Спосіб визначення адаптивних можливостей серцево-судинної системи організму

Спосіб визначення адаптивних можливостей серцево-судинної системи, який включає реєстрацію серцевого ритму, вимірювання параметрів серцевого ритму, розрахунок величини адаптаційного потенціалу серцево-судинної системи, його порівняння з віковими нормами та визначення адаптивних можливостей серцевосудинної системи, який відрізняється тим, що проводять одночасний вимір амплітуд шлункового комплексу (QRS) серцевого циклу та тривалості інтервалів зубців, що характеризують серцевий цикл (R-R), визначають найбільш характерні амплітуду комплексу QRS і тривалість інтервалів R-R, частоту їх зустрічі, різницю між максимальним та мінімальним значенням комплексу QRS та максимальним і мінімальним інтервалом R-R, а як Винахід відноситься до фізіологи, медицини, а саме до функціональної діагностики Відомий спосіб визначення адаптивних можливостей серцево-судинної системи (Баевский Р М , Берсенева А П , Талаев Н Р Оценка адаптационного потенциала системы кровообращения при массовых профилактических обследованиях населения // Экспресс - информация - М , 1987 22с), що полягає в реєстрації серцевого ритму, частоти серцевих скорочень, артеріального тиску, довжини та маси тіла, віку, математичному розрахунку інтегрального показника - адаптаційного потенціалу серцево-судинної системи (АП) і ОЦІНЦІ адаптивних можливостей організму за його розміром Адаптаційний потенціал серцево-судинної си інтегральний показник використовують адаптаційний потенціал (АП), величину якого розраховують за формулою АП(а о )=(AMoh-Moh-Mo- A X)/( A Xh-AMo), де AMoh - частота повторень Moh, Moh - розмір найбільш характерної амплітуди комплексу QRS, Мо - розмір найбільш характерної тривалості R-Rштервалу, д X - варіаційний розмах або різниця між максимальним і мінімальним значеннями R-R- інтервалів, д Xh - варіаційний розмах або різниця між максимальним і мінімальним значеннями комплексу QRS, Амо - відношення числа R-R- інтервалів, що відповідають Мо.до загальної КІЛЬКОСТІ зареєстрованих R-R- інтервалів, та за величиною АП визначають адаптивні можливості серцево-судинної системи залежно від віку пацієнта ю 00 ю стеми дорівнює АП = 0,011 • ЧСС+ 0,014 • АТС+ 0,008 • АТД + 0,009 • М + 0,014 • В - 0,009 • Д - 0,27, де ЧСС - частота серцевих скорочень, уд/хв, АТс - систолічний артеріальний тиск, мм рт ст, АТД - діастолічний артеріальний тиск, мм рт ст , М - маса тіла, кг, В - вік, роки, Д - довжина тіла, см, АП - адаптаційний потенціал серцево-судинної системи (абсолютні одиниці, 1 а є АП = уд/хв + мм рт ст + кг - см) Для оцінки адаптивних можливостей серцевосудинної системи, залежно від розміру АП, розрахованого за наведеною формулою, виділяють такі функціональні стани 1 Задовільна адаптація Величина АП стано 58754 вить < 2,1а о , 2 Напруга механізмів адаптації Величина АП реєструється в межах від 2,11а о до 3,2а о , 3 Незадовільна адаптація Значення АП реєструються в межах від 3,21а о до 4,3а о , 4 Зрив адаптації Величина АП становить більш ніж 4,3а о Недоліками цього способу є відносна точність, високий ступінь МІНЛИВОСТІ ЧСС та AT під впливом екологічних, психологічних, соціальних та інших факторів, залежність всіх показників (ЧСС, AT, маси та довжини тіла) від віку та статі людей, що обстежуються, відсутність різниці між рівнем функціонування серцево-судинної системи та мірою її функціональної напруги Таким чином, цей спосіб не завжди об'єктивно відображує реальний рівень адаптивних можливостей серцево - судинної системи Ознаками, спільними з запропонованим рішенням, є реєстрація серцевого ритму, математичний розрахунок інтегрального показника (адаптаційного потенціалу), оцінка адаптивних можливостей серцево-судинної системи за його розміром Відомий спосіб оцінки адаптивних можливостей серцево-судинної системи (Баевский Р М Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии - М Медицина, 1979 - 294с), прийнятий як прототип, що включає реєстрування електрокардіограми ( ЕКГ ), частоти серцевих скорочень, артеріального тиску, довжини та маси тіла, віку, математичний розрахунок інтегрального показника - адаптаційного потенціалу серцевосудинної системи (АП) і оцінку адаптивних можливостей організму за його розміром АП = 0,02 • ЧСС + 0,01 • АТс + 0,08 • АТд + 0,006- В + 0,19-ЕКТ-0,001 - Д -1,17, де ЧСС- частота серцевих скорочень, уд/хв, AT - артеріальний тиск, мм рт ст, М - маса тіла, кг, В - вік, роки , Д - довжина тіла, см, АП - адаптаційний потенціал серцево-судинної системи (абсолютні одиниці, 1 а о АП = уд/хв + мм рт ст + бал см), (зміну ЕКГ оцінюють за чотирьохбальною системою) Для оцінки адаптивних можливостей серцевосудинної системи, залежно від розміру АП, розрахованого за наведеною формулою, використовують ті ж дані, що і при описуванні аналога (Задовільна адаптація Величина АП складає < 2,1ао, Напруга механізмів адаптації Величина АП реєструється в межах від 2,11а о до 3,2а о , Незадовільна адаптація Значення АП реєструються в межах від 3,21а о до 4,3а о , Зрив адаптації Величина АП становить більш ніж 4,3а о ) Недоліками способу є відносна точність, високий ступінь залежності від впливу екологічних, психологічних та інших факторів, суб'єктивізм оцінки змін ЕКТ (визначення в балах) Ознаками, спільними з запропонованим рішенням, є реєстрація ЕКТ, математичний розрахунок інтегрального показника (адаптаційного потенціалу), оцінка адаптивних можливостей серцево-судинної системи за його розміром В основу винаходу поставлено задачу розробити спосіб визначення адаптивних можливостей серцево - судинної системи організму людини, який шляхом реєстрування серцевого ритму, аналізу його амплітудних та тимчасових характеристик, визначення співвідношення між рівнем функціонування серцево-судинної системи та и функціональним напруженням, дозволяє підвищити точність діагностичної оцінки адаптивних можливостей серцево-судинної системи Суттєвими ознаками винаходу, що заявляється, є реєстрація серцевого ритму протягом двох та більш хвилин /одночасний вимір амплітуд шлункового комплексу ( QRS ) серцевого циклу та тривалості інтервалів зубців, що характеризують серцевий цикл, (R-R)/, вимірювання параметрів серцевого ритму, до яких відносять найбільш характерну амплітуду комплексу QRS (Moh, мВ), відношення числа комплексів QRS, що відповідають Moh, до загальної КІЛЬКОСТІ зареєстрованих комплексів QRS (AMoh, %), різницю між максимальним та мінімальним значеннями комплексу QRS (AXh, мВ), найбільш характерну тривалість R-R-штервалу (Мо, с), відношення числа R-R-штервалів, що відповідають Мо, до загальної КІЛЬКОСТІ зареєстрованих R-R-штервалів (АМо, %), різницю між максимальним та мінімальним значеннями R-R-штервалу (АХ, с), математичний розрахунок величини адаптаційного потенціалу серцево-судинної системи (АП, в абсолютних одиницях, 1а о АП = с2), який розраховують за формулою АП = (AMoh • Moh • Мо • ДХ) / (AXh • АМо) визначення адаптивних можливостей серцевосудинної системи залежно від віку пацієнта за величиною АП Адаптивні можливості відповідають нормі при значенні АП от 0,87 до 1,1а є Для осіб до 20 років нижня межа норми може бути знижена до 0,63а о , тому що в цьому ВІЦІ продовжується морфофункцюнальний розвиток серцево-судинної системи Для вікової категорії понад 20 років верхня межа норми зростає до 1,6а є , тому що досягається оптимальний рівень функціонування серцевосудинної системи ВІДМІННИМИ ВІД прототипу ознаками є одночасна реєстрація амплітудних та тимчасових характеристик серцевого ритму, вимірювання параметрів серцевого ритму, до яких відносять найбільш характерну амплітуду комплексу QRS (Moh, мВ), відношення числа комплексів QRS, що відповідають Moh, до загальної КІЛЬКОСТІ зареєстрованних комплексів QRS (AMoh, %), різницю між максимальним та мінімальним значеннями комплексу QRS (AXh, мВ), найбільш характерну тривалість R-R-штервалу (Мо, с), відношення числа R-R-штервалів, що відповідають Мо, до загальної КІЛЬКОСТІ зареєстрованих R-R-штервалів (АМо, %), різницю між максимальним та мінімальним 58754 су QRS, Мо (с) - розмір найбільш характерної тривалості R-R-штервалу, АМо (%) - частота повторень Мо, ДХ(с)- варіаційний розмах або різниця між максимальним і мінімальним значеннями R-Rштервалів, розраховують величину адаптаційного потенціалу (АП, в абсолютних одиницях) за формулою АП = (АМоп • Моп • Мо • ДХ) / (ДХп • АМо) визначають адаптивні можливості серцевосудинної системи від віку пацієнта за величиною АП Приклад конкретного виконання реєструють ЕКГ у другому стандартному положенні (не менш 100 комплексів QRS і R-R інтервалів), на записаній ЕКГ вимірюють тривалість R-R інтервалів (в секундах) та амплітуду комплексів QRS (в мм) Для простішого викладу візьмемо не 100, а 10 комплексів QRS та R-R інтервалів, наприклад значеннями R-R-штервалу (ДХ, с), математичний розрахунок адаптаційного потенціалу за такою формулою АП = (АМоп • Моп • Мо • ДХ) / (ДХп • АМо) Запропонований спосіб дозволяє визначати співвідношення між рівнем функціонування серцево-судинної системи та її функціональним напруженням, уникнути негативного впливу екологічних, психологічних і інших факторів та суттєво підвищити ефективність способу Спосіб здійснюють таким чином протягом 2-х, або більше хвилин, у другому стандартному відведенні реєструють ЕКТ (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 секундах і розраховують показники Моп (мВ) - розмір найбільш характерної амплітуди комплексу QRS, АМоп (%) - частота повторень Моп, ДХп (мВ) - варіаційний розмах або різниця між максимальним і мінімальним значениями комплек Таблиця 1 Величини комплексів QRS і R-R- інтервалів у мм Показники Порядковий номер 5 6 1 Комплекси QRS R-RlHTepeann 2 3 4 10,5мм 11мм 12,5мм 11мм 9,5мм 18,5мм 17,5мм 20мм 20мм 21,5мм 7 8 9 10 11мм 11мм 13мм 12мм 11мм 20мм 20мм 20мм 20мм 20мм групують 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 (mm) 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 З Розмір і частота повторень R-R- інтервалів Показники Розмір R-R- інтервалів (mm) Частота повторень (к-ть разів) 1 17,5 1 Переводять значення амплітуд комплексів QRS в мВ та тривалість інтервалів R-R в сек Для проведення цієї операції з комплексами QRS ділять їх величину в mm на величину калібрувального сигналу в мм, ВІДПОВІДНОГО 1МВ Наприклад, величина калібрувального сигналу складала 17мм Тоді В 1-ІЙ групі значення амплітуд комплексів ___ _ 9 5мм-мВ 0,559мВ , в 2-ій QRS буде складати 17мм 10 5мм-мВ 17мм 0,618мВ і т ін 2 18,5 1 3 20 7 4 21 5 1 Для проведення цієї операції з R-R інтервалами їх величину ділять на швидкість електрокардіографа (наприклад 25мм/сек) Тоді в 1-ій групі величина R-R Інтервалу складає 17 5мм -сек 0,7сек , в 2 -ои 25мм и 18 5мм-сек 0,74сек , і т ш 25мм Визначають значення Моп (в мВ) - найбільш характерної амплітуди комплексу QRS У даному прикладі Моп буде від 58754 повідати величина, 11мм -мВ 17мм 0,647мВ бо вона має найбільшу КІЛЬКІСТЬ повторювань (5) з 10, Мо (с) - найбільш характерної тривалості R-R інтервалу Мо буде відповідати величина, 20мм-сек п о с -с и 0,8сек , бо вона також має найбільшу 25мм КІЛЬКІСТЬ повторювань (7) з 10, AMoh (у %), для цього ділять КІЛЬКІСТЬ повторень найбільш характерних амплітуд комплексів QRS на загальну КІЛЬКІСТЬ вимірюваних амплітуд комплексів QRSTa помножують на 100% AMoh = ^--100%, де, N, - КІЛЬКІСТЬ повторюN вань найбільш характерних амплітуд комплексів QRS, N - загальна КІЛЬКІСТЬ вимірюваних амплітуд комплексів QRS 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 7 А М о = ^ -F- 1 0 0 % , АМо = — -100% = 70%, N 10 ДХп (у мВ), для цього знаходять різницю між максимальним та мінімальним значенням амплітуд комплексів QRS з усього масиву виміряних комплексів QRS ДХп = maxQRs - min Q R s (13мм -9,5мм)мВ _ 3,5мм -мВ = 0,206м В, 17мм 17мм ДХ (у сек), для цього знаходять різницю між максимальним та мінімальним значенням тривалості R-R інтерва(21,5мм-17,5мм) _ 4мм-сек лівХ = = 0,1 беек, 25мм/сек 25мм розраховують величину адаптаційного потенціалу серцево-судинної системи за формулою АП = (AMoh • Moh • Мо • ДХ) / (ДХп • АМо) У нашому випадку АП - (50*0,647*0,8*0,16) / (0,206*70)-0,29 (а о ) визначають адаптивні можливості серцевосудинної системи залежно від віку пацієнта за величиною АП ДХп = 8 Приклад Обстежений Ю А , 31 рік, робітник промислового виробництва Визначались адаптивні можливості серцево-судинної системи за розміром АП У положенні лежачи записували електрокардіограму (ЕКТ) 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 ЕКТ 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 Axh, Мо, АМо, Дх На основі зазначених параметрів розраховується величина адаптаційного потенціалу серцево-судинної системи (АП, а о ) АП = (AMoh • Moh • Мо • ДХ) / (AXh • АМо) Попередні дані Moh = 0,7мВ, AMoh = 78%, Axh = 0,15мВ, Мо= 0,75сек, АМо = 43%, Дх = 0,29сек АЛ = (78-0,7'0,75-0,29) / (0,15-43) = 1,84(а о ) Для вікового діапазону більш 20 років даний розмір АПссс свідчить, що адаптивні можливості серцево-судинної системи вище норми 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 реєструвався 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 0,63а о до 0,89а 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 гемо динаміки організму представників різних груп населення № 1 2 3 4 5 6 7 8 Групи Хлопчики України Дівчатка України Хлопчики Західного Сибіру Дівчатка Західного Сибіру Чоловіки України Жінки України Чоловіки Західного Сибіру Жінки Західного Сибіру АП-СОК 0,84 0,73 0,72 0,81 0,63 0,89 0,76 0,80 Кореляційні пари АП-ХОК 0,79 0,65 0,77 0,79 0,68 0,81 0,72 0,78 9 58754 Запропонований спосіб дозволяє з високим ступенем точності оцінювати рівень адаптивних можливостей серцево-судинної системи організму, ефективність лікувальних, профілактичних, оздо Комп'ютерна верстка С Волобуева 10 ровчих дій, а також систематичних занять фізичною культурою та спортом Таким чином, запропонований спосіб ВІДПОВІдає критеріям винаходу Підписано до друку 05 09 2003 Тираж 39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна