СПОСОБ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ВЕГЕТАТИВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ Российский патент 2003 года по МПК A61B5/02 

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии, и может быть использовано для оценки состояния вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы (ССС).

Причиной создания изобретения является отсутствие достаточно точного и доступного метода оценки функционального состояния вегетативной нервной системы, в частности количественного определения уровня преобладающего вегетативного тонуса в системе кровообращения, что затрудняет диагностику функционального состояния ССС, выбор адекватной терапии и контроль за эффектом лечения кардиологических больных.

Существующие методы оценки состояния вегетативной регуляции системы кровообращения основаны на математическом анализе вариабельности синусового ритма сердца, определении артериального давления (АД) и частоты пульса при клиноортостатической и других функциональных пробах; использовании специальных таблиц, включающих в себя показатели комплексного клинико-инструментального обследования пациентов. Также для простого установления преобладающего вегетативного тонуса в системе кровообращения находят применение эмпирические показатели на основе определения гемодинамических показателей и их соотношений.

Известен способ определения состояния вегетативного гомеостаза с помощью кардиоинтервалографии (Парин В.В., Баевский P.M., Волков Ю.Н., Газенко О.Г. Космическая кардиология. - Л.: Медицина, 1967. - 228 с.; Баевский Р.М. Математические методы анализа сердечного ритма. - М.: Медицина, 1968 - 423 с.; Баевский P. M. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии. - М.: Медицина, 1979. - С.73-117). Кардиоинтервалография представляет собой статистический способ, позволяющий по параметрам синусового сердечного ритма оценивать исходный вегетативный тонус, вегетативную реактивность и обеспечение деятельности.

Недостатком известного способа является использование для расчетов показателей, характеризующих вегетативный тонус, только частоты и вариабельности сердечного ритма без учета АД. Однако известно, что АД является интегративным показателем кровообращения и перманентно отражает состояние регуляции вегетативной нервной системы. К недостаткам метода относится также его трудоемкость и, вследствие этого, необходимость автоматизированной обработки данных исследования с применением компьютерной техники, что обусловливает ограничение его доступности в практической медицине.

Известен способ оценки состояния вегетативной регуляции на основе спектрального анализа ритма сердца, заключающийся в количественном определении различных частотных составляющий колебаний ритма сердца (Рябыкина Г.В., Соболев А.В. Вариабельность ритма сердца. - М.: Издательство Стар'Ко. - 200 с.; Akselrod S., Gordon D., Madwed J.B. et al. Hemodinamic regulacion: investigation by spectral analysis. - Am. J. Physiol, 1985, Vol. 18, 4, p. 867-875; Bigger J. Т., Fleiss J.L., Steinman R.C. et al. RR variability in healthy, middle-aged persons compared with patients with chronic coronary heart disease or recent acute miocardial infarction. - Circulation, 1995, Vol. 91, 7, p.1936-1943), позволяющий получать диагностическую информацию о вариабельности ритма сердца при различной сердечной патологии. По снижению или возрастанию показателей вариаций коротких участков ритмограммы определяют снижение или увеличение вклада парасимпатического или симпатического звеньев нервной системы в регуляции системы кровообращения.

Недостатком известного способа является необходимость суточного мониторирования электрокардиограммы и его автоматизированного анализа, что требует применения компьютерной техники и сложного программного обеспечения. Также не учитывается АД, вследствие чего теряется важная информация о прессорной составляющей вегетативной регуляции системы кровообращения.

Наиболее близким по достижению положительного результата является способ оценки вегетативной регуляции ССС, позволяющий определять преобладающий вегетативный тонус в системе кровообращения путем расчета вегетативного индекса, предложенного Кердо, по формуле 1-АД_д/ЧСС, выраженного в условных единицах (прототип) (Вейн А.М. Заболевания вегетативной нервной системы. Руководство для врачей. - М.: Медицина, 1991. - 623 с.), где ЧСС - частота сердечных сокращений в 1 минуту, АД_д - диастолическое АД, мм рт.ст. Отрицательная величина индекса характеризует преобладание влияний парасимпатической нервной системы, положительная - свидетельствует о симпатикотонии.

Недостатком известного способа является только качественное определение преобладающего вегетативного тонуса и, в некоторых случаях, неточность, так как значение показателя зависит от соотношения ЧСС и АД_д, и не учитывается уровень систолического АД. Вследствие этого вегетативный индекс Кердо может иметь отрицательное значение и неверно свидетельствовать о "ваготонии" у больного с выраженной тахикардией, если величина диастолического АД количественно больше ЧСС (например, при АД 220/120 мм рт.ст. и ЧСС 110 в 1 минуту индекс имеет отрицательную величину). Кроме того, практическое применение способа затруднено из-за отсутствия нормативов величин индекса для различных функциональных состояний пациента, обусловленных влиянием физиологических факторов (сон, бодрствование, положение тела), физической нагрузки и др.

Положительный результат предлагаемого изобретения заключается в повышении точности оценки состояния вегетативной регуляции ССС путем количественного определения уровня преобладающего тонуса одного из отделов вегетативной нервной системы и установления его соответствия функциональному состоянию больного, зависящему на момент исследования от различных физиологических и физических факторов, что облегчает диагностику заболеваний системы кровообращения и контроль за их лечением.

В основу изобретения положено следующее теоретической обоснование.

При активации симпатической нервной системы наблюдается увеличение ударного и минутного объемов сердца. На этом основании предлагаемый вегетативный показатель кровообращения (ВПК) включает в себя произведение АД пульсового (АД_п), косвенно отражающего динамику ударного объема, и ЧСС.

В спортивной медицине применяется так называемый показатель эффективности кровообращения: АД_с/ЧСС (Фомин Н.А., Вавилов Ю.Н. Физиологические основы двигательной активности. - М.: "Физкультура и спорт", 1991. - 224 с.), где АД_с - систолическое АД, мм рт.ст., ЧСС - частота сердечных сокращений в 1 минуту. Показатель увеличивается вследствие урежения пульса по мере повышения уровня тренированности, что является косвенным отражением нарастания влияния парасимпатической нервной системы. В формулу расчета ВПК включено обратное соотношение - ЧСС/АД_с, прирост которого происходит при относительном уменьшении ваготонии и возрастании влияний симпатической нервной системы. Отношение ЧСС к величине АД_с, известное как "шоковый индекс" Алльгевера (Allgower М., Gruber U.F. Schoclpathogenese und ihre Differentialdiagnose. - Chirurg, 1967, Bd. 3. S.97-103; БМЭ - Третье издание - М.: "Советская энциклопедия". - 1986. - т.27 - 470 С.), используется для ориентировочной оценки тяжести шока, в частности при кровопотере или травме в хирургической практике: его повышение в динамике свидетельствует об активации симпатического отдела вегетативной нервной системы на фоне ухудшения состояния больного.

При расчете ВПК с учетом ЧСС (выраженной в с^-1), АД_п (равного разности АД_с и АД_д) и АД_с проводится, таким образом, комплексная оценка параметров гемодинамики. В формулу расчета ВПК введен эмпирический размерный коэффициент k, равный 2 с². При использовании коэффициента, равного 2 с², величина ВПК у здоровых нетренированных людей в условиях эйтонии приближается к единице, что упрощает количественную оценку изменений баланса тонусов отделов вегетативной нервной системы. Величина k установлена на основании анализа данных суточного мониторирования АД и ЧСС (аппарат АВРМ-02 фирмы Meditech, Венгрия) у 16 здоровых людей (8 мужчин в возрасте от 27 до 45 лет и 8 женщин в возрасте от 30 до 43 лет (средний возраст 35,1±0,8 лет) с учетом их дневниковых записей. Так, величина ВПК, рассчитанная с использованием k, равного 2 с², днем в период бодрствования (при физиологической относительной симпатикотонии) составляет примерно 1,147±0,032 и ночью во время сна (при относительной ваготонии) - 0,851±0,024. Среднеарифметическая этих величии практически равна единице.

Предлагается следующая формула расчета величины ВПК:
ВПК=k•f_c ²•АД_п/АД_с,
где ВПК - вегетативный показатель кровообращения;
k - размерный эмпирический коэффициент, равный 2 с²;
f_c - частота сердечных сокращений, с^-1;
АД_п - пульсовое артериальное давление, мм рт.ст.;
АД_с - систолическое артериальное давление, мм рт.ст.

Для сравнения: величина вегетативного индекса Кердо составила у тех же испытуемых в дневное время в среднем - 0,10±0,01 у.е., что неверно отражает преобладание ваготонии в период бодрствования и активной деятельности, и в ночное время - в среднем - 0,13±0,01 у.е. Таким образом, вегетативный индекс Кердо дает недостаточно точное представление о преобладающем вегетативном тонусе в системе кровообращения в различное время суток.

В результате проведенных клиноортостатических проб у 120 здоровых людей в возрасте от 22 до 45 лет (средний возраст 29,8±0,7 лет) выявлено существенное различие величины ВПК в зависимости от положения тела: в вертикальном положении (на третьей минуте активного ортостаза) рассчитанный показатель оказался равным в среднем 1,090±0,017, а в горизонтальном - после отдыха не менее 15 минут - 0,901±0,015 (р<0,05).

Дополнительно рассчитанная величина ВПК в положении сидя без значимого психоэмоционального и физического напряжения у этих же обследуемых оказалась равной 1,014±0,018.

Проведено суточное мониторирование АД и ЧСС у 23 больных гипертонической болезнью II стадии, на основании зарегистрированных показателей гемодинамики рассчитана средняя величина ВПК для дневного времени и для ночи: 1,289±0,075 и 1,021±0,059 соответственно. Эти величины достоверно отличаются от рассчитанных у здоровых лиц (р<0,05).

На основании всестороннего анализа выявленных величин ВПК у здоровых лиц и у больных с заболеваниями ССС, при различных клинических ситуациях, а также сопоставления их значений и данных суточного мониторирования АД и ЧСС, клиноортостатических проб и кардиоинтервалографий установлены следующие количественные значения показателя при разных уровнях преобладания влияния симпатической или парасимпатической нервной системы:
Резко выраженная симпатикотония - >2,0
Выраженная симпатикотония - 1,56-2,0
Умеренно выраженная симпатикотония - 1,30-1,55
Легко выраженная симпатикотония - 1,06-1,29
Эйтония - 0,95-1,05
Легко выраженная ваготония - 0,94-0,80
Умеренно выраженная ваготония - 0,79-0,65
Выраженная ваготония - 0,64-0,50
Резко выраженная ваготония - <0,50
Оценка состояния вегетативной регуляции ССС с помощью рассчитанных величин ВПК проводится с обязательным учетом времени суток, положения тела, физической активности и психоэмоционального напряжения. Критериями грубого нарушения вегетативного гомеостаза в системе кровообращения у больных в покое являются увеличение ВПК больше 2,0 или уменьшение его ниже 0,5, что наблюдается при тяжелых органических заболеваниях ССС. Сердечно-сосудистая патология проявляется также повышением ВПК больше 0,95 во время сна и в покое в горизонтальном положении (что свидетельствует об отсутствии физиологической ваготонии), снижением величины показателя меньше 0,95-1,0 в вертикальном положении и при физической нагрузке. В положении сидя в покое нормальные величины ВПК не меньше 0,8 и не больше 1,3. При суточном амбулаторном мониторировании АД и ЧСС признаки нарушения вегетативной регуляции заключаются в снижении средней величины ВПК днем в период бодрствования меньше единицы, а в ночное время во время сна - в повышении больше единицы.

Расчет величины ВПК облегчает диагностику различных сердечно-сосудистых заболеваний и клинических состояний в кардиологии, так как, наряду с изменениями гемодинамики, в большинстве случаев имеются и существенные нарушения вегетативной регуляции. Кроме того, определение ВПК имеет значение при решении вопроса о целесообразности назначения тех или иных групп лекарственных препаратов (β-адреноблокаторов, антагонистов кальция и др.). Так, по нашим данным, у больных гипертонической болезнью в большинстве случаев неэффективно назначение β-адреноблокаторов или антагониста Са-верапамила, при величине ВПК, не превышающей 1,3.

Примеры клинического применения оценки состояния вегетативной регуляции ССС с помощью расчета величины ВПК у больных с различной сердечно-сосудистой патологией.

Пример 1
Больной В., 37 лет. Диагноз: Гипертоническая болезнь II ст., высокий риск. Гипертрофия левого желудочка. Жалобы на сердцебиение, боли в теменнной области головы, дрожь в теле. В положении сидя в покое ЧСС 96 в 1 минуту, АД 182/106 мм рт. ст. ВПК=2,14, что соответствует резко выраженной симпатикотонии. Состояние расценено как адреналовый (или нейровегетативный) гипертонический криз. Для сравнения: индекс Кердо равен -0,104, что можно неверно трактовать как относительное преобладание влияний парасимпатической нервной системы. Криз купирован приемом клофелина под язык.

Пример 2
Больной А., 63 лет. Диагноз: Гипертоническая болезнь II стадии. Расслаивающая аневризма аорты. Повышение АД в течение примерно 15 лет. Около двух недель назад утром у больного возникла боль в левом боку (со стороны спины), которая продолжалась около получаса. Был госпитализирован через 4 дня. При повторных электрокардиографических исследованиях, рентгенографии органов грудной клетки, ультразвуковом исследовании сердца, аорты и сосудов патологии не выявлено. При суточном мониторировании АД и ЧСС (аппарат АВРМ-02) выявлены их следующие средние величины в различные периоды суток: днем, в период бодрствования АД 162,4/102,57 мм рт.ст и ЧСС 88,2 в 1 минуту; ночью - АД 176,71 /104,43 мм рт.ст. и ЧСС 79,57 в 1 минуту. Величина ВПК составила днем в среднем 1,59, ночью - 1,44. Обращает на себя внимание не только повышение величин АД и ЧСС ночью, но и также сохранение умеренной симпатикотонии. После назначения, наряду с другими антигипертензивными препаратами, β-адреноблокатора (атенолол: сначала 50 мг 2 раза в сутки, затем 100 мг 2 раза) ночная симпатикотония сохранялась. У больного наблюдались также эпизоды повышения температуры, снижение гемоглобина и небольшое повышение билирубина. При аортографии выявлена расслаивающая аневризма аорты.

Пример 3
Больная М., 62 лет. Диагноз: ИБС: острый инфаркт миокарда. Жалобы на интенсивные загрудинные боли в течение 30 минут. ЧСС 52 в минуту, АД 88/52 мм рт.ст. ВПК=0,615, что соответствует выраженной ваготонии. С учетом этого состояние больной расценено как рефлекторный шок (болевой коллапс). (При истинном кардиогенном шоке наблюдается относительная симпатикотония.) Для сравнения: индекс, предложенный Кердо, в данном случае равен нулю, т.е. неверно свидетельствует об эйтонии. Купирование боли, внутривенное капельное введение реополиглюкина привело к быстрой "нормализации" гемодинамики и ВПК, в дальнейшем величина показателя повысилась в среднем до 1,2.

Пример 4
Больная М. , 17 лет. Больна около 1 месяца. Жалобы на учащенное сердцебиение, повышение АД, плаксивость, повышение температуры тела до субфебрильных цифр. В горизонтальном положении в покое ЧСС 170 в 1 минуту, АД 170/70 мм рт.ст. ВПК=9,444, что соответствует резко (чрезвычайно) выраженной симпатикотонии. (Была проведена также кардиоинтервалография: индекс напряжения оказался необычно высоким и составил 1050 у.е.) Для сравнения: индекс Кердо равен 0,588, что свидетельствует об относительной симпатикотонии, однако ее уровень оценить затруднительно. Проведено электрокардиографическое исследование. Заключение: пароксизмальная суправентрикулярная тахикардия. При пальпации щитовидной железы выявлено ее увеличение до II-III степени. Некоторое улучшение состояния наступило после приема атенолола. Возникло предположение о взаимосвязи нарушения вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы с гипертиреоидизмом. Больная проконсультирована эндокринологом. Диагноз: Диффузный токсический зоб II-III степени (впервые выявленный). На фоне лечения мерказолилом и анаприлином состояние больной улучшилось, величина ВПК снизилась до 1,1.

Пример 5
Больная Б. , 79 лет. Диагноз: Изолированная систолическая артериальная гипертония II степени. Атеросклероз аорты. Ишемическая болезнь сердца: стенокардия напряжения D функциональный класс. H₁. Получает нитросорбид. Беспокоят частые подъемы АД до 180-185/80-85 мм рт.ст. без существенного учащения пульса, что сопровождается головной болью и головокружением. При осмотре: в положении сидя в покое ЧСС 60 в 1 минуту, АД 166/80 мм рт.ст., ВПК= 1,04. В данном случае величина ВПК свидетельствует об эйтонии. Больной назначен ингибитор ангиотензинпревращающего фермента - престариум. В дальнейшем лечение дополнено арифоном.

Пример 6
Больной Ч., 55 лет. Диагноз: ИБС: постинфарктный кардиосклероз (инфаркт миокарда от 2000 г.). Н₁. Передозировка β-адреноблокаторами. Жалобы на общую слабость, частое головокружение. Получает нитраты и анаприлин 40 мг 3 раза в день. При суточном мониторировании АД и ЧСС установлены следующие их средние значения: АД 147,5/81,9 мм рт.ст. и ЧСС 41,8 в 1 минуту в дневное время и АД 140,86/75,57 мм рт. ст. и ЧСС 39,5 в 1 минуту - в ночное время. ВПК днем равен в среднем 0,43, ночью - 0,40. Необходимо отметить, что, по нашим наблюдениям, у больных без наличия синдрома слабости синусового узла и атриовентрикулярной блокады величина ВПК меньше 0,5 может быть только медикаментозно обусловленной. Больному проведена коррекция дозы β-адреноблокатора (снижена доза анаприлина), лечение дополнено ингибитором ангиотензинпревращающего фермента - эналаприлом.

Приведенные примеры показывают достаточную простоту и доступность способа количественного определения уровня преобладающего вегетативного тонуса в регуляции гемодинамики путем расчета величины ВПК, его практическое значение в диагностике заболеваний и клинических состояний у кардиологических больных, а также в процессе выбора лекарственных препаратов и контроля за лечением.

Использование предлагаемого способа оценки состояния вегетативной регуляции ССС путем количественного определения уровня доминирующего вегетативного тонуса и определения его адекватности функциональному состоянию пациента при влиянии на него различных физиологических и физических факторов позволило улучшить диагностику и повысить эффективность лечения сердечно-сосудистых заболеваний и клинических состояний у больных в процессе амбулаторного и стационарного лечения в терапевтическом отделении, в отделениях функциональной диагностики и реанимации.

Таким образом, заявленное техническое решение обладает более высокой эффективностью по сравнению с прототипом, так как позволяет точнее оценивать состояние вегетативной регуляции и функциональное состояние ССС у кардиологических больных. Способ прост в осуществлении, не требует дополнительной аппаратуры и может быть использован во всех медицинских учреждениях.

Изобретение относится к медицине, кардиологии. У больных определяют частоту сердечных сокращений, пульсовое и систолическое артериальное давление. Вычисляют по предложенной математической формуле вегетативный показатель кровообращения ВПК. По величине ВПК определяют эйтонию, симпатикотонию или ваготонию.

Способ оценки состояния вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы у больных путем определения преобладающего вегетативного тонуса через определение показателей кровообращения и их соотношение, отличающийся тем, что определяют систолическое и пульсовое артериальное давление и рассчитывают вегетативный показатель кровообращения по формуле
ВПК = k*f_c ²*АД_п/АД_с,
где ВПК - вегетативный показатель кровообращения;
k - размерный эмпирический коэффициент, равный 2с²;
f_c - частота сердечных сокращений, с^-1;
АД_п - пульсовое артериальное давление, мм рт. ст.;
АД_с - систолическое артериальное давление, мм рт. ст.,
причем при эйтонии величина показателя равна 0,95-1,05, уровень относительной симпатикотонии или ваготонии устанавливают, соответственно, по степени ее возрастания или уменьшения и оценивают соответствие вегетативного тонуса физиологическому состоянию, в котором находится пациент.