A szívfrekvencia- variabilitás ( HRV ), vagy a szívfrekvencia-variabilitás ( HRV ) egy fiziológiai jelenség , amely két szomszédos szívciklus kezdete közötti intervallum változásában nyilvánul meg . A szomszédos szívverések (szívdobbanások) közötti időintervallum változásai alapján értékelve.
A következő szinonim kifejezéseket ritkábban használják: „ ciklushossz variabilitása ”, „ RR variabilitás ” (ahol R az elektrokardiogram (EKG) hullám QRS-komplexumának csúcsának megfelelő pont, az RR pedig az egymást követő R-ek közötti intervallum, és „ szívperiódus variabilitása ”.
A HRV a pillanatnyi szívfrekvencia (HR) változékonyságának reciproka.
A GOST [D: 1] szerint a „ szívösszehúzódások periódusának időtől való függésének mérésére szolgáló rögzítőeszközt ” kronokardiográfnak , az ilyen felvételeket pedig kronokardiogramnak kell nevezni .
A tudományos irodalomban megtalálhatók a kronokardiogramok szinonimájaként használt kifejezések. Tehát az "azonnali" pulzusértékek sorozatát néha kardiotachogramnak , a szomszédos szívverések kezdetei közötti intervallumértékek sorozatát pedig ritmusképnek nevezik . [A: 1] [B: 1] Bayevsky ugyanarra a célra használta a „ kardiointervallumok dinamikus sorozata ” és a „ kardiointervalogram ” kifejezéseket ; a " rhythmogram " kifejezést pedig a kardiointervallumok dinamikus sorozatának, azaz a kronokardiogramnak az egyik grafikus ábrázolására használták. [A:2]
A HRV kutatása és elemzése három szakaszból áll: [1]
Úgy tartják [2] , hogy ezt a jelenséget először Albrecht von Haller fedezte fel 1760-ban [B: 2]
A HRV-elemzés az 1960-as évek elején kezdett aktívan fejlődni a Szovjetunióban , mivel fejlődésének egyik fontos ösztönzője az űrgyógyászat sikere volt . 1966-ban Moszkvában tartották a világ első szimpóziumát a szívritmus-variabilitásról. [A: 2] A HRV [B: 3] [B: 4] első monográfiái szintén a Szovjetunióban jelentek meg. [A:2]
Az 1980-as években R. M. Baevsky a szívritmus átfogó értékeléséhez a szabályozó rendszerek (PARS) aktivitásának mutatóját javasolta, amelyet a fenti módszerek alapján pontokban számítanak ki. Vagyis mindhárom módszer szerint el kell végezni a HRV kvalitatív elemzését, és a kapott adatokat a PARS mutató kiszámításához kell felhasználni. [B:4] [A:2]
1996-ban megjelentek a nemzetközi irányelvek (Recommendations – 1996), amelyeket az Európai Kardiológiai Társaság és az Észak-Amerikai Pacing és Elektrofiziológiai Társaság (Task Force of The European Society of Cardiology and The North American Society of Pacingand Electrophysiology) dolgozott ki. ). [A: 3] [A: 4] Valamivel később megjelent az orosz fordításuk. [A:1]
2001-ben, az Orosz Egészségügyi Minisztérium Új Orvosi Berendezések Bizottsága Diagnosztikai Műszerek és Eszközök Bizottságának határozatával (2000. április 11-i 4. jegyzőkönyv) szakértői csoportot hoztak létre a fejlesztésre. hazai iránymutatások a HRV elemzésére, melynek eredményeként a HRV elemzési módszerek alkalmazására vonatkozó ajánlások orosz változatát javasolták [A: 5] , amely egyes eljárásokban jelentősen eltér az 1996-os Ajánlásoktól. Számos olyan jellemzőt is kínálnak, amelyek célja a szervezet funkcionális tartalékainak felmérése, amelyeket hagyományosan használnak az űrgyógyászatban a Szovjetunióban. [A:6]
Az 1996-os Nemzetközi Standard módszerkészlet korlátozott alkalmazhatóságára számos tanulmány rámutatott (pl . [B: 1] [A: 7] ). E tekintetben folytatódik a HRV elemzésére szolgáló új módszerek keresése és fejlesztése (például [A: 6] [A: 8] [B: 1] [B: 5] )
A kardiointervallumok dinamikus sorozata bármely kardiográfiás rekord (elektromos, mechanikus, ultrahang stb.) elemzésével nyerhető. [1] A szívverések kimutatására használt módszerek a következők: elektrokardiográfia , vérnyomás, ballisztokardiogram , [A:9] és a fotopletizmográfból származó pulzushullám -jel . A pulzusszám változékonyságát általában az RR-intervallumok időtartamának EKG-n történő mérése alapján becsülik meg, amely során matematikai (például a Pan-Tompkins algoritmus segítségével) az R-hullám automatikus felismerése és a jelek sorrendjének rögzítése történik. RR intervallumok alakulnak ki. Helyesebb lenne a PP-intervallumok időtartamát tanulmányozni, mivel a P-hullám kezdete egy új szívciklus kezdete, amely a szinuszcsomó (SU) gerjesztésével kapcsolatos; Az RR-intervallum használatának hagyománya összefügg azzal, hogy az R-hullám, különösen a második standard elvezetésben, a számítógépes feldolgozás során a legkönnyebben elkülöníthető az EKG-jeltől, mivel ez a legnagyobb amplitúdójú. [A:7] Az elektrokardiográfiát a választott módszernek tekintik, mert megkönnyíti azon szívverések kizárását, amelyek nem a sinoatriális csomópontból származnak .
A pillanatnyi pulzusszám markereinek lokalizálásának hibái hibákhoz vezetnek a HRV kiszámításában, mivel a különböző HRV-mutatók értékelésére szolgáló módszerek nagyon érzékenyek a műtermékekre és a hibákra, és még a hibás adatok 2%-a is nemkívánatos torzulásokhoz vezet a HRV-számításokban. Ezért a pontos eredmények biztosítása érdekében elengedhetetlen a műtermékek nyomon követése a HRV matematikai módszerek alkalmazása előtt. [A:10]
Az RR helyett az „NN” kifejezést használjuk annak hangsúlyozására, hogy a feldolgozott ütemek „normális” részek, azaz „megtisztították” őket a műtermékektől és „normalizálták”.
Helyénvaló különbséget tenni a HRV regisztráció következő típusai között: a) viszonylagos pihenés körülményei között; b) funkcionális vizsgálatok elvégzésekor; c) normál tevékenység körülményei között vagy szakmai terhelések végrehajtása során; d) klinikai környezetben, mivel az ilyen típusú vizsgálatok mindegyikét a módszertan bizonyos jellemzői jellemzik. [egy]
Az autonóm idegrendszeri szabályozás megsértésének kimutatására különféle funkcionális teszteket alkalmaznak : reflex-, stressz- és farmakológiai teszteket. Ezek közül leggyakrabban olyan egyszerű, hozzáférhető és objektív teszteket alkalmaznak, mint a Valsalva teszt, ortosztatikus teszt, légzési teszt stb.. Úgy gondolják , hogy a funkcionális tesztek alkalmazása komoly előnyökkel jár, mivel lehetővé teszi az egyéni különbségek minimalizálását és a a változások iránya, ahelyett, hogy a paraméterek abszolút értékeivel működne. [négy]
A szívfrekvencia variabilitás elemzése egy új módszer az élettani funkciók szabályozási folyamatainak tanulmányozására, ahol a keringési rendszert az egész szervezet adaptív reakcióinak indikátoraként tekintik . [A:2]
Az 1996-os nemzetközi szabványokban [A:3] a HRV matematikai elemzésére két módszercsoportot különböztetnek meg: az időtartományban és a frekvenciatartományban.
Külön hangsúlyozzuk, hogy a funkcionális tesztek során az átmeneti folyamatokat speciális módszerekkel kell elemezni; a tranziens elemzésnek független diagnosztikus és prognosztikai értéke lehet. [egy]
A kronokardiogramok statisztikai elemzése alapján olyan paramétereket kapunk , mint:
A nemzetközi szabványoknak megfelelően egy normalizált kronokardiogram (NN-intervallumok sorozata) egy bizonyos geometriai struktúraként jeleníthető meg, amelynek paramétereit ezután megmérik és az eredeti kronokardiogram integrált jellemzőiként használják fel.
A geometriai módszerekkel végzett munka során három fő megközelítést alkalmaznak:
A háromszög indexet (TINN) úgy számítjuk ki, hogy az eloszlássűrűség integrálja (vagyis az összes NN intervallum összege) osztva a maximális eloszlási sűrűséggel. [5] Először 1989-ben javasolták. [A:11]
Az 1996-os szabványok által javasolt geometriai módszerek nem alkalmasak a változékonyság gyors (20 percnél nem rövidebb, de lehetőleg 24 óra) változásának felmérésére; előnyük a kronokardiogram nem stacionaritása iránti érzéketlenség. Más geometriai módszerek, mint például a hisztogram és a szóráskép, még fejlesztés és kutatás alatt állnak.
A hisztogram leírására általában a következő paramétereket használják: AMO a hisztogram mód amplitúdója, MO a hisztogram mód, SD a szórás; ritkábban - aszimmetria (Ass), kurtózis (Ex), variációs tartomány ( dX ) , variációs együttható ( V ) stb. [6]
IN jellemzi a szimpatikus szabályozás mechanizmusainak tevékenységét, a központi szabályozási kör állapotát; Általában az IN 80-150 u között van. e) Ez a mutató rendkívül érzékeny a szimpatikus idegrendszer tónusának növekedésére: enyhe terhelés (fizikai vagy érzelmi) 1,5-2-szeresére növeli az SI-t; jelentős terhelés mellett 5-10-szer nő; a szabályozórendszerek állandó feszültségében (lelki stressz, angina pectoris, keringési elégtelenség) szenvedő betegeknél az SI nyugalmi állapotban 400-600 u. e.; akut miokardiális infarktusban szenvedő betegeknél az SI nyugalmi állapotban eléri az 1000-1200 u-t. e. [4]
A szórvány ( angol nyelvből - „szórás”, „szórás”) az RR intervallumpárok (előző és későbbi) grafikus ábrázolása egy kétdimenziós koordinátasíkon. Ebben az esetben az érték az abszcissza tengely mentén , az érték pedig az ordináta tengelye mentén kerül ábrázolásra . A szóráskép alapján közvetetten meg lehet ítélni a pulzusszám változékonyságát: minél zsúfoltabb a pontok „felhője”, annál kisebb a ritmusváltozékonyság. A főcsoporttól távol eső pontok felhasználhatók műtermékek és ritmuszavarok jelenlétének megítélésére. [6] Az orosz nyelvű forrásokban korrelációs rhythmogramnak , vagy Poincaré- vagy Lorentz-foltoknak nevezhetjük. [7] Úgy gondolják, hogy tanácsos a scattergram kiértékelést használni aritmiákban, amikor a pulzusszám-variabilitás statisztikai és spektrális elemzésének módszerei nem informatívak vagy elfogadhatatlanok. [7]
A HRV elemzésekor egy idősorozat teljesítményspektrális sűrűsége (PSD) egy stacionárius (tágabb értelemben vett) véletlenszerű folyamat SDP-jeként értendő, amelynek megvalósítása ez a sorozat. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy az alkalmazott spektrális módszerek bármelyike a PSD becslésének módszere, nem pedig annak pontos felépítése. Ha a vizsgálat célja a különböző csoportokba tartozó alanyok HRV spektrális jellemzőiben a csoportok közötti különbségek azonosítása, akkor az összes csoport összes betegének HRV SPD-jét ugyanazzal a módszerrel kell értékelni. A spektrális elemzéshez szükséges kronokardiogram szakasz standard hossza 256 kardiociklus, ami 3,5-5 perces időintervallumnak felel meg; A stacionaritás szigorú követelményei lehetetlenné teszik a 24 órás kronokardiogram spektrális elemzését [6]
A frekvenciatartomány-módszereket az egyes frekvenciasávoknak megfelelő NN rések számának megszámlálására használják. A szabványok a következő frekvenciasávok (komponensek) megkülönböztetését javasolják:
A VLF, LF, HF teljesítmény mérése általában abszolút teljesítményegységekben (ms 2 ) történik, de az LF és a HF ezenkívül normalizált egységekben is kifejezhető, amelyek az egyes komponensek relatív hozzájárulását mutatják a teljes teljesítmény mínusz arányában. a VLF komponens. Az ULF csak spektrális elemzéssel érhető el a teljes 24 órás megfigyelési időszakra vonatkozóan.
Az eredmények bemutatásához az 1996-os szabványok a következő nemlineáris elemzési módszerek (nem lineáris módszerek) használatát javasolják: Poincare metszet , attraktor diagramok kis számú dimenzióban, szinguláris érték dekompozíció és attraktor trajektóriák. A kvantitatív leíráshoz a D2 korrelációs dimenziókat , Ljapunov-kitevőt és Kolmogorov-entrópiát használtunk .
A nemlineáris módszereket potenciálisan ígéretes eszköznek tekintik a HRV becslésében, de jelenleg korlátozott mértékben használják őket, mivel az elemzés és az eredmények értelmezése technológiájának további fejlesztésére van szükség. A nemlineáris HRV analízis alkalmazási lehetőségeinek kutatása aktívan folyik. [B:5] [A:12] [A:13]
Azt találták, hogy az RR intervallumszekvenciák hosszú távú korrelációt mutatnak. Az alvás különböző szakaszaiban különböző típusú összefüggéseket találtak. [A: 14] [A: 12] E vizsgálatok egyik hiányossága azonban az érvényesség statisztikai becsléseinek hiánya.
A pulzusszámot számos szabályozó mechanizmus határozza meg; Szokásos a szívritmus szabályozásának intrakardiális (intrakardiális) és extrakardiális (extrakardiális) mechanizmusait elkülöníteni. [8] A szív munkáját szabályozó rendszer első szintje az intrakardiális szabályozás mechanizmusa. Magának a szívizomnak a speciális tulajdonságaihoz kapcsolódik, és a Frank-Starling törvény szerint még egy izolált szívben is működik : egy izolált szív állandó összehúzódási sebességgel képes önállóan hozzáigazítani tevékenységét a növekvő terheléshez, és reagál rá. megnövekedett teljesítmény. A szív munkájának extrakardiális szabályozását az autonóm idegrendszer és az endokrin rendszer végzi; Az adaptív folyamatok fejlődési üteme és időtartama szerint a kardiovaszkuláris rendszer szabályozási mechanizmusai a következőkre oszlanak:
A sinoatriális csomópont szabályozó hatásokat kap az ideg- és endokrin rendszertől, aminek következtében a pillanatnyi pulzus (vagy RR intervallum) megváltozik. A HRV fő forrásai az autonóm (szimpatikus és paraszimpatikus) idegrendszer ( ANS ) és a humorális tényezők hatása. A légzés alacsony frekvenciájú pulzushullámokat indukál, elsősorban az ANS-en keresztül. A HRV-t befolyásoló egyéb tényezők közé tartozik a baroreflex (Zion-Ludwig reflex), a hőszabályozás , az alvás-ébrenlét ciklus , az étkezés, a fizikai aktivitás és a stressz .
A funkcionális rendszerek elmélete szempontjából a vérkeringés szabályozása egy többkörös, hierarchikusan szervezett rendszer, amelyben az egyes láncszemek domináns szerepét a szervezet aktuális szükségletei határozzák meg. [9] A pulzusszabályozás R. M. Baevsky által javasolt legegyszerűbb kéthurkos matematikai modellje [B: 6] azon a feltételezésen alapul, hogy az SU szabályozási rendszer két egymással összefüggő szintként (áramkörként) ábrázolható: központi és autonóm, közvetlen ill. Visszacsatolás. [9]
Két fő oszcillációs HRV-jelenséget különböztetünk meg következetesen:
Annak a kérdésnek a vizsgálata során, hogy a szívverés ritmusa hogyan korrelál más fiziológiai rendszerekkel, például a tüdővel és az agyvel, azt találták, hogy bár ébrenlét, fény- és REM-alvás során a szívverés és a többi fiziológiai rendszer között magas a korreláció, szinte eltűnnek. mély alvás. [A:16]
Felfedezték a szív kontraktilis funkciójának változékonyságának jelenségét a naptevékenység 11 éves ciklusa során, összefüggéseket mutattak ki a szív- és érrendszeri katasztrófák populációs ritmusai, valamint a szoláris és geomágneses aktivitás ritmusai között, valamint a szív tipikus ritmikus reakciója. különböző külső tényezők hatását, beleértve a geomágneses aktivitást is, leírták. [B:7]
Úgy gondolják, hogy a HRV indikátorok klinikai és fiziológiai értelmezésének szabványosítása a tudomány fejlődésének ezen szakaszában még gyakorlatilag lehetetlen, mivel a különböző szerzők elképzelései és értékelései gyakran ellentmondásosak. [4] A módszer jellegzetessége, hogy nem specifikus a patológia nozológiai formáival szemben, valamint nagy érzékenység a legkülönfélébb belső és külső hatásokra. [10] Ugyanakkor a HRV jól tükrözi a szabályozórendszerek feszültségének mértékét az agyalapi mirigy-mellékvese rendszer aktiválódása és a sympathoadrenalis rendszer bármilyen stresszhatásra válaszul fellépő reakciója miatt. [9]
A funkcionális állapot átfogó felmérése a szabályozó rendszerek (PARS) aktivitása szempontjából, amely lehetővé teszi a szervezet funkcionális állapotainak (de nem a betegségek) diagnosztizálását; pontokban számítják ki egy speciális algoritmus szerint, amely figyelembe veszi a statisztikai mutatókat, hisztogram indikátorokat és a kronokardiogramok spektrális elemzési adatait. [4] A PARS értékek 1-től 10-ig terjedő pontokban vannak kifejezve. A PARS értékek elemzése alapján a következő funkcionális állapotok diagnosztizálhatók:
Tanulmányok kimutatták, hogy a csökkent HRV használható a szívinfarktus utáni halálozás valószínűségének indikátoraként [A: 17] [A: 18] , bár egy másik munkában a HRV és a pulzusszám összehasonlítása azt mutatta, hogy a túlélésre vonatkozó prognosztikai információk a szívinfarktus után. myocardialis infarctus A szívizom teljes mértékben benne van az átlagos pulzusszámban [A:19] .
Számos egyéb kimenetel és kóros állapot is összefüggésbe hozható a megváltozott (általában alacsonyabb) HRV-vel, mint például pangásos szívelégtelenség, diabéteszes neuropátia, szívátültetés utáni depresszió. [11] [12]
Azt találták, hogy az életük során hirtelen szívhalál áldozatainál a HRV alacsonyabb volt, mint az egészséges embereknél. [A:20]
A publikált tanulmányok szisztematikus áttekintése szerint a HRV korrelál a betegség progressziójával és a rákos betegek halálozásával. [A:21]
A HRV elemzése a kardiológiában alkalmazható a syncope differenciáldiagnózisának problémáinak megoldására ; különösen az ilyen feladatokat kell figyelembe venni a katonai szolgálatra való behívással kapcsolatos döntések meghozatalakor. [B:8] A HRV-analízis másik alkalmazása a sinuscsomó-diszfunkció értékelése, amely kötőszöveti diszpláziával vagy SSSS -sel társulhat . [13] [14]
Érdeklődés mutatkozik a HRV iránt a pszichofiziológia területén . Egyes eredmények rámutatnak a stresszszintek nyomon követésének lehetőségére a HRV jellemzői alapján. [B:4] [A:22] A HRV-t arra is használták, hogy felmérjék a döntéshozatali készségeket a magas kockázatú játékban, és a kockázatos döntéshozatalban a nagyobb szimpatikus aktiváció mutatója. [A:23]