В клинической практике при использовании гипербарической оксигенации (ГБО) все большее распространение получает методика контроля функционального состояния организма по данным показателей вариабельности сердечного ритма (ВРС) [1-7]. При интерпретации показателей ВРС необходимо учитывать особенности индивидума, которые могут повлиять как на исходный вегетативный статус, так и на реактивность к гипероксии. Одной из таких особенностей является половая принадлежность исследуемого.

Физиологические особенности функционирования женского и мужского организмов обусловлены различиями нейрогуморальных адаптивных ответов на внешние воздействия. Это общеизвестные факты, но тем не менее нам не удалось обнаружить в литературе данных о половых различиях вегетативного ответа на гипероксию по данным показателей ВРС во время ГБО.

Целью данного исследования явилось определение половых различий исходного вегетативного статуса и вегетативной реактивности во время ГБО по данным показателей ВРС.

Материалы и методы

Исследования выполнены у 82 женщин и 149 мужчин, в группах экстремальных и компенсированных состояний (ЭС и КС). Подгруппа ЭС включала 103 клинических наблюдения (42 женщины и 61 мужчина), из которых 26 характеризовались крайне тяжелым состоянием, а 77 – тяжелым. Эти больные находились на лечении в реанимационных стационарах с различными заболеваниями, такими как: п реднамеренное самоповреждение путем повешения (6); токсическое действие окиси углерода (21); термические ожоги нескольких областей тела (13); ботулизм (6); сепсис (13); и другие заболевания. При КС наблюдались 128 больных (40 женщин и 88 мужчин) при 34 различных заболеваниях. В 45 случаях состояние этих больных характеризовалось как средней тяжести, в остальных – как удовлетворительное.

Во всех исследуемых наблюдениях больные получали лечение методом ГБО при 0,2 МПа, длительность изопрессии 40 мин, количество сеансов баротерапии - до 10.

Исследование динамических рядов показателей ВРС во время ГБО характеризует состояние вегетативной реактивности и резистентности к гипероксии. Для выполнения исследования нами была специально разработана и сертифицирована технология оценки реактивности к гипероксии по данным показателей ВРС [8, 9]. Изучалась динамика тридцати наиболее известных показателей ВРС на 14 этапах ГБО: 1 и 14 этапы – до и после сеанса ГБО; 2, 3 и 12, 13 этапы – соответственно пятиминутные промежутки компрессии и декомпрессии; 4 – 11 этапы - пятиминутные промежутки изопрессии. Средние значения и стандартная ошибка средних тридцати показателей ВРС на этапах ГБО в исследуемых группах анализировались графически. Наиболее существенные различия динамики показателей ВРС на этапах ГБО отбирались для углубленного анализа. Более подробное описание данной диагностической технологии изложено в периодических изданиях [10, 11].

Анализ динамики тридцати показателей ВРС представлен двумя парами графиков в одной системе координат у мужчин и женщин при ЭС и КС. Обозначение групп и количество клинических наблюдений в каждой группе указано на графиках. Следует отметить, что в каждом клиническом случае проведено в среднем 6 сеансов ГБО, то есть каждая точка на графике представлена приблизительно n*6 значениями показателя.

Результаты исследований

Наиболее известными показателями ВРС являются: средняя длительность кардиоинтервалов (meanR_R); стандартное отклонение длительностей кардиоинтервалов (StandDev); и индекс вегетативного напряжения (i_VegStr). Тренды средних значений этих показателей на этапах ГБО показаны на рис.1.

Рис.1 Динамика meanR_R, StandDev, i_VegStr у мужчин (М) и женщин (Ж) на этапах ГБО при ЭС и КС.

Визуальный анализ показывает, что по качественным признакам можно объединить meanR_R и i_VegStr. Эти показатели образуют два кластера: в первый входят мужчины и женщины, общее состояние которых объединяется категорией ЭС, во второй – КС. То есть несмотря на очевидные половые различия исходного вегетативного статуса и реактивности к гипероксии тяжесть состояния является более важным фактором вегетативных изменений.

По исходным данным meanR_R все шесть пар групп различаются с высоким уровнем вероятности (p<0,001). Во время ГБО между группами сохраняется такой же уровень различий, за исключением пар мужчины – женщины при ЭС и КС в которых на 8-10 этапах ГБО, когда достигается максимальный эффект гипероксии, различия становятся статистически недостоверными. То есть в период максимального напряжения адаптивных реакций к гипероксии половые различия вегетативных реакций несущественны, а тяжесть общего состояния является определяющим фактором. Данный факт более очевиден по данным i_VegStr, динамика которого в кластере ЭС фактически не имеет половых различий, в то время как эти различия сохраняются в кластере КС.

По данным i_VegStr в кластере ЭС обращает на себя внимание еще один факт: у женщин вплоть до последнего этапа изопрессии происходит снижение вегетативного напряжения, в то время как у мужчин отмечается нестабильность тренда показателя во второй половине изопрессии. Эти данные требуют проведения дополнительного исследования.

Показатель StandDev является самым распространенным среди других и по математическому смыслу отражает собственно ВРС. В данном исследовании динамика этого показателя демонстрирует, что в пределах одного пола существуют высоковероятные различия (p<0,001) вегетативного статуса и вегетативной реактивности к гипероксии в зависимости от тяжести общего состояния организма. Другой важный факт состоит в том, что по данным StandDev мужчины в ЭС и женщины в КС образуют единый кластер. То есть при определении тяжести функциональных нарушений по данным StandDev обязательно необходимо учитывать пол.

Следующая группа показателей ВРС связана с методом спектрального анализа кардиоинтервалограмм. Чаще всего в практике анализируют показатели средних значений амплитуды спектральной мощности в высокочастотном, низкочастотном и очень низкочастотном диапазонах (mean_HF, mean_LF и mean,_VLF). Физиологическая интерпретация этих показателей позволяет связать абсолютные значения мощности спектра кардиоинтервалограммы в различных частотных диапазонах с соответствующим отделом вегетативной нервной системы и гуморальным каналом регуляции гомеостаза. Из четырех исследуемых групп у женщин в ЭС отмечаются наиболее характерные отличия базового уровня вегетативных характеристик и динамики данных показателей на этапах ГБО (рис.2).

Рис.2. Динамика mean_HF, mean_LF и mean_VLF у мужчин (М) и женщин (Ж) на этапах ГБО при ЭС и КС.

Очевидно графически и подтверждается статистически (p<0,001) наиболее выраженное угнетение обоих отделов вегетативной нервной системы (mean_HF, mean_LF) и гуморального канала регуляции (mean_VLF) у женщин, которые находятся в ЭС. Также важно заметить, что в этой группе наблюдений отмечается наиболее низкая вегетативная реактивность к гипероксии. Эти данные выделяют женщин в тяжелых и крайне тяжелых состояниях в группу риска по нарушениям резистентности к гипероксии. То есть во время ГБО в этих случаях наиболее вероятно возникновение токсических эффектов гипероксии.

В то же время мужчины в ЭС демонстрируют недостовернные статистически, но очевидные графически более высокие, чем женщины в КС, адаптивные резервы симпатического канала регуляции (mean_LF).

Динамика всех трех показателей спектрального анализа ВРС, как и StandDev (см.рис.1) подтверждает, что мужчины в ЭС по функциональным характеристикам ближе к женщинам в КС, что свидетельствует о необходимости учета половой принадлежности при оценке вегетативной реактивности к гипероксии по данным ВРС.

В этом исследовании также представляют интерес динамика еще двух показателей ВРС: соотношение между низкочастотной и высокочастотной составляющей спектральной мощности (LF_to_HF) и значение автокорреляционной функции кардиоинтервалов при первом смещении (K1_AKF). Абсолютные значения этих показателей и их динамика на этапах ГБО дополняют ранее сделанные выводы в отношении группы женщин в ЭС. Изменения LF_to_HF и K1_AKF на этапах ГБО в этой группе (рис.3) свидетельствуют о напряжении и высокой синхронизации механизмов регуляции (K1_AKF), но о сохранении вегетативного баланса отделов вегетативной нервной системы (LF_to_HF).

Рис.3. Динамика K1_AKF и LF_to_HF у мужчин (М) и женщин (Ж) на этапах ГБО при ЭС и КС.

Женщины в КС характеризуются благоприятным и наиболее высоким реактивным ответом на лечебную гипероксию (K1_AKF и LF_to_HF) и относительно более низкой активностью симпатического канала регуляции (LF_to_HF).

Периоды максимальных значений спектральных мощностей ВРС в изучаемых частотных диапазонах являются малоизученными характеристиками вегетативного гомеостаза. Ранее нами описаны отчетливые закономерности между динамикой этих показателей во время ГБО и клиническими особенностями заболеваний, разработана морфофункциональная модель для интерпретации обнаруженных фактов и предложено обозначить эти показатели как «главные осцилляторы» соответствующего спектрального диапазона [12]. В данном исследовании обнаружены новые закономерности динамики главного высокочастотного и низкочастотного осцилляторов (tMax_HF, tMaxVLF) на этапах ГБО (рис.4).

Рис.4. Динамика tMax_HF и tMaxVLF у мужчин (М) и женщин (Ж) на этапах ГБО при ЭС и КС.

По данным tMax_HF сохраняется ранее обнаруженная градация уровня средних значений показателя во время ГБО: женщины в ЭС характеризуются укорочением периода высокочастотного осциллятора на протяжении всех этапов ГБО. Но с нашей точки зрения более важны качественные различия показателя на первом этапе ГБО, когда пациент переходит в замкнутое пространство и подвергается гипербарическому воздействию. Именно в этот период в когорте КС отмечается достоверное увеличение tMax_HF (у мужчин при p<0,001, у женщин при p<0,01). При ЭС такой реактивный ответ статистически недостоверен. Этот важный факт подтверждает, что при КС сохраняется более высокая реактивность и свидетельствует о диагностической значимости ранее недостаточно известного показателя ВРС.

Показатель tMax_VLF чаще связывают с гуморальным каналом регуляции. В нашем исследовании при ЭС и КС независимо от пола исходно имеется высоковероятное (p<0,001) различие данного показателя: при ЭС период главного крайненизкочастотного осциллятора укорачивается. Затем во время ГБО у женщин и мужчин в КС определяется более высокий реактивный ответ на гипероксию и сохраняются исходные различия. После ГБО в группе КС регистрируется достоверное, по сравнению с исходным, увеличение tMax_VLF (у мужчин при p<0,001, у женщин при p<0,05).

Совокупность клиникоэлектофизиологических корреляций при анализе динамики главных осцилляторов показывает перспективность дальнейшего изучения этой группы показателей, однако, с нашей точки зрения, на следующем уровне исследований требуется участие физиологов.

Выводы

1.  Между полом, базовым уровнем вегетативного статуса и реактивностью к гипероксии существует зависимость, которая носит различный характер при разной тяжести общего состояния. При ухудшении функционального состояния организма половые различия вегетативных показателей уменьшаются.

2. Различные показатели ВРС отражают разные категории функционального состояния организма. Показатели средней длительности кардиоинтервалов и индекс напряжения вегетативной регуляции наиболее точно характеризуют тяжесть общего состояния и в меньшей степени половые различия реактивности к гипероксии. По данным других показателей ВРС подтверждено влияние половой принадлежности на исходный вегетативный статус и реактивность к гипероксии.

3. Женщины в «тяжелых» и «крайне тяжелых» состояниях отличаются выраженными изменениями базового уровня показателей ВРС и низкой реактивностью к гипероксии при сохранении баланса отделов вегетативной нервной системы и высоком уровне синхронизации регуляторных влияний на синусовый узел. Эта категория больных требует повышенного внимания при проведении ГБО.

4. Женщины в состояниях «средней тяжести» и «удовлетворительных» по вегетативным характеристикам приближаются к мужчинам в «тяжелых» и «крайне тяжелых» состояниях. Это требует введения поправки на половую принадлежность при оценке эффективности ГБО по данным показателей ВРС.

5. Полученные результаты показывают, что половая принадлежность и тяжесть общего состояния организма являются определяющими факторами базового вегетативного статуса и реактивности к гипероксии. Данные факторы необходимо учитывать при выработке стратегических решений по выбору оптимальной дозы ГБО и при трактовке изменений функционального состояния организма во время баротерапии по данным показателей ВРС.

ЛИТЕРАТУРА
1. Агеенко В.П., Кисилев С.О. Критерии эффективности лечения перинатальной энцефалопатии с применением ГБО //Гипербарическая физиология и медицина.- 1995.- №2.- С.6-9.
2. Селивра А.И. Физиологические основы контроля функционального состояния организма при гипероксии //Гипербарическая физиология и медицина.- 1996.- №4.- С.4-5.
3. Ромасенко М.В., Епифанова Н.М., Левина О.А. и др. Некоторые итоги двадцатилетнего применения гипербарической оксигенации при острой церебральной патологии //Гипербарическая физиология и медицина.- 1996.- №4.- С.13-14.
4. Байдин С.А., Биккулова Д.Ш., Костюков Ю.И. и др. Влияние ГБО на состояние вегетативной нервной системы у больных хирургического профиля //Гипербарическая физиология и медицина.- 1996.- №4.- С. 69-70.
5. Исаченкова О.А., Левин Г.Я. Применение гипербарической оксигенации в остром периоде ожоговой болезни //Гипербарическая физиология и медицина.- 1996.- №3.-С.8-12.
6. Палагин В.А., Осьмина Е.В. Восстановительное лечение вирусных нейроинфекций у детей и подростков //Гипербарическая физиология и медицина.- 1999.- №4.- С.12-20.
7. Bartels M.N., Gonzalez J.M., Kim W., De Meersman R.E. Oxygen supplementation and cardiac-autonomic modulation in COPD //Chest.- 2000.- v.118.- №3.- P.691-696.
8. Воробйов К.П. Моніторна система для інтенсивної терапії та гіпербаричної оксигенації /Сертифікат якості на програмний виріб, Київ: МОЗ України, 1.07.95.
9. Спосiб оцiнки функцiонального стану органiзму пiд час гiпербаричної оксигенацiї: Пат. 32047А Україна, МКИ А61В 5/0484 Воробйов К.П.- №98126670; заявл.17.12.1998; опубл.15.12.2000.- Бюл №7-II.
10. Воробьев К.П. Стандарт мониторинга функционального состояния во время ГБО //Вестник интенсивной терапии.- 1999.- №3.-С.34-39.
11. Воробьев К.П. Методология и технология оценки функционального состояния организма во время ГБО. //Бiль, знеболювання i iнтенсивна терапiя.- 2000.- №3.- С.65-74.
12. Воробьев К.П. Изменение уровней регуляции в процессе гипербарической оксигенации //Український медичний альманах.- 1999.- №4.- С.28-32.