СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ЛИЦ С НАРУШЕНИЯМИ АДАПТАЦИИ К ХОЛОДУ

Название	СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ЛИЦ С НАРУШЕНИЯМИ АДАПТАЦИИ К ХОЛОДУ
Разработчик (Авторы)	Попов Василий Алексеевич, Попова Наталья Васильевна
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2436498
Дата регистрации	20.12.2011
Правообладатель	Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный государственный медицинский университет (г. Архангельск) Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" (ГОУ ВПО СГМУ Росздрава)
Область применения (класс МПК)	A61B 5/00 (2006.01)

Описание изобретения

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в ангиологии, кардиологии, физиологии.

Европейский Север РФ является одним из важнейших регионов размещения жизненных ресурсов страны. Здесь сосредоточены значительные запасы леса, драгоценных металлов, добываются рыба, морской зверь, пушнина, развивается промышленная разработка нефти и природного газа. Промышленно-экономическое использование природных ресурсов осуществляется в сложных климатогеографических и производственных условиях. Продолжительная зима и короткое прохладное лето создают общий фон низких температур в течение длительного периода времени года. Внезапные и резкие перепады барометрического давления, вызываемые перемещением больших холодных масс воздуха из Арктики, близость теплого течения Гольфстрима у побережья Кольского полуострова обеспечивают повышенную влажность воздуха, что в сочетании с низкой температурой оказывает неблагоприятное воздействие на организм человека [1, 18, 23, 33, 50]. Помимо коренных жителей в трудовой деятельности участвует большое число людей, прибывающих из более южных климатических регионов, и из-за недооценки особенностей климатических факторов Севера именно у этих лиц наиболее часто наблюдаются поражения холодом при длительном повторном его воздействии во время работы [9, 16, 19, 24, 40, 49].

В связи с этим разработка прогностических критериев оценки функциональных возможностей и адаптабельности человека, методов и способов отбора для работы в экстремальных условиях остается актуальной проблемой физиологии труда, авиакосмической, спортивной и военной медицины. Вместе с этими аспектами проблемы наиболее интенсивно в последнее двадцатилетие развиваются теория и методология массового мониторинга здоровья на основе принципов донозологической диагностики, создания специализированных аппаратурных комплексов, средств и методов оперативного сбора, обработки и анализа получаемой информации. Поэтому важное значение имеет углубление медицинского контроля при профотборе контингента для работы в регионе, что обуславливает необходимость использования инструментальных методов, которые позволяют весьма рано и наглядно на амбулаторном этапе объективизировать конкретные, например циркуляторные, процессы, управляемые вегетативной нервной системой и участвующие в регуляции теплообмена в условиях низкой температуры в сочетании с высокой влажностью воздуха.

Так, группой авторов Новиков В.Т. и др. [39] установлена прогностическая ценность артериального давления, частоты пульса, конечного диастолического объема, ударного и минутного объема кровотока, среднединамического артериального и общего периферического сопротивления для выявления устойчивости человека в отношении физической нагрузки. В работах А.А.Путилова [45] представлена возможность обнаружения скрытого десинхроноза в организме человека по соотношению числа сердечных сокращений и частоты дыхания. В наблюдениях Давыденко В.И. с соавт. [17] было установлено, что при годичной адаптации полярников к условиям Антарктиды наиболее высокая физическая работоспособность поддерживалась у лиц с исходным сердечным типом саморегуляции кровообращения по Н.И.Аринчину [5], а самая низкая - у лиц с сосудистым типом. В исследовании Берсеневой А.П. [8] продемонстрирована высокая информативность статистических характеристик сердечного ритма для диагностики донозологических состояний организма и определения его адаптационных резервов. По результатам выполнения шестиминутной велоэргометрической нагрузки мощностью 150 Вт Айдаралиев А.А. с соавт. [3] выделяют среди обследованных лиц «сильных» (высокорезистентных), «средних» и «слабых» (низкорезистентных). Но после месячного пребывания в экстремальных условиях различия между «сильными» и «слабыми» по толерантности к шестиминутной велоэргометрической нагрузке практически нивелировались [11]. По данным Лабутина Н.Ю. [31] выявлена корреляционная зависимость резерва кардиореспираторной системы с физической работоспособностью, элементами тканевого дыхания, антропометрическими особенностями при адаптации у здоровых мужчин в Арктике.

Обилие предложенных прогностических критериев, отсутствие сравнительных данных об их информативности приводят к тому, что практическому врачу трудно ориентироваться в этом многообразии предложений [11]. Вместе с тем приходится признать, что до настоящего времени не создано эффективного метода, пригодного для целей профотбора лиц к трудовой деятельности, протекающей в особых условиях [11]. Сложившаяся ситуация стимулирует попытки систематизации и упрощения существующих критериев с выделением из них наиболее важных, информативных.

Указанные методы изучения состояния центрального и периферического кровообращения дают объективную информацию о резервных возможностях макро- и микрогемодинамики необходимого условия действительного состояния организма человека. Существующие сегодня исследования, посвященные прогнозированию состояния и работоспособности человека в экстремальных условиях, чаще носят фрагментарный характер и содержат в основе прогностической информации чаще качественные признаки [13, 31, 39, 45]. В связи с этим практической задачей оценки функционального состояния, например, сердечно-сосудистой системы является развитие исследований, позволяющих дать врачу дополнительные сведения в виде информативных физиологических критериев для отбора людей для работы и жизнедеятельности в экстремальных природно-производственных условиях региона. В таких ситуациях важно правильно выявить общую направленность патофизиологических изменений из целой совокупности метаболических и сосудистых реакций, возникающих у работающих в производственных условиях влажного холода, а это возможно по функциональному состоянию сердечно-сосудистой системы. Одним из информативных методов оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы, в том числе и у этих лиц, является метод математического анализа вариабельности сердечного ритма [6, 29, 36]. Поэтому нам представляется уместным использование в повседневной клинической практике метода исследования функционального состояния различных отделов вегетативной нервной системы (ВНС) по вариабельности сердечного ритма (ВСР) в динамике кратковременного охлаждения для выявления лиц с нарушениями адаптации к холоду.

В качестве прототипа взят известный способ определения температурной зоны комфорта и диапазона температурной адаптации по Алексееву П.П. [4], согласно которому одним из первых внешних проявлений сосудистых расстройств является смещение температурной зоны комфорта, а приспособление тканевого кровотока к крайним точкам температуры внешней среды, при котором клинически в органе не появляется дефицита тканевого обмена, определяются диапазоном температурной адаптации органа. Практическим подтверждением вышеизложенного является проба с охлаждением, позволяющая определить приспособление сосудистой системы к этому нагрузочному тесту [4]. По данным Алексеева П.П. [4] у адаптированных к холоду людей восстановление кожной температуры к исходной происходит в течение 10 минут, а у неадаптированных - медленно, 20-30 и более минут.

Однако контактный метод измерения температуры не исключает рефлекторного влияния на сосудистую систему самих датчиков прибора, что может приводить к некоторому отклонению полученных показателей от истинной температуры. На термометрические показатели заметно влияет целый ряд факторов (температура окружающего воздуха, физическое и психическое состояние больного и т.д.), уменьшая достоверность метода.

Известно, что температурные реакции в живых тканях, сопровождающие любые изменения в их функционировании (то есть любую совершающуюся в клетках того или иного органа работу), складываются из двух основных составляющих: метаболизма и сосудистого фактора. От того, какой их этих факторов вносит основной вклад в формирование местных тепловых полей и локальных температурных реакций, зависят принципиальные методологические подходы в исследованиях термогенеза и терморегуляции, с одной стороны, а с другой - ценность метода для диагностики того или иного механизма, а следовательно, и характера патологии [28, 41]. Вместе с тем российские и международные эксперты отмечают значительный потенциал тепловидения для диагностики различных сосудистых синдромов, оценки их выраженности, контроля эффективности лечения, прогнозирования возможных исходов [27]. Поэтому нам представляется удобным использовать тепловидение в качестве оценки функционального состояния периферического кровообращения у лиц, трудоустраивающихся для работы в условиях Севера, путем определения исходного инфракрасного излучения рук здорового человека и применения пробы с охлаждением [44].

Многие исследователи вполне обоснованно полагают, что измерение физиологических показателей в условиях относительного покоя дает недостаточную информацию для оценки резервных возможностей организма. Поэтому для этих целей используются функциональные пробы и, в частности, проба с охлаждением. Применение последней обусловлено тем, что проба с охлаждением является адекватным воздействием для человека, она может быть дозирована по интенсивности, продолжительности и подбирается индивидуально для каждого испытуемого. Касаясь вопроса о целесообразности использования для оценки функциональных резервов организма разных по интенсивности нагрузок, многие исследователи [28, 30, 33, 42] считают, что использование для этих целей предельных нагрузок зачастую неоправданно, так как может привести к срыву, развитию предпатологического или патологического состояния. Поэтому оценка функционального резерва должна осуществляться в обычных условиях с использованием таких нагрузочных проб, которые не приводят к предельному напряжению организма [54].

Время восстановления кожной температуры является важным диагностическим признаком, однако не меньшее значение для состояния циркуляторных процессов имеют форма и последовательность динамики изменений тепловой картины, обусловленной сосудистыми и метаболическими реакциями, возникающими в ответ на функциональную пробу (кратковременное охлаждение). Но, что особенно важно, эта информация дает специфическую характеристику выявленных изменений циркуляции, позволяет высказаться о патогенезе этих проявлений, степени компенсации нарушенных функций [27, 28, 40, 44].

Необходимость оценки адаптационного потенциала и физиологических резервов как объективных характеристик состояния организма требует новых подходов к исследованию функциональных возможностей человека. Так, при оценке функционального резерва системы кровообращения необходимо комплексно рассматривать параметры вегетативного гомеостаза и с этих позиций показатели ритма сердца могут выступать в качестве интегральных маркеров адаптационного процесса в экстремальных условиях среды [6] наряду с тепловизионной холодовой пробой.

Целью изобретения является расширение информативности функциональной холодовой пробы для прогностической оценки динамики физиологического состояния кровеносной системы для выявления лиц с нарушениями адаптации к холоду.

Поставленная цель достигается тем, что обследуемому до и после холодовой пробы проводят тепловизионное исследование рук и математический анализ вариабельности сердечного ритма, и определяемый у молодых людей конвекционный тип передачи тепла с концевых фаланг током крови от артерий пальцев к поверхностным сосудам в течение не менее 10 минут при исходной активности парасимпатической нервной системы свидетельствует о хорошей компенсаторной реакции сосудистой системы, а преобладание у пожилых и старых людей контактного пути передачи тепла со стороны предплечья от «теплых» зон к «холодным» в течение 22 минут и более при исходной активности парасимпатической нервной системы указывает на нарушение адаптации к холоду.

Одним из направлений современной оптики является тепловидение, изучающее методы и приборы, которые обеспечивают возможность наблюдения слабонагретых тел по их тепловому излучению в инфракрасной области спектра. Развитие тепловидения позволило осуществить диагностику различных заболеваний путем регистрации предельно малых перепадов температуры на поверхности тела человека, связанных с процессами, происходящими в организме.

Наиболее существенной чертой распределения температуры на поверхности человеческого тела является симметрия относительно срединной линии [53, 64]. Поэтому диагностическую ценность может представлять сравнительное исследование распределения температур и выявление нарушения симметрии, обусловленные необычными структурными соотношениями сосудистой сети (врожденные аномалии, сосудистые опухоли), изменениями тонуса сосудов (нарушения вегетативной иннервации, рефлекторные изменения тонуса), местными расстройствами кровообращения (травмы, тромбоз, склероз сосудов и др.), нарушениями венозного оттока (застой, обратный ток крови при недостаточности клапанов вен), локальными изменениями теплопродукции (воспалительные очаги, опухоли, ревматоидный артрит), изменениями теплопроводности тканей (отек, уплотнение тканей, изменение содержания жира) [56, 60].

Диагностические возможности метода при различных заболеваниях определили Гребенюк M.В. [15], Зарецкий В.В. с соавт. [21], Макаренко Т.П. с соавт. [32], Мельникова В.П. с соавт. [35], Мирошников М.М. [37], Biasi G. [55], Weiss M.E et al [65].

Регистрируемое с поверхности тела инфракрасное излучение (ИКИ) является результатом, прежде всего и преимущественно, ИКИ из кожи и зависит от ее температуры [41, 62]. Температура кожи различных участков поверхности тела как показатель теплового баланса между внутренними и поверхностными структурами человеческого организма [10, 34], по мнению большинства исследователей, определяется тремя факторами: особенностями васкуляризации поверхностных тканей, уровнем метаболических процессов в них и различиями в теплопроводности подкожных тканей, которые преимущественно обусловлены разным развитием жировой клетчатки [22, 47]. В то же время абсолютные значения температуры кожи могут колебаться в довольно широких пределах, что обусловлено влиянием различных экзо- и эндогенных факторов [43, 51, 58]. Что касается влияния экзогенных факторов, то в медицинской практике условия, при которых производится измерение температуры или регистрация ИКИ, стандартизованы [52]. Напротив, дискуссия о влиянии эндогенных факторов еще не завершена. Наибольшее значение среди них имеет характер сосудистого кровотока [44, 46] главным образом в коже и подкожной клетчатке, и, в меньшей степени, интенсивность общих и, особенно, местных метаболических процессов [7].

Даже в условиях комфорта и покоя кожная температура обнаруживает большую лабильность, особенно в области кистей и стоп - наиболее активных зон физиологической терморегуляции [46]. Такая изменчивость показателей кожной температуры объясняет влияние высших отделов центральной нервной системы на интенсивность обменных реакций и состояние кровеносной системы, особенно ее микроциркуляторного русла [12]. Механизмы регуляции теплоизлучения кожи человека тесно связаны с теплорегуляцией во всем организме вообще, хотя и имеют ряд особенностей. Последнее можно понять, зная своеобразие строения кожи.

Кровеносная система кожи включает в себя два уровня артериальных сосудов. Глубокое артериальное сплетение сосудов, питающее всю кожу, расположено на границе подкожной клетчатки и дермы, от него почти вертикально вверх отходят ветви, образующие подсосочковые сплетения сосудов. Кровеносные сосуды кожи находятся в непрерывной деятельности: они то сужаются, то расширяются в зависимости от действия тепла и холода, мелких раздражителей разного рода (механических, физических, химических), а также от различных эндогенных влияний [26, 34, 59].

Важно, что температура «оболочки», в том числе и кожи, преимущественно определяется тепловой энергией, поступающей из «ядра» по трем возможным каналам: в виде ИК-радиации, путем контакта и конвекции с током тепловой крови по сосудам [10, 57].

Относительно возможности передачи тепла излучением, то данный путь является несостоятельным и весьма ограниченным, не более 1%, а роль контактной передачи тепла подкожными тканями оказывается также малозначимой. Поэтому вполне естественным является утверждение о том, что основную роль в колебаниях температуры кожи, выявляемых различными методами, в том числе и методом термографии, играют локальные изменения кровотока [2, 22, 44].

Теплообмен с внешней средой, индикатором которого является температура тела и, в частности, кожи, осуществляется через испарение, конвекцию и излучение [10, 12], а теплоотдача излучением занимает главное место в теплообмене человеческого тела и реализует 45,9-75% теплопотерь организма. Очевиден вывод, что регистрируемое ИКИ с поверхности кожи вполне адекватно отражает интенсивность теплопродукции во внутренних органах [32, 48].

Нервные связи между внутренними органами и кожей реализуется в виде висцеро-кожных или кожно-висцеральных рефлексов, осуществляющихся по типу либо аксон-рефлексов, либо сегментарных, либо проекционных. Наиболее отчетливо поверхностно-глубинные связи проявляются при патологии, когда возникают стойко существующие кожные зоны с измененной чувствительностью, трофикой, измененными сосудистыми, пилоромоторными, секреторными и другими реакциями [27, 28, 37].

Таким образом, кожа человека является обширной зоной, отражающей в той или иной степени процессы, происходящие во внутренних органах. Температура кожи и подлежащих тканей может иметь «мозаичный» характер - вследствие неоднородности температуры внутренних органов или даже отдельных участков того или иного органа [38, 61].

Естественное инфракрасное излучение верхних конечностей регистрировалось нами на отечественном быстродействующем многофункциональном тепловизионном комплексе «БТВ-3 ЭВМ», изготовленном на ГНПП «Исток». Двухдиапазонная модификация обеспечивает работу в диапазонах 3-5 мкм и 8-12 мкм одновременно. Два основных зеркала объектива и три линзовые насадки позволяют комплексу работать в углах обзора 4,5×4,5°; 7,2×7,2° или линейных полях зрения 60×60; 29,5×29,5 и 10,5×10,5 мм. Основные параметры базовой модификации: 100 строк в растре, частота кадров 16 Гц, порог температурной чувствительности 0,15°С [20].

Компьютерная модификация тепловизора «БТВ-3 ЭВМ» (в составе тепловизионной камеры, видеоконтрольного устройства, устройства сопряжения тепловизора с ЭВМ) позволяет получить на дисплее цветную градационную картину наблюдаемого объекта с привязкой ее к температурной шкале. Система функций тепловизора, задаваемая программой, дает возможность получать профили сечений распределения температуры по различным направлениям, гистограммы и другие параметры. Различного рода маркеры, перекрестия, изотермы помогают производить количественную обработку непосредственно в процессе наблюдения.

Калибровка тепловизора при проведении измерения температуры и ее контраста обеспечивается излучателем ИТО-1 с двумя излучающими поверхностями, который входит в комплект тепловизионного комплекса. Одна из них имеет фиксированную температуру 30°С, а на другой - устанавливаются значения температуры 32, 35 и 40°С. Погрешность градуировки 0,3°С [20].

При необходимости тепловое изображение регистрируется на фотопленке. В компьютерной модификации монитор персонального компьютера (ПК) и цветной принтер регистрируют градационную многоцветовую картину. Удобным средством является контурное воспроизведение черно-белым принтером наблюдаемых температурных полей с указанием температурных перепадов, площадей с измененной температурой. Совместно с изображением «теплового» портрета обследуемого на дисплее, а затем па распечатке регистрируются следующие данные: ФИО, возраст, объективные количественные показатели термограмм - перепад температуры, площадь области с повышенной или пониженной температурой, краткое заключение исследователя. Эти же данные остаются и в электронном архиве ЭВМ (компьютера).

Термография выполнялась в затемненном плотными шторами помещении площадью 22 м², при оптимальной температуре воздуха 20-22°С, так как при более низкой температуре у обследуемых появляется озноб, а при более высокой, наблюдается снижение контрастности термограмм. Исключались источники прямого тепла, потоки воздуха, присутствие посторонних лиц, оказывающих влияние на температуру кожи пациента. Относительная влажность воздуха в помещении 40-70% [22, 35]. Также перед обследованием исключалось курение.

Исследуемая область должна быть адаптирована к температуре окружающего воздуха, для этого за 15-20 минут до начала обследования она освобождалась от одежды. В течение периода тепловизионного исследования в положении обследуемого сидя руки располагались перед воспринимающей камерой термографа на специальной подставке на уровне грудной клетки, перекрытой полиэтиленовой сеткой, что исключало образование дополнительного теплового потока, образование фона и способствовало исключению артефактов при исследовании инфракрасного излучения (Рационализаторское предложение №5/74, Г.А.Орлов и В.А.Попов, 1974).

Термографическая картина верхних конечностей практически здоровых людей характеризуется симметричностью рисунка. На дорсальных поверхностях «теплых» кистей рук (прицельные термограммы) нередко виден еще более светлый рисунок вен. Светлые тона в общем характерны для термографического изображения предплечья и плеча с постоянным повышением интенсивности теплового излучения от дистальных отделов к проксимальным (плечо светлее проксимальных отделов предплечья, зона локтевого сустава гипотермальна). Повышенная светимость имеет место в верхней трети медиальной поверхности плеча, внутренней области локтевого сустава. Наружные поверхности плеча, предплечья и 1 пальца кисти в норме имеют несколько повышенную светимость [21, 44].

Итак, для выяснения характера сосудистых реакций и возможностей дифференцированной оценки, возрастных анатомо-физиологических изменений, а также в целях профессионального отбора используем в сочетании с термографией дополнительную пробу с охлаждением, которая разработана в клинике общей хирургии СГМУ г.Архангельска [44]. Выбор данной пробы основывается на известном факте: кровообращение в состоянии покоя в коже определяется главным образом не местными потребностями, а факторами, обеспечивающими температурный гомеостаз в организме в целом. Обычно на кожу действует температура окружающей среды, которая ниже температуры тела, и такое самоохлаждение ткани, вызываемое ограничением кровотока, понижает тканевой кровоток [51, 52].

Таким образом, кратковременное охлаждение приводит к сужению кожных сосудов и поверхностных вен, уменьшению интенсивности образования в коже сосудорасширяющих метаболитов [57]. Ввиду этого приток крови к охлажденной конечности в большей степени направлен к более глубоко расположенным тканям, а возврат ее происходит главным образом по venae comities, которые локализуются вблизи магистральных артерий, что способствует теплообмену и охлаждению артериальной крови [27, 28]. При местном понижении температуры уменьшается интенсивность кровотока вследствие повышения сосудистого тонуса и увеличения вязкости крови [4, 10]. Выбор пробы с охлаждением основывается и на том положении, что в районах северного, полярного и приполярного региона одним из главных экстремальных факторов внешней среды, оказывающих неблагоприятное воздействие на организм человека, является низкая температура в сочетании с высокой влажностью воздуха [40, 44].

Методика пробы с охлаждением следующая: исследуется исходное инфракрасное излучение обеих рук термографом, затем правая рука исследуемого человека погружается в воду до уровня лучезапястного сустава при температуре ее +6 - +8°С, на одну минуту. Влажная кисть и пальцы осторожно и тщательно высушиваются марлевой салфеткой, и обе руки вновь помещают на специальную подставку перед камерой термографа, проводятся дальнейшее наблюдение и регистрация инфракрасного излучения тканей конечностей. Регистрируется два типа восстановления инфракрасного излучения в ответ на кратковременное охлаждение: конвекционный и контактный. Определяются скорость и интенсивность восстановления исходного излучения.

Для оценки системы вегетативной регуляции сердца и сосудов могут быть использованы данные о вариабельности гемодинамических параметров, из которых наиболее простым и доступным является сердечный ритм. Чувствительные рецепторные приборы - баро- и хеморецепторы - контролируют различные параметры кровообращения в самых разных точках сосудистого русла и в самом сердце и постоянно информируют центральную нервную систему о происходящих изменениях. Известны компенсаторные механизмы, обеспечивающие приспособление кардиореспираторной системы к изменениям среды. К ним относятся разнообразные рефлекторные механизмы, увеличение легочной вентиляции, скорости кровотока, потребление кислорода, гиперфункция сердца, оптимизация метаболических процессов в тканях и др. Все эти механизмы, как звенья единой функциональной системы, в конечном итоге действуют в направлении поддержания сердечно-сосудистого гомеостаза. Следовательно, имеется возможность при использовании соответствующих методов анализа (например, ВСР) не только судить о функциональных резервах системы кровообращения, но и выявить степень участия симпатической и парасимпатической системы регуляции тканевого кровотока, в том числе и при холодовой пробе. Анализ ВСР - это современная методология и технология исследования и оценки состояния регуляторных систем организма, в частности функционального состояния различных отделов ВНС. Популярность этого метода обусловлена высокой достоверностью и информативностью результатов при достаточной простоте проведения исследования [6].

Физиологические механизмы ВСР основаны на том, что последовательный ряд кардиоинтервалов (кардиоритмограмма) отражает регуляторные влияния на синусовый узел сердца различных отделов ВНС - симпатического и парасимпатического. В состоянии покоя влияние обоих отделов ВНС на сердце уравновешено, наблюдается так называемый вегетативный баланс. При стрессе, физической нагрузке растет активность симпатического отдела ВНС и снижается парасимпатического [29]. Сон, пищеварение приводят к доминированию парасимпатического отдела ВНС [63]. Парасимпатический тонус преобладает также у молодых здоровых людей в состоянии покоя. Суточный ритм вегетативного тонуса характеризуется повышением в дневное время суток симпатических влияний на сердечно-сосудистую систему и парасимпатических ночью [29, 63]. При старении рефлекторные влияния на сердечно-сосудистую систему ослабляются, наблюдается дезинтеграция различных уровней вегетативной регуляции сердечной деятельности. У лиц старшего возраста на фоне общего снижения вегетативного тонуса формируется относительное преобладание симпатической регуляции, что, учитывая возраст, - зависимое уменьшение функциональных резервов сердечно-сосудистой системы создает предпосылки для ухудшения коронарного и периферического кровоснабжения и развития аритмий [36]. Очевидна потребность в проведении дополнительных популяционных исследований ВСР с охватом всего возрастного спектра среди мужчин и женщин, так как ВСР несет в себе прогностическую информацию, являющуюся независимой и лежащей за пределами традиционных факторов риска [63].

Наибольшее применение в России за последние 40 лет получили следующие пять методов анализа ритма сердца: статистический анализ, вариационная пульсометрия, автокорреляционный анализ, корреляционная ритмография, спектральный анализ. Для точной количественной оценки периодических процессов в сердечном ритме служит спектральный анализ, физиологический смысл которого состоит в том, что с его помощью оценивается активность отдельных уровней управления ритма сердца. По оси абсцисс откладываются значения периодов колебаний в секундах, по оси ординат - мощности соответствующих спектральных составляющих в миллисекундах (мс²). При спектральном анализе так называемых коротких динамических рядов кардиоинтервалов продолжительностью до 5 минут, можно измерить мощности дыхательных волн (HF) и медленных волн 1-го порядка (LF) и 2-го порядка (VLF) [6].

Активность симпатического отдела ВНС оценивается по степени торможения активности автономного контура регуляции, за который ответственен парасимпатический отдел. Это хорошо отражает показатель мощности дыхательных волн сердечного ритма в абсолютном и процентном виде. Обычно дыхательная составляющая (HF) составляет 15-25% суммарной мощности спектра. Снижение этой доли до 8-10% указывает на смещение вегетативного баланса в сторону преобладания симпатического отдела [6].

Мощность низкочастотной составляющей спектра (медленные волны 1-го порядка) характеризует состояние степени регуляции сосудистого тонуса. В норме чувствительные рецепторы синокаротидной зоны воспринимают изменения величины артериального давления, и афферентная нервная импульсация поступает в сосудодвигательный (вазомоторный) центр продолговатого мозга. Здесь осуществляется афферентный синтез (обработка и анализ поступающей информации), и в сосудистую систему поступают сигналы управления (эфферентная нервная импульсация). Этот процесс контроля сосудистого тонуса с обратной связью на гладкомышечные волокна сосудов осуществляется вазомоторным центром постоянно. Время, необходимое вазомоторному центру на операции приема, обработки и передачи информации, в среднем равно 10 сек. Увеличение до 13-14 секунд может указывать на замедление переработки информации в вазомоторном центре или на замедление передачи информации в системе барорефлекторной регуляции [29].

Кроме того, согласно европейско-американским стандартам вычисляется отношение средних значений низкочастотного и высокочастотного компонента (LF/HF) вариабельности сердечного ритма, что отражает соотношение уровней активности центрального и автономного контуров регуляции [63]. Таким образом, вегетативная регуляция обеспечивает необходимый уровень деятельности системы кровообращения в соответствии с потребностями организма больного в каждой конкретной ситуации, например, при проведении нагрузочных проб.

Медленные волны 2-го порядка (VLF) - спектральная составляющая сердечного ритма в диапазоне 0,04-0,015 Гц (25-70 сек) характеризует активность симпатического отдела ВНС и может использоваться как надежный маркер степени связи автономных (сегментарных) уровней регуляции кровообращения с надсегментарными, в том числе с гипофизарно-гипоталамическим и корковым, уровнем [29, 36].

По данным спектрального анализа сердечного ритма вычисляется индекс централизации - ИЦ (IC), который отражает степень преобладания недыхательных составляющих синусовой аритмии над дыхательными. Фактически - это количественная характеристика соотношений между центральным и автономным контурами регуляции сердечного ритма IC=(HF+LF)/VLF [6].

На основании вариационной пульсометрии вычисляется ряд производственных показателей, среди которых наиболее употребителен индекс напряжения регуляторных систем (ИН), который отражает степень централизации управления ритмом сердца и характеризует, в основном, активность симпатического отдела ВНС [6].

Наиболее удобная для вычисления переменная - стандартное отклонение NN интервалов - SDNN - квадратный корень из разброса NN. Поскольку величина под корнем математически эквивалентна общей мощности в спектральном анализе, SDNN отражает все циклические компоненты, ответственные за вариабельность в течение периода записи, в том числе подходящим является и 5-минутная длительность. Но ни одни из имеющихся индексов ВСР не обладают большой прогностической информацией, чем временные показатели ВСР, оценивающие ВСР в целом, как SDNN, определяющий суммарный эффект вегетативной регуляции кровообращения [63].

Но, как известно, западные исследователи в основном рассматривают ВСР как показатель состояния симпатического и парасимпатического отделов ВНС и исследуют изменения их баланса при различных заболеваниях и в процессе фармакологических воздействий [63].

Исследование осуществляют с помощью комплекса для анализа вариабельности сердечного ритма «Варикард» модели «ВК-1,4» (в дальнейшем - комплекс), питание которого осуществляется от сети переменного тока напряжением 220±22 Вт, с частотой 50±0,5 Гц и мощностью, потребляемой блоком не более 4 ВА. Комплекс изготавливается в климатическом исполнении УХЛ 4.2 по ГОСТ Р 50444-92 и предназначен для использования при температуре от +10°С до +35°С, атмосферном давлении от 630 до 800 мм рт.ст., относительной влажности 80±15%. Комплекс рекомендован к серийному выпуску и использованию в медицинской практике МЗ РФ (протокол №5 от 9 июня 1998 г. комиссии по диагностическим приборам и аппаратам) и работает под управлением IBM - совместимого ПК при помощи специализированного программного обеспечения и конструктивно состоит из блока пациента, связанного с ПК через стандартный интерфейс RS-232.

Наличие в комплексе средств для ведения базы данных позволяет хранить основные сведения о снятых ЭКГ, кардиоинтервалограмм (КИГ), результатах математического анализа КИГ для каждого обследованного, формировать и выводить на экран монитора и в печать выходные документы с основными показателями состояния системы регуляции сердечного ритма.

Способ осуществляется следующим образом.

1. Термографическое исследование начинается с получения исходного обзорного изображения верхних конечностей в серотональной характеристике.

2. При необходимости тепловое изображение верхних конечностей в компьютерной модификации регистрируется в виде градационной многоцветовой картины.

3. Включение аппаратной части комплекса «Варикард».

4. Подсоединение кабеля отведений и подключение электродов ЭКГ к пациенту: красный - к правой руке, желтый - к левой руке, черный - к правой ноге, зеленый - к левой ноге.

5. Запуск на выполнение файла.

6. Запись, отображение на экране монитора и запись в базу данных электрокардиосигнала в одном из трех стандартных отведений в течение 5 минут.

7. Выделение из кардиосигнала КИГ и отображение ее на экране монитора.

8. Корректировка КИГ включает визуальный просмотр сохраненных в памяти ЭВМ КИГ и электрокардиосигнала с целью редактирования ошибочных отметок R зубцов и выделение экстрасистол. Редактирование осуществляется в интерактивном графическом режиме.

9. Проведение одноминутной холодовой пробы с погружением правой кисти в воду при температуре +6°С - +8°С.