Введение

Контроль функционального состояния организма (ФСО) во время гипербарической оксигенации (ГБО) является одним из важнейших условий подбора индивидуальной эффективной дозы лечебной гипероксии и профилактики токсического действия кислорода. Показатели вариабельности сердечного ритма (ВРС) как высокотехнологичный метод контроля ФСО во время ГБО уже более двадцати лет используются в качестве рутинного метода мониторинга. Несмотря на большой опыт, в силу ряда причин, до сих пор не были разработаны унифицированная методология анализа ВРС во время ГБО и не изучена динамика различных производных кардиоинтервалографии на этапах баросеанса.
Целью данной работы является обобщение собственных исследований по применению показателей ВРС во время ГБО для контроля ФСО и постановка задач для дальнейшего совершенствования указанной диагностической технологии.

Методологические проблемы применения ВРС во время ГБО

ФСО определяется нами как интегральная характеристика состояния здоровья, которая отражает адаптивные возможности организма и оценивается по данным изменений функций и структур в текущий момент при взаимодействии с факторами внешней среды [1]. Известный международный стандарт оценки показателей ВРС разработан прежде всего как методика прогнозирования кардиальной патологии, основана на анализе больших выборок кардиоинтервалограмм и не затрагивает проблемы мониторинга ФСО [2]. Прежде чем разрабатывать методологию оценки ФСО во время ГБО необходимо обосновать, что именно показатели ВРС наиболее достоверно отражают интегральные характеристики ФСО.
Анализ современных исследований показал, что показатели ВРС несут информацию о: состоянии активности отделов вегетативной нервной системы; уровне напряжения адаптационных механизмов организма; состоянии нейрогуморальной и, в частности, барорефлекторной регуляции; уровне активации сегментарных и надсегментарных отделов центральной нервной системы; коррелируют с изменением ряда функциональных и биохимических характеристик организма во время внешних воздействий [3,4,5]. Все это позволяет считать динамику показателей ВРС интегральной характеристикой ФСО.
При разработке методологии мониторинга ФСО по данным показателей ВРС также определены ряд других специфических требований: объем исследуемых выборок кардиоинтервалов, перечень анализируемых показателей ВРС, дискретность обследования больного на этапах ГБО [3,4,5].

Технология оценки ФСО по данным показателей ВРС во время ГБО

В соответствии с разработанной методологией нами создана технология оценки ФСО во время ГБО. Эта технология прошла соответствующую сертификацию в комиссии министерства здравоохранения по информатике от 1.08.95. При обработке показателей ВРС получается огромное количество цифр для обработки которых требуются специальные программные пакеты. Мы анализировали динамику тридцати известных показателей ВРС в выборках по 128 кардиоинтервалов, на четырнадцати этапах ГБО. Динамика средних значений и ошибки средних каждого из показателей в изучаемых группах отражались на графиках. Графики изменений показателей ВРС во время ГБО характеризуют реактивность организма к гипероксии, а их качественный и количественный анализ является вполне определенной характеристикой ФСО.
Изучаемые группы формировались по клиническим признакам и по данным кластерного анализа динамики средних на этапах ГБО. Технология и принципы анализа показателей ВРС предложена к обсуждению в периодической печати как “стандарт мониторинга ФСО во время ГБО” [4,5,6].

Результаты исследования реактивности к гипероксии

Согласно вышеуказанным методологическим требованиям и при помощи собственной технологии проведен анализ динамических рядов показателей ВРС во время ГБО у более чем 400 больных при различных заболеваниях, половина из наблюдаемых больных находились в экстремальных и терминальных состояниях. В каждом случае проведено до шести сеансов ГБО, во время которых в соответствии с количеством контрольных этапов зарегистрировано по 14 кардиоинтервалограмм. Прямое и обратное сопоставление клинических характеристик и динамики тридцати показателей ВРС во время ГБО позволили получить ряд новых фактов.
Реактивность к гипероксии зависит от возраста[7], пола[8], заболевания[9], тяжести состояния[9,10], стадии и степени выраженности патологического процесса [9], а также от эффективности лечения [11]. Эти зависимости впервые показаны и подтверждены статистически. В ряде наблюдений обнаружены вегетативные предвестники токсического действия кислорода. Клинический анализ этого материала в сопоставлении с физиологическими моделями изучаемых состояний явились основой для разработки тактических принципов индивидуального дозирования ГБО. Определены правила определения патологического переходного процесса, как предвестника патогенного действия лечебной гипероксии [12].
Благодаря мультипараметрическому анализу различных показателей ВРС нами обнаружены другие ранее неописанные закономерности. Пиковые значения спектральных мощностей в исследуемых диапазонах изменяли свой период в зависимости от исходной клинической характеристики больных. Эти факты обобщены соответствующей публикацией, в которой в рамках классической модели регуляции ВРС Р.М.Баевского представлена собственная модель соответствия структурного регуляторного уровня головного мозга его осциляторной активности [13]. Эти новые данные требуют углубленного экспериментального физиологического анализа.
Значение автокорреляционной функции кардиоинтервалограммы при смещении исследуемого ряда на единицу имело высокий диагностический приоритет в сравнении с другими показателями ВРС. Особенно наглядно это подтверждено в группе наблюдений с диагнозом рассеянный склероз. При высокой эффективности терапии этот показатель в сравнении с другими изменялся (уменьшался) во время баротерапии с наиболее высоким уровнем вероятности. Это позволило нам разработать прогностические критерии эффективности ГБО при РС [11]. Надо отметить что в статике (до или после ГБО) никаких значимых закономерностей величины этого показателя в клинических группах не зарегистрировано.
Каждая группа показателей ВРС характеризует разные категории ФСО. Мы предлагаем выделить группы показателей, которые в силу их математического и логического смысла отражают следующие категории ФСО: средний уровень гомеостатирования; собственно вариабельность сердечного ритма; степень напряжения регуляторных механизмов; активность отделов вегетативной нервной системы; уровень сопряженности регуляторных процессов; активность барорефлекторной компоненты регуляции; активность различных уровней центральных звеньев регуляции [1,12]. Такое представление показателей ВРС позволяет приблизится к «языку функциональной морфологии нервной системы и физиологии нервно-гуморальных регуляций» [14, c.53].

Заключение

Современный уровень информационных технологий позволяет обеспечит высокотехнологичный мониторинг ФСО по данным показателей ВРС, получить ряд новых научных фактов, разработать принципы оптимизации лечения.
Для повторяемости и стандартизации методов контроля ФСО необходимо принять соглашения об алгоритмах математической обработки коротких выборок кардиоинтервалограмм. Дальнейшее сравнительное изучение динамических рядов различных показателей ВРС позволит выделить наиболее приоритетные и определить их клиническую интерпретацию. Ряд новых гипотез, которые возникли при клинических исследованиях, а также клиническая интерпретация показателей ВРС требуют более глубокого физиологического анализа в эксперименте.

Литература

1. Воробьев К.П. Клинико-физиологический анализ категорий функционального состояния организма и интенсивная терапия //Вестник интенсивной терапии.- 2001.-№ 2.- с.3-8.
2. Heart Rate Variability. Standarts of Measurements, Physiological Interpretation, and Clinical Use //Eur. Heart J.- 1996, V.17.- P.354-381.
3. Воробьев К.П. Методология оценки функционального состояния организма во время ГБО //Бюллетень гипербарической биологии и медицины.- 1998.- №3-4.- с.13-20.
4. Воробьев К.П. Методология и технология оценки функционального состояния организма во время ГБО //Бiль, знеболювання i iнтенсивна терапiя.- 2000.- №3.- с.65-74.
5. Воробьев К.П. Стандарт мониторинга функционального состояния во время ГБО //Вестник интенсивной терапии.- 1999.- №3.-с.34-39.
6. Воробьев К.П. Технология оценки функционального состояния организма во время ГБО по данным производных математического анализа сердечного ритма //Бюллетень гипербарической биологии и медицины.- 2000.- №1-2.- с.3-17.
7. Воробьев К.П. Изменения вариабельности сердечного ритма при гипербарической оксигенации в зависимости от возраста и тяжести общего состояния //Проблемы старения и долголетия.-2001.-Т.10.-№3.-с.263-273.
8. Воробьев К.П. Изменения вегетативной реактивности к гипероксии в зависимости от пола //Український медичний альмагнах.- 2001.- №4.- с.31-36.
9. Воробьев К.П. Изменения реактивности к гипероксии при экстремальных состояниях во время гипербарической оксигенации //Бiль, знеболювання i iнтенсивна терапiя.- 2000.-№4.- с.64-57.
10. Воробйов К.П. Зміни показників варіабельності серцевого ритму під час гіпербаричної оксигенації залежно від тяжкості загального стану //Одеський медичний журнал.-2002.-№ 1.- с. 71-74
11. Воробйов К.П. Автокореляцiйний аналiз серцевого ритму в оцiнцi ефективностi гiпербаричної оксигенацiї у хворих на розсiяний склероз //Український медичний альманах.- 2000.- №1.- с.29-31.
12. Воробьев К.П. Стратегия и тактика гипербарической оксигенации при экстремальных состояниях //Бiль, знеболювання i iнтенсивна терапiя.- 2001.- №1.- с.58-69.
13. Воробьев К.П. Изменение уровней регуляции в процессе гипербарической оксигенации //Український медичний альманах.- 1999.- №4.- С.28-32.
14. Баевский Р.М., Кириллов О.И., Клецкин С.З. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе.- М: Наука, 1984.- 386с