Медицина, фармация №14, 2001
____________________________________________________________________
Мониторинг параметров вариабельности сердечного ритма в медицине критических состояний
Профессор Калакутский Л.И., д.м.н. Манелис Э.С.
Инженерно-медицинский центр “Новые приборы”, Самара
Эффективность современных медицинских технологий тесно связана с совершенствованием методов и инструментальных средств наблюдения за состоянием пациентов в процессе лечения.
В медицине критических состояний проблема клинического мониторинга занимает особое место, так как здесь слежение за текущим состоянием пациента может иметь жизненно важное значение.
В этой связи, все большее внимание клиницистов привлекает использование средств прогностической оценки состояния пациента, основанных на принципах слежения за системными показателями организма. К подобным показателям можно отнести характеристики протекания регуляторных процессов в физиологических системах организма и, в частности, показатели активности процессов вегетативной регуляции в сердечно-сосудистой системе.
Ритм сердечных сокращений является наиболее доступным для регистрации физиологическим параметром, отражающим процессы вегетативной регуляции в сердечно-сосудистой системе. Динамические характеристики ритма сердца позволяют оценить выраженность сдвигов симпатической и парасимпатической активности ВНС при изменении состояния пациента.
Активность вегетативной регуляции проявляется в изменении показателей хронотропной структуры сердечного ритма. Математические методы анализа длительностей межпульсовых интервалов, следующих друг за другом, обнаруживают вариабельность сердечного ритма - изменчивость значений интервалов друг относительно друга.
В покое, когда превалирует тонус парасимпатического отдела ВНС, вариабельность сердечного ритма обусловлена, большей частью, вагусными влияниями. При активации симпатического отдела ВНС, происходящей во время стресса, показатели вариабельности сердечного ритма падают.
Изменение вариабельности связано с интенсивностью процессов активации отделов ВНС по отношению к сердечно-сосудистой системе и позволяет судить о степени адаптационной реакции организма на то или иное воздействие в целом.
Возникшая в 60-х годах в авиакосмической медицине, методика анализа вариабельности ритма сердца (вариационная пульсометрия), разработанная для оценки адаптационного синдрома космонавтов (Парин В.В., Баевский Р.М., Газенко О.Г., 1965,1967), показала большие потенциальные возможности в распознавании состояний функционального напряжения и перенапряжения, предшествующих развитию болезни. В последующих работах была показана высокая информативность методики при оценке выраженности хирургического стресса, определении эффективности физиотерапевтических процедур, оценке риска после инфаркта миокарда, раннем выявлении диабетической полинейропатии (Клецкин С.З.,1979, Жемайтите Д.И., 1982, Кириллов О.И., 1984, Манелис Э.С., 1988, Lombardi F., Sandroni G.,1992 и др.)
Вариационная пульсометрия заключается в регистрации последовательного ряда межпульсовых интервалов (чаще всего R-R интервалов ЭКГ), измерения их длительностей и проведения математической обработки динамического ряда полученных значений для вычисления диагностических показателей.
Наибольшее распространение в клинической практике получили методы статистического и спектрального подхода к анализу вариабельности сердечного ритма. В настоящее время для единого подхода к оценке результатов анализа принят ряд рекомендаций, в частности, стандарт измерения и интерпретации данных Европейского общества кардиологиии и Североамериканского общества кардиостимуляции и электрофизиологии. Для оценки вариабельности сердечного ритма могут быть использованы распространенные статистические оценки ряда межпульсовых интервалов, например, среднеквадратическое отклонение длительности межпульсовых интервалов в выборке, а также производные показатели характеризующие форму распределения длительностей межпульсовых интервалов в выборке фиксированного объема (например, для 100 межпульсовых интервалов).
Спектральный анализ динамического ряда межпульсовых интервалов рекомендуется проводить в 3-х диапазонах частот: 0,04 Гц (VLF), (0,04...0,15) Гц (LF), 0,15...0,4 Гц (HF), которые обладают различной диагностической ценностью.
Распространение методики вариационной пульсометрии в клинической практике потребовало соответствующих инструментальных средств, доступных широкому кругу анестезиологов и реаниматологов. Первоначально, исследователи использовали для анализа ритма сердца ввод результатов регистрации ЭКГ в ПЭВМ, однако, в этом случае затруднялось ведение клинического мониторинга, требующего предоставления результатов анализа в реальном масштабе времени. Появление в последние годы автоматизированных ритмокардиомониторов, реализующих алгоритмы вариационной пульсометрии, позволило решить эту проблему.
При использовании мониторных приборов контроля сердечного ритма оценка состояния пациента может производиться путем непосредственного наблюдения на дисплее прибора гистограммы распределения межпульсовых интервалов и интерпретации ее формы, а также путем контроля величин вычисляемых в приборе и индицируемых на дисплее диагностических показателей. В качестве примеров подобных приборов можно привести разработки Инженерно-медицинского центра “Новые приборы” (г. Самара) – ритмокардиомонитор “ЭЛОН-001” и анестезиологический монитор с вариационным анализом сердечного ритма “КОРОС-300”
Ритмокардиомонитор “ЭЛОН - 001” предназначен для оперативного контроля состояния пациента во время анестезии и критических состояний путем наблюдения ЭКГ, слежения за текущими значениями частоты сердечных сокращений и показателями, получаемыми в результате анализа ритма сердца по методике вариационной пульсометрии.
Прибор обеспечивает непрерывную регистрацию ЭКГ в одном стандартном отведении и анализ сердечного ритма в реальном масштабе времени с вычислением диагностических показателей, тревожную сигнализацию при выходе значения ЧСС за установленные пределы.
Прибор имеет три режима отображения информации:
Прибор позволяет подключать принтер для печати трендов ЧСС, СИМ и ПАР или гистограммы распределения КИ.
1 - ЭКГ, 2 - Калибровочный сигнал
1 - Индикатор количества КИ распределения КИ, 2 - Гистограмма, 3 - Характеристики распределения КИ
1 - Поле тренда, 2 - Тренд ЧСС, 3 - Отметка "нет данных", 4 - Наименование тренда
Рисунок 1 - Информация, отображаемая на дисплее прибора “ЭЛОН - 001”
Изменение показателей ритма сердца при хирургическом стрессе происходит под влиянием различных факторов, отражающих индивидуальную реакцию нервной системы больного, исходный фон, заболевание, влияние вводимых лекарств (анестетиков, анальгетиков и др. препаратов), степень кровопотери и т. д.. Поэтому полученные сдвиги показателей являются свидетельством неспецифического реагирования организма на самые разнообразные воздействия и не могут быть интерпретированы в отрыве от клинической картины и других методов исследования. Вместе с тем, обработка и анализ ритма сердца является весьма тонким и чувствительным методом, достоверность и точность которого в сочетании с высоким быстродействием превышают аналогичные возможности других методов исследования стрессовой реакции.
Несмотря на некоторые особенности изменения регуляции ритма сердца во время операции в зависимости от индивидуального реагирования организма, вида обезболивания и операции выявлена неспецифичность и одинаковая направленность изменения диагностических показателей.
В дооперационном периоде по показателям ритма сердца можно выявлять больных, недостаточно подготовленных к операции, объективно оценить качество премедикации, обратить внимание хирурга и анестезиолога на наиболее "опасных" пациентов с нестабильными показателями активности ВНС, требующих дополнительной индивидуальной подготовки и более внимательного наблюдения в процессе операции.
При вводном наркозе гексеналом или тиопенталом натрия чаще выявляется уменьшение значения моды, тахикардия, уменьшение вариационного размаха, и значение симпатических показателей увеличиваются. При вводном наркозе калипсолом обычно отмечается выраженная симпатикотония.
При ларингоскопии и интубации трахеи нередко наблюдаются дискоординированные сдвиги показателей. Механическое раздражение рефлексогенных зон блуждающего нерва и симпатических окончаний во время интубации трахеи вызывает одновременное возбуждение обоих звеньев ВНС.
В наиболее травматичный момент операции степень выраженности операционного стресса при адекватной анестезии по данным анализа ритма сердца значительно меньше, чем при неадекватном уровне анестезиологической защиты. Как правило, при адекватной анестезии значения вариационного размаха больше, абсолютные значения симпатических показателей меньше, чем при неадекватной анестезии.
При введении деполяризующих миорелаксантов обычно отмечается усиление парасимпатикотонии, что связано с выбросом калия из мышц. При кровопотере обычно отмечается выраженная симпатикотония, которая слабо корригируется введением фармакологических препаратов и требует восполнения ОЦК
При одновременном чрезмерном возбуждении обоих отделов ВНС возможна дискоординация сдвигов показателей ( например, уменьшение значения моды и увеличение вариационного размаха). Подобная ситуация должна насторожить врача, так как может свидетельствовать о дезорганизации регуляторных процессов в организме и необходимости обнаружения причины, ее вызвавшей (выраженное раздражение рефлексогенных зон обоих звеньев ВНС при интубации трахеи, раздражение корня брыжейки, инфаркт миокарда и другие состояния, сопровождающиеся чрезмерной афферентацией или истощением защитных компенсаторных реакций организма).
Коррекцию анестезии по мониторингу вегетативных показателей ритма сердца можно осуществить, например, следующим образом. При преобладании симпатикотонии целесообразно вводить анальгетик с парасимпатическим эффектом (например, фентанил). При выраженной парасимпатикотонии, которая часто наблюдается при тракциях брыжейки кишечника, расширении шейки матки и др., лучше вводить анестетик с симпатическим эффектом (калипсол). При появлении признаков возбуждения двух отделов ВНС следует вводить препараты обоих видов.
С помощью оперативного анализа показателей ритма сердца можно осуществлять индивидуальный подбор не только вида, но и дозы требуемого препарата ("титрование эффекта") с учетом конкретной клинической ситуации.
Таким образом, врач, наблюдая изменения показателей ритма сердца, получает информацию, характеризующую процессы управления основными жизненными функциями, использование которой является перспективным методом контроля состояния организма в медицине критических состояний.