретных возбудимых структур, но и отражает характер процессов, происходящих в системе управления синусового узла [9, 10]. Изменения сердечного ритма происходят в ответ на воздействие различных факторов окружающей среды и на изменение внутренней среды организма. В основе этой реакции лежит механизм обеспечения потребности организма в кислороде за счет изменения работы системы кровообращения, оптимизации баланса между парасимпатическим и симпатическим отделами ВНС. Большинство из известных способов оценки вегетативной регуляции сердца базируются на анализе вариабельности КИ регистрируемых при выполнении электрокардиографического (ЭКГ) обследования.

В настоящее время суточное мониторирование артериального давления (СМАД) является общепризнанным методом диагностики, обеспечивающим рациональную фармакотерапию АГ [3, 6, 7]. Существуют различные модификации этого метода, в большинстве из которых помимо параметров АД фиксируется и частота сердечных сокращений (ЧСС) в виде 2-х минутных трендов каждые 15 мин в течение дневного времени (период бодрствования) и каждые 30 мин ночью (период сна).

При анализе результатов СМАД в первую очередь обращают внимание на динамку параметров АД в течение суток, а уровень ЧСС несет дополнительную информацию о состоянии системы кровообращения в исследуемый период. В то же время необходимо отметить, что в ЧСС, являющейся интегральным показателем функционирования сердечно-сосудистой системы, закодирована глубокая информация о механизмах регуляции кровообращения, в первую очередь вегетативных процессах управления сердцем. Исследование этих процессов традиционно связано с вариационной пульсометрией (ВПМ), предложенной Р.М. Баевским [3, 10].

Из уровня техники известен источник информации, в котором вегетативная регуляция сердца оценивается путем суточного мониторирования АД и ЭКГ [3]. В данном источнике информации при анализе суточных вегетативных влияний на систему кровообращения требуется проведение двух обследований - это суточного мониторирования артериального давления и одновременного 24-часового электрокардиографического (холтеровского мониторирования).

Этот метод позволяет оценить направленность вегетативного тонуса и характер симпатико-парасимпатических соотношений. Суть метода заключается в построении вариационной кривой или гистограммы распределения кардиоинтервалов (КИ) записи ЭКГ, сделанной в процессе 24-часового мониторирования. Для сопоставимости данных, поучаемых различными авторами, КИ группируют с интервалами в 0,05 с в диапазоне от 0,4 до 1,3 с, выделяя таким образом 20 диапазонов [10, 11]. Возможен числовой способ представления вариационных пульсограмм (ВПГ) или графический. Так, если ВПГ смещена влево, то она отражает эффект преобладания симпатического тонуса: значения КИ находятся в пределах 0,55 - 0,64 с, что соответствует ЧСС порядка 100 - 110 уд/мин. (ЧСС = 60/R-R). В этом случае все КИ размещаются лишь в двух диапазонах, при этом в один из них попадает более 50% значений, что отражает высокую степень мобилизации системы кровообращения. Эффект преобладания парасимпатического тонуса ВНС виден при смещении ВПГ вправо, когда значения КИ находятся в пределах 0,95 - 1,24 с (50 - 62 уд./мин), при этом КИ более вариабельны, они размещаются в шести диапазонах, максимальное число КИ находится в диапазоне 1,1 - 1,14 с и составляет 30% его значений. Вегетативное равновесие (эйтония) фиксируется, когда КИ размещаются в диапазонах 0,7 - 0,9 с, и максимальный процент КИ в одном из них составляет 31 - 49%. По графикам или числовой записи ВПГ определяют ряд показателей, позволяющих в совокупности дать количественную оценку вегетативного тонуса.

Однако проведение суточного мониторирования АД и ЭКГ для анализа суточных ритмов вегетативной регуляции сердца имеет существенный недостаток, т. к. включает выполнение двух обследований, чем усложняет техническое обеспечение и требует специальной дополнительной аппаратуры, что повышает стоимость исследования, увеличивает затраты времени, удлиняя сроки постановки необходимого заключения. Такая манипуляция с привлечением всех необходимых компонентов не всегда может быть использована в практическом здравоохранении.

Кроме этого, оценка функционального состояния ВНС по результатам известного источника информации осуществляется в "отрыве" от других параметров кровообращения. Вместе с тем можно утверждать, что ВПМ отражает не состояние ВНС в целом, а характеризует прежде всего вегетативную регуляцию сердца. В этой связи актуальным является комплексный анализ вегетативных процессов управления сердцем, построенный на основе исследования 2-х интегральных параметров ССС (АД и ЧСС), осуществляемого синхронно и в реальном масштабе времени. Реализовать такой подход в амбулаторной практике стало возможным с появлением портативных систем мониторинга АД и ЧСС.

Целью нашей работы было оптимизировать лечение АГ на основе комплексной оценки циркадных ритмов АД и вегетативной регуляции сердца с учетом индивидуальных особенностей суточной периодики влияний вегетативной нервной системы на систему кровообращения, упрощения методики обследования.

Предлагаемый способ комплексной оценки циркадных ритмов вегетативной нервной системы и артериального давления заключается в том, что синхронно фиксируют величину артериального давления и частоту пульса в течение суток, преобразуют частоту пульса в динамический ряд усредненных выборок кардиоинтервалов с последующим построением и анализом вариационных пульсограмм, устанавливают вариабельность систолического и диастолического артериального давления, выявляют симпатические и парасимпатические компоненты вегетативной регуляции сердца, а также выявляют гипертонический, гипотонический и нормотонический варианты артериального давления. Это осуществляется путем мониторинга АД и ЧСС при помощи неинвазивной портативной системы (АВРМ 02, SpaceLabs и др. ) в течение 24 часов. Регистрацию АД и ЧСС выполняют по стандартной методике с интервалами 15 мин в дневное время и 30 мин в ночное. При интерпретации результатов период бодрствования (день) и сна (ночь) устанавливаются индивидуально в соответствии с дневниковыми записями пациента. Анализируются суточный профиль АД по общепринятым показателям: усредненные по времени (сутки, день, ночь) величины систолического АД (САД), диастолического АД (ДАД), индекс времени гипертонии для САД и ДАД (ИВСАД, ИВДАД) - процент измерений АД, превышающих 140 мм рт.ст. и 90 мм рт.ст. в период бодрствования; ИВ гипертонии (ИВСАД и ИВДАД) - процент измерений АД выше 120 мм рт. ст. на 80 мм рт.ст. в период сна; ИВ гипотонии САД и ДАД в дневное и ночное время, учитывают значения, при которых САД был меньше 110 мм рт.ст. в дневное время и 105 мм рт.ст. в ночное время, а ДАД - меньше 65 мм рт.ст. и 60 мм рт. ст. соответственно; вариабельность АД - стандартное отклонение средней величины для САД и ДАД.

Диагностируются следующие варианты артериального давления: гипертонический (систолическое АД выше 140 мм рт.ст. диастолическое - 90 мм рт.ст. в дневное время и 120 мм рт.ст. и 80 мм рт.ст. в ночное, в сочетании с индексом времени гипертонии систолического и диастолического АД более 30%); гипотонический (систолическое АД ниже 110 мм рт.ст. диастолическое - 65 мм рт. ст. в дневное время и 105 мм рт.ст. и 60 мм рт.ст. в ночное, в сочетании с индексом времени гипотонии систолического и диастолического АД более 30%); нормотонии (систолическое АД в пределах 110 - 135 мм рт.ст., диастолическое - 65 - 85 мм рт.ст. в дневное время и 105 - 120 мм рт.ст. и 60 - 80 мм рт. ст. в ночное, в сочетании с индексом времени гипергипотонии систолического и диастолического АД менее 30%). Дополнительно устанавливают повышенную вариабельность систолического и диастолического АД (более 15,2 мм рт.ст. и 12,3 мм рт.ст. днем; 14,8 мм рт.ст. и 11,3 мм рт.ст. ночью).

Синхронно с оценкой суточного профиля АД проводится исследование вегетативной регуляции сердца (ВРС), заключающееся в том, что регистрируемые значения ЧСС при проведении СМАД рассматриваются как динамический ряд усредненных выборок кардиоинтервалов и подвергаются преобразованию с дальнейшей математической обработкой. На основе этого анализируется состояние вегетативной регуляции сердечного ритма в целом за сутки, отдельно за день и ночь по статистическим показателям вариационной пульсометрии (ВПМ). Они включают математическое ожидание и моду, отражающие активность гуморального канала регуляции ритма сердца; стандартное отклонение и вариационный размах, характеризующие состояние парасимпатического отдела ВНС; амплитуду моды, связанную с симпатическим компонентом; индекс вегетативной регуляции, свидетельствующий об их соотношении. Кроме этого, рассчитывают дополнительные показатели ВПМ: индекс напряжения, определяющий степень централизации управления синусовым узлом, а также коэффициент вариации, являющийся нормированным показателем суммарной активности регуляторных систем.

Таким образом, выявляют симпатические и парасимпатические компоненты: с умеренным преобладанием ваготонии (амплитуда моды от 30 до 20%, вариационный размах более 0,3 - 0,45 с); выраженным преобладанием ваготонии (амплитуда моды менее 20%, вариационный размах более 0,45 с); умеренной симпатикотонией (амплитуда моды более 50 - 75%, вариационный размах менее 0,15 - 0,05 с); выраженной симпатикотонией (амплитуда моды более 75%, вариационный размах менее 0,05 с); снижением вегетативной регуляции (амплитуда моды менее 30%, вариационный размах менее 0,15 с); а также состояние равновесия - эйтонии (амплитуда моды в пределах 31-49%, вариационный размах 0,16 - 0,29 с).

Пример 1. В клинику направлена больная П., 55 лет с диагнозом: Гипертоническая болезнь 2 ст., медленнопрогрессирующее течение для обследования и подбора антигипертензивной терапии в связи с ее неэффективностью лечения по месту жительства (индапамид 2,5 мг/сут). Проведено суточное мониторирование артериального давления и оценка вегетативной регуляции сердца. Выявлен гипертонический вариант артериального давления с максимальными подъемами АД ночью, наличие повышенной вариабельности АД в дневные и ночные часы, а также недостаточный перепад АД "день - ночь" на фоне снижения вегетативной регуляции с преобладанием симпатического компонента в ночные часы. В комплексном лечении рекомендованы селективные блокаторы адренорецепторов (Атенолол 50 мг/сут. ) в вечернее время. После 2-х недельного применения этих лекарственных средств отмечено достаточно эффективное снижение уровня АД в течение суток с тенденцией к уменьшению вариабельности АД и нормализации ночного снижения АД и понижение симпатической активности ночью на фоне значительного улучшения самочувствия. Пациентка переведена на амбулаторное лечение. Через 8 месяцев больная была повторно обследована. Достигнутая степень коррекции состояния системы кровообращения и вегетативных влияний на сердце сохранялась на прежнем уровне, ухудшения самочувствия не отмечалось.

Таким образом, благодаря выяснению состояния компонентов вегетативной нервной системы (снижение вегетативной регуляции сердца с относительным преобладанием симпатической активности ночью) больной был назначен атенолол, вегетотропный эффект которого ассоциируется со снижением избыточных симпатических влияний. Использование хронотерапевтического подхода (назначение атенолола в вечером, в период, предшествующий неблагоприятному изменению гемодинамики), позволило существенно улучшить параметры профиля АД в ночные часы и в целом за сутки.

Итак, использование предлагаемого нами способа комплексной оценки циркадных ритмов артериального давления и вегетативной регуляции сердца позволяет в реальном масштабе времени многократно в течение суток получать оперативную информацию о динамике изменений интегральных параметров системы кровообращения - АД и ЧСС и на этой основе оценить вклад вегетативных нарушений в патогенез артериальной гипертензии или гипотензии у конкретных больных. Дополнительные сведения позволяют в значительно более широком диапазоне проводить коррекцию имеющего место заболевания с учетом вариантов суточного уровня АД, его вариабельности на фоне активности симпатических и парасимпатических компонентов вегетативной нервной системы. При этом техническое оснащение не требует применения дополнительных устройств (ХолтерЭКГ), а обходится использованием одной системы для суточного мониторирования АД, это достаточно упрощает обследование и снижает его стоимость, повышая скорость проведения экспертизы и практическую доступность исследования.

ЛИТЕРАТУРА

1. Вегетативные расстройства: клиника, лечение, диагностика /под ред. А. М. Вейна - М. 1998. С. 57 - 108.

2. Баевский P. M. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе. - М. 1984. 219 с.

3. Баевский P.M., Никулина Г.А. Математический анализ сердечного ритма при холтеровском мониторировании. Биоритмические и самоорганизационные процессы в сердечно-сосудистой системе. Теоретические аспекты и практическое значение. Н. Новгород, 1992, с. 84-90.

4. Мокшина М.В. Вегетативная регуляция сердца при синдроме артериальной гипертензии, сердечной и сосудистой недостаточности. Автореф. дис.... канд. мед. наук. Владивосток. 1997. 21 с.

5. Храмов Ю. А., Вебер В.Р. Вегетативное обеспечение и геодинамика при гипертонической болезни. -Новосибирск.: Наука. 1985. 157 с.

6. Морфологические основы иннервации сердца /В.Н. Швалев, А.А. Сосунов, Г. Гуски. - М.: Наука, 1992. С. 173-200.

7. Ольбинская Л.И., Мартынов А.И., Хапаев Б.А. Мониторирование артериального давления в кардиологии. - М., 1998. 99 с.

8. Кобалова Ж.Д., Терещенко С.Н., Калинкин А.В. Суточное мониторирование артериального давления: методические аспекты и клиническое значение. - М. 1997. 32 с.

9. Рогоза А. Н., Никольский В.Г., Ощепкова Е.В. и др. Суточное мониторирование артериального давления при гипертонии. М. 1996, 45 с.

10. Баевский P.M., Кириллов О.И., Клецкин С.З. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе. - М. 1984. 219 с.

11. Рифтин А. Ф, Гельцер Б.И., Григоренко Г.А. Распознавание функциональных состояний организма на основе кибернетического анализа сердечного ритма. Методическая разработка по клиническому применению автоматизированного комплекса. Владивосток. 1986. 83 с. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ комплексной оценки циркадных ритмов вегетативной нервной системы и артериального давления, включающий регистрацию частоты пульса в течение 24 ч, анализ показателей вариационной пульсометрии, отличающийся тем, что синхронно фиксируют величину артериального давления и частоту пульса в течение суток, преобразуют частоту пульса в динамический ряд усредненных выборок кардиоинтервалов с последующим построением и анализом вариационных пульсограмм, устанавливают вариабельность систолического и диастолического артериального давления, выявляют симпатические и парасимпатические компоненты вегетативной регуляции сердца, а также выявляют гипертонический, гипотонический и нормотонический варианты артериального давления.