Вейвлет-анализ вариабельности сердечного ритма в оценке функционального состояния регуляторных систем организма человека

• Автор: Рунова, Екатерина Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 160 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Анализ вариабельности сердечного ритма как метод оценки функционального состояния организма человека
1.1.1. Основные научнотеоретические концепции, положенные в основу анализа вариабельности сердечного ритма.

1.1.2. Спектральные методы анализа вариабельности сердечного ритма.

1.2. Физиологические механизмы формирования периодических составляющих сердечного ритма.
1.3. Вариабельность сердечного ритма как показатель возрастных и патологических изменений регуляции вегетативных функций.

1.3.1. Особенности вариабельности сердечного ритма в онтогенезе.

1.3.2. Характер изменения вариабельности сердечного ритма при

недостаточности мозгового кровообращения

Глава 2. Мат ериалы и методы

2.1. Характеристика обследуемых групп испытуемых
2.2. Регистрация электрокардиограммы
2.3. Спектральные методы оценки вариабельности сердечного ритма.
2.4. Методы статистической оценки полученных данных.
РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
Глава 3. Сравнение методологических подходов спектрального анализа вариабельности сердечного ритма и выбор наиболее адекватных методов для оценки функционального состояния регуляторных систем организма человека
3.1. Описание исследуемых методов спектрального анализа вариабельности сердечного ритма
3.1.1. Периодограммный метод
3.1.2. Метод оконного преобразования Фурье
3.1.3. Метод непрерывного вейвлетпреобразования.
3.1.4. Метод дискретного вейвлетпреобразования
3.2. Сравнение методов спектрального анализа на примере модельного сигнала
3.3. Сравнение методов спектрального анализа на примере ритмограммы,
включающей переходный процесс
Глава 4. Разработка классификационных моделей функционального состояния регуляторных систем организма человека в норме на основе данных спектрального анализа вариабельности сердечного ритма.
4.1. Построение классификационной модели по показателям периодограммного метода спектрального анализа ритмограмм.
4.2. Построение классификационной модели по показателям дискретного вейвлетанализа ритмограмм.
4.3. Построение классификационной модели по показателям непрерывного
вейвлетанализа ритмограмм
Глава 5. Применение разработанных классификационных моделей для выявления особенностей регуляции сердечной деятельности в разных возрастных группах и при нарушении мозгового кровообращения
5.1. Выявление возрастных особенностей функционального состояния регуляторных систем
5.1.1. Характеристика группы молодого возраста
5.1.2. Характеристика группы старшего возраста
5.1.3. Сравнительная характеристика возрастных групп.
5.2. Выявление особенностей функционального состояния регуляторных систем при нарушении мозгового кровообращения.
5.2.1. Характеристика группы пациентов с нарушением мозгового
кровообращения.
5.2.2. Сравнительная характеристика групп в норме и при нарушении
мозгового кровообращения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение 1. Сравнение подгрупп но первой и третьей
классификационной модели во всех группах.
Приложение 2. Опенка функционального состояния регуляторных
систем испыту емого К. года.
Приложение 3. Распределение испытуемых и пациентов но классификационным категориям активности высших надсегмснтарных структур ЦНС в каждой подгруппе по уровням адаптационных
возможностей
Приложение 4. Сравнение групп молодого и старшего возраста и групп с наличием и отсутствием нарушения мозгового кровообращения
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АД артериальное давление
ВИС вегетативная нервная система
ВСР вариабельность сердечного ритма
ДА дыхательная аритмия
ДВП дискретное вейвлетпреобразование
ДЭ дисциркулягорная энцефалопатия
II недыхательная аритмия
НВП непрерывное вейвлетпреобразование
НЧ низкочастотный
ВЧ высокочастотный
1Ф оконное преобразование Фурье
ПАРС показатель активности регуляторных систем
ПСНС парасимпатическая нервная система
ПФ преобразование Фурье
РГ рптмограмма
СА синусовая аритмия
САД систолическое артериальное давление
САС симпатоадреналовая система
СКО среднеквадратичное отклонение
СПС симпатическая нервная система
СИМ спектральная плотность мощности
СР сердечный ритм
ФС функциональное состояние
ЦНС центральная нервная система
ЧД частота дыхания
ЧСС частота сердечных сокращений
ЭБС элементарная биоеиетема
ЭКГ электрокардиограмма
i высокочастотный диапазон
низкочастотный диапазон
V V очень низкочастотный диапазон
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Установлена высокая информа тивность ВСР при диагностике полипевропатий, синкопалыгых состояний, прогнозе выживаемости при инфаркте миокарда Viii , ii Ii, ii . V i . Котельников С. А. п др. Имеются разработки, позволяющие определить диагност ическую значимость исследования ВСР и, в частности, спектрального анализа, при гипертонической болезни, патологии щитовидной железы, невротических расстройствах, опухолях головного мозга, рассеянном склерозе, паркинсонизме, атеросклерозе и ряде других заболеваний Окнин В. Ю., Внотченко С. Л., Садеков Р. К., i , i , , . V., , . Метод основан на распознавании п измерении временных интервалов между зубцами ЭКГ интервалы, построении динамических рядов кардиоинтервалов и последующего анализа подученных числовых рядов различными математическими методами. Динамический ряд кардиоингервалов может анализироваться и оцениваться на основе использования различных научнотеоретических концепций. Рассматривать изменения сердечного ритма в связи с адаптационной реакцией целостного организма как проявление различных стадии общего адаптационного синдрома Селье Г. Рассматривать колебания длительностей кардиоинтервалов как результат влияния многоконтурной, иерархически организованной многоуровневой системы управления физиологическими функциями организма. При этом изменения показателей вариабельности сердечного ритма можно считать обусловленными формированием различных функциональных систем, соответствующих требуемому на данный момент результату. Рассматривать изменения сердечного ритма в связи с деятельностью механизмов нейрогормопальной регуляции как результат активности различных звеньев вегетативной нервной системы II Баевский и др. Теория Г. Селье об общем адаптационном синдроме описывает фазовый характер адаптационных реакции и обосновывает ведущую роль истощения регуляторных систем при острых и хронических стрессориых воздействиях в развитии большинства патологических состояний. Вариабельность сердечного ритма хорошо отражает степень напряжения регуляторных систем, обусловленную возникающей в ответ на любое стрессорное воздействие активацией гипофизарнонадпочечниковой и симиатоадреналовой систем Баевский , Иванов Г. Г., Хаютин В. М., Лукошкова Е. В., 6 Панкова Н. Б. и др. Г., Панкова Н. Б. и др. В основе этого подхода лежит представление о вариабельности ритма сердца как о результате влияния на систему кровообращения многочисленных регуляторных механизмов нервных, гормональных, гуморальных. Система регуляции сердечной деятельности может быть представлена в виде двух уровней контуров центрального и автономного, с прямой и обратной связью Рис. При этом воздействие автономного уровня контура идентифицируется с дыхательной аритмией ДА, а центрального с нсдыхательной аритмией НА. Рабочими структурами автономного контура регуляции являются синусовый узел, блуждающие нервы и их ядра в продолговатом мозгу контур парасимпатической регуляции. При этом дыхательная система рассматривается как элемент обратной связи в автономном контуре регуляции сердечного ритма СР. Деятельность центрального контура регуляции, который идентифицируется с симпатоадрсиаловыми влияниями на ритм сердца, связана с недыхательной синусовой аритмией СА и характеризуется различными медленноволновыми составляющими сердечного ритма. Прямая связь между центральным и автономным контурами осуществляется через нервные в основном симпатические и гуморальные связи Рябыкииа Г. В., Соболев А. В., . Обратная связь обеспечивается афферентной импульсацией с барорецепторов сердца и сосудов, хеморецепторов и обширных рецепторных зон органов и тканей. Автономная регуляция в условиях покоя характеризуется наличием выраженной дыхательной аритмии. Дыхательные волны усиливаются во время сна, когда уменьшаются центральные влияния на автономный контур регуляции. Нагрузки на организм, требующие включения в процесс управления СР центрального контура регуляции, ведут к ослаблению дыхательного компонента СА и к усилению сс недыхательного компонента Хаютин В. М., Лукошкова Е. В., .