Спосіб визначення адаптаційного потенціалу серцево-судинної системи організму

Винахід відноситься до фізіології, медицини, а саме до функціональної діагностики. Аналогом є відомий спосіб визначення адаптаційного потенціалу серцево-судинної системи [Баевский P. M., Берсенева А. П., Талаев Н. Р. Оценка адаптационного потенциала системи кровообращения при массовых профилактических обследованиях населения // Экспресс-информация. - М., 1987. - 22с], в основі якого лежить реєстрація серцевого ритму, частоти серцевих скорочень, артеріального тиску, довжини і маси тіла, віку, математичного розрахунку інтегрального показника - адаптаційного потенціалу серцевосудинної системи(АП). Адаптаційний потенціал серцево-судинної системи складає: (1) АП = 0,011×ЧСС + 0,014×АТс + 0,008×АТд + 0,009×Μ + 0,014×В - 0,09×ДТ - 0 ,27 де АП - адаптаційний потенціал серцево-судинної системи, а.о., (1 а.о. = уд/хв +мм рт.ст. + кг + роки см); ЧСС - частота серцевих скорочень, уд/хв; Атс - артеріальний тиск систолічний, мм рт.ст.; АТд - артеріальний тиск діастолічний, мм рт. ст.; Μ - маса тіла, кг; В - вік, роки; ДТ - довжина тіла, см; 0,27; 0,09; 0,014; 0,011; 0,009; 0,008 - коефіцієнти рівняння множинної регресії. Для оцінки адаптаційного потенціалу виділяють такі функціональні стани: 1. Задовільна адаптація. Розмір АП < 2,1 а.о. 2. Напруга механізмів адаптації. Розмір АП реєструється в межах від 2,11 а.о. до 3,2 а.о. 3. Незадовільна адаптація. Значення АП реєструються в межах від 3,21 а.о. до 4,3 а.о. 4. Зрив адаптації. Розмір АП становить більш ніж 4,3 а.о. Недоліками цього способу визначення адаптаційного потенціалу є: відносна точність, високий ступінь мінливості ЧСС і AT під впливом екологічних, психологічних, соціальних та інших чинників. У зв'язку з цим зазначений спосіб не завжди об'єктивно відбиває реальний рівень адаптаційного потенціалу серцевосудинної системи організму людини. Ознаками, спільними з рішенням, що заявляється, є: реєстрація серцевого ритму, вимір маси і довжини тіла, визначення віку, математичний розрахунок інтегрального показника адаптаційного потенціалу. Відомий спосіб оцінки адаптаційного потенціалу серцево-судинної системи [Деклараційний патент на винахід №58754 А, МПК7 А6В5/02, Спосіб визначення адаптивних можливостей серцево-судинної системи організму], прийнятий як прототип, що включає реєстрування серцевого ритму, визначення значень Мо, АМо, ΔΧ, Moh, AMoh, DXh, математичний розрахунок інтегрального показника - адаптаційного потенціалу(АП), оцінку адаптивних можливостей серцево-судинної системи організму за його розміром. Розмір адаптаційного потенціалу за цим методом визначається за формулою: (2) АП = (Moh×Amoh×ΔΧ×Mo) / (АМо×DXh) де ΑΠ - адаптаційний потенціал серцево-судинної системи, а.о., (1 а.о. = с2); Moh - розмір найбільш характерної амплітуди комплексу QRS, мВ; AMoh -частота повторень Moh у загальному масиві комплексів QRS, %; ΔΧ - різниця між максимальним і мінімальним значеннями інтервалів R-R, с; Мо - розмір найбільш характерної тривалості інтервалу R-R, с; АМо - частота повторень Мо, %; DXh - різниця між максимальним і мінімальним значеннями комплексів QRS, мВ. Адаптивні можливості відповідають нормі при значенні АП від 0,87 до 1,1а.о. Для осіб до 20 років нижня межа норми може бути знижена до 0,63а.о., тому що в цьому віці продовжується морфофункціональний розвиток серцево-судинної системи. Для вікової категорії понад 20 років верхня межа норми зростає до 1,6а.о., тому що досягається оптимальний рівень функціонування серцевосудинної системи. Недоліками даного методу є: відносна точність, відсутність обліку маси, довжини тіла і віку людини, що обстежується. Ознаками, спільними з вирішенням, що заявляється, є: реєстрація серцевого ритму, аналіз його тимчасових і амплітудних характеристик, математичний розрахунок інтегрального показника адаптаційного потенціалу серцево-судинної системи й оцінка адаптивних можливостей даної системи за його розмірами. В основу винаходу поставлено задачу розробити спосіб визначення адаптаційного потенціалу серцево-судинної системи організму, який шляхом реєстрації серцевого ритму, аналізу його амплітудних і тимчасових характеристик, з урахуванням віку, маси і довжини тіла дозволить підвищити точність діагностичної оцінки адаптаційних можливостей серцево-судинної системи. Суттєвими ознаками винаходу, що заявляється, є: вимір довжини і маси тіла обстежуваного; визначення віку обстежуваного; реєстрація серцевого ритму протягом не менше двох хвилин; визначення амплітуди комплексів QRS; визначення розміру інтервалів R-R; математичний розрахунок інтегрального показника адаптаційного потенціалу серцево-судинної системи (АП, а.о.) за формулою: (3) АП =K 1 - К 2×ДТ + К3×Μ + К 4×((Moh×AMoh) / 2×DXh) - К5×В - К6×(АМо / (2×Мо×ΔΧ)) де АП - адаптаційний потенціал серцево-судинної системи, а.о.; ДТ -довжина тіла, м; Μ - маса тіла, кг; Moh - розмір найбільш характерної амплітуди комплексу QRS, мВ; AMoh - часто та повторень Moh у загальному масиві комплексів QRS, %; DXh - різниця між максимальним і мінімальним значеннями комплексів QRS, мВ; В - вік, роки; АМо - частота повторень Мо, %; Мо - розмір найбільш характерної тривалості R-R-інтервалу, с; ΔΧ - різниця між максимальним і мінімальним значеннями інтервалів R-R, с; К1 = 1,817; К2 = 0,99, м-1; К3 = 0,0237, кг-1; К4 = 0,0097, %-1; К5 = 0,0092, роки-1; K6 = 0,0048, с2/% коефіцієнти рівняння множинної регресії. Відмінними від прототипу ознаками є: визначення довжини і маси тіла обстежуваного; визначення віку обстежуваного; математичний розрахунок адаптаційного потенціалу за формулою (3). Запропонований метод дозволяє враховувати рівень функціонування серцево-судинної системи, її функціональну напругу в залежності від віку, маси і довжини тіла, істотно підвищити ефективність способу, використовува ти єдину шкалу оцінки АП для усі х вікових гр уп. Спосіб здійснюють таким чином: вимірюють масу тіла обстежуваного в кг та довжину його тіла в м; визначають вік обстежуваного в роках(менше 6-ти місяців понад числа повних років відкидаються, більш 6-ти місяців - додаються); протягом 2-х або більше хвилин у др угому стандартному відведенні реєструють ЕКГ(не менш 100 комплексів QRS і 100 R-R інтервалів), визначають величину калібрувального сигналу; вимірюють амплітуду комплексів QRS серцевого циклу у мВ, тривалість R-R інтервалів у секунда х і розраховують показники: Moh (мВ) - розмір найбільш характерної амплітуди комплексу QRS; AMoh (%) - часто та повторень Moh; DXh (мВ) - варіаційний розмах або різниця між максимальним і мінімальним значеннями комплексу QRS; Мо (с) - розмір найбільш характерної тривалості R- R-інтервалу; АМо (%) - частота повторень Мо; ΔΧ (с) - варіаційний розмах або різниця між максимальним і мінімальним значеннями R-R-інтервалів; розраховують величину адаптаційного потенціалу(АП, в абсолютних одиницях) за формулою (3); визначають адаптивні можливості серцево-судинної системи пацієнта за величиною АП. Адаптивні можливості, незалежно від статі і віку, відповідають нормі при значенні АП від 1,23 до 1,67а.о. Приклад конкретного виконання: в обстежуваного віком 24 роки і 5 місяців вимірюють довжину і масу тіла(ДТ = 1,86м; Μ = 80кг, В = 24роки); реєструють ЕКГ у др угому стандартному відведенні(не менш 100 комплексів QRS і R-R інтервалів); на ЕКГ вимірюють тривалість R-R інтервалів(у мм) та амплітуду комплексів QRS(у мм). Для простішого викладу візьмемо не 100, а 10 комплексів QRS та R-R інтервалів, наприклад: Таблиця 1 Величини комплексів QRS і R-R- інтервалів у мм Показники Комплекси QRS R-R Інтервали 1 2 3 10,5мм 11мм 12,5мм 18,5мм 17,5мм 20мм 4 11мм 20мм Порядковий номер 5 6 7 9,5мм 11мм 11мм 21,5мм 20мм 20мм 8 13мм 20мм 9 12мм 20мм 10 11мм 20мм груп ують отримані значення амплітуд комплексів QRS і R-R- інтервалів залежно від величин(з відстанню 0,5мм) та рахують їх кількість у кожній одержаній групі(табл.2 і табл.3). Таблиця 2 Розмір і частота повторень комплексів QRS Показники Розмір комплексу QRS (мм) Частота повторень (к-ть разів) 1 9,5 1 2 10,5 1 3 11 5 4 12 1 5 12,5 1 6 13 1 Таблиця 3 Розмір і частота повторень R-R- інтервалів. Показники Розмір R-R- інтервалів (мм) Частота повторень (к-ть разів) 1 17,5 1 2 18,5 1 3 20 7 4 21,5 1 Переводять значення амплітуд комплексів QRS у мВ та тривалість інтервалів R-R у сек. Для проведення цієї операції з комплексами QRS - ділять їх величину умм на величину калібрувального сигналу в мм, відповідного 1мВ. Наприклад, величина калібрувального сигналу складала 17мм. Тоді в 1-ій 9. 5мм × мВ » 0,559мВ 17мм групі значення амплітуд комплексів QRS буде складати: , у 2-ій 10,5мм × мВ » 0,618мВ 17мм Для проведення цієї операції з R-R інтервалами - їх величину ділять на швидкість 17. 5мм × с » 0,7с електрокардіографа(наприклад 25мм/с). Тоді в 1-ій групі розмір R-R інтервалу складає- 25мм у 18,5 мм × с » 0,74с 2-їй- 25мм і т. ін.. визначають значення: Moh (умВ) - найбільш характерної амплітуди комплексу QRS. У даному прикладі Moh буде відповідати 11 × мВ мм » 0,647мВ величина 17мм , бо вона має найбільшу кількість повторювань (5) з 10; 20мм × с » 0,8 с Мо (с) - найбільш характерної тривалості R-R інтервалу. Мо буде відповідати величина 25мм , бо вона також має найбільшу кількість повторювань (7) з 10; AMoh (у %), для цього ділять кількість повторень найбільш характерних амплітуд комплексів QRS на загальну кількість вимірюваних амплітуд комплексів QRS та помножують на 100%: N AMoh = i × 100% N , де, Ni - кількість повторювань найбільш характерних амплітуд комплексів QRS, N загальна кількість вимірюваних амплітуд комплексів QRS. 5 AMoh = × 100% = 50 % 10 АМо (у %), для цього ділять кількість повторень найбільш характерної тривалості R-R інтервалів на загальну кількість вимірюваних R-R інтервалів і помножують на 100%: N AMo = R × 100% N 7 AMo = × 100% = 10% 10 DXh (у мВ), для цього знаходять різницю між максимальним та мінімальним значеннями амплітуд комплексів QRS з усього масиву виміряних комплексів QRS: DXh = maxQRS - minQRS DXh = (13мм - 9,5мм) мВ = 3,5мм × мВ = 0,206мВ 17мм 17мм ΔΧ (у с), для цього знаходять різницю між максимальним та мінімальним значенням тривалості R-R інтервалів: (21,5мм - 17,5мм) = 4мм × с = 0,16с DXh = 25мм / с 25мм розраховують величину адаптаційного потенціалу серцево-судинної системи за формулою (3). У нашому випадку АП = 1,817 - 0,99×1,86 + 0,0237×80 + 0,0097×((0,647×50) / 2×0,206) - 0,0092×24 0,0048×(70 / (2×0,8×0,16)) = 1,1 (а.о.) визначають адаптивні можливості серцево-судинної системи пацієнта за величиною АП. Відповідно до отриманої величини АП адаптивні можливості серцево-судинної системи даного обстежуваного нижче за норму. Приклад. Обстежений Т. Н., 26 років, спортсмен, легка атлетика. Визначались адаптивні можливості серцево-судинної системи за розміром АП. У положенні лежачи записували електрокардіограму(ЕКГ) в другому стандартному відведенні. Запис здійснювали протягом 2-ох хвилин, що дозволяє зареєструвати необхідну кількість(100) комплексів QRS та (100) інтервалів R-R. Отриманий запис ЕКГ обробляли вимірюючи ці комплекси та інтервали. Угруповання комплексів QRS та інтервалів R-R проводили із відстанню 0,5мм. За динамічним рядом вимірювали параметри серцевого ритму: Moh; AMoh DXh, Mo, ΑΜο, ΔΧ. На основі зазначених параметрів розраховували величину адаптаційного потенціалу серцево-судинної системи (АП, а.о.) за формулою (3). Попередні дані: ДТ = 1,84м; Μ = 75кг; Moh = 0,82мВ, AMoh = 84%, DXh= 0,12мВ, Mo = 0,85с, АМо = 35%, ΔΧ = 0,32с. ΑΠ = 1,817 - 0,99×1,84 + 0,0237×75 + 0,0097×((0,82×84) / 2×0,12) -0,0092×26 - 0,0048×(35 / (2×0,85×0,32)) = 4,01(а.о.). Даний розмір АП свідчить, що адаптивні можливості серцево-судинної системи вище за норму. З метою оцінки ступеня функціональної залежності між запропонованим нами розрахунковим показником(АП) і такими інтегральними параметрами системи кровообігу, як СОК і ХОК, визнаних більшістю дослідників як показники, що найбільш об'єктивно характеризують адаптивні можливості серцево-судинної системи організму, додатково проведено порівняльний кореляційний аналіз. Як видно з результатів, поданих у таблиці 4, практично у всіх експериментальних групах реєстр увався сильний позитивний зв'язок між розмірами АП, з одного боку, і значеннями СОК і ХОК, з іншого. Про силу зв'язку свідчили відзначені нами коефіцієнти лінійної кореляції, що коливалися від 0,74а.о. до 0,95а.о. Наведені дані дозволили констатувати, що інформативність запропонованого нами параметру(АП) дійсно висока не лише теоретично, але і має конкретне експериментальне підтвердження. Таблиця 4. - Коефіцієнти лінійної кореляції між запропонованими нами розмірами АП та основними параметрами центральної гемодинаміки організму представників різних гр уп № Групи 1 2 Чоловіки Жінки Кореляційні пари АП-СОК АП-ХОК 0,89 0,77 0,95 0,74 Запропонований спосіб дозволяє з високим ступенем точності оцінювати рівень адаптивних можливостей серцево-судинної системи організму, ефективність лікувальних, профілактичних, оздоровчих дій, а також систематичних занять фізичною культурою та спортом. Розроблена єдина шкала оцінки адаптивних можливостей, яка не залежить від віку, ста ті та рівня тренованості пацієнта. Таким чином, запропонований спосіб відповідає критеріям винаходу.