СПОСОБ ОЦЕНКИ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ОПАСНОСТИ КОЛЛАПСОИДНЫХ ОСЛОЖНЕНИЙ ПРИ РЕЗКИХ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ

Изобретение относится к медицине, а именно к физиологии, клинической медицине и может быть использовано для прогнозирования кризисных состояний здоровья, в производственных условиях и в быту - для контроля нагрузок при спортивных тренировках, а также для оценки психоэмоциональных перегрузок.

Известен способ неинвазивного экспресс-контроля функционального состояния кровеносных сосудов, заключающийся в регистрации частоты тонов Короткова. Измерение этой частоты осуществляют до заболевания и в процессе заболевания. В связи с однозначной связью этой частоты с эффективным модулем упругости сосудистой стенки определяют эффективный модуль упругости интактивного кровеносного сосуда (см. патент на изобретение РФ №2141784, МПК А61В 5/025).

При использовании способа возможны субъективные ошибки, связанные с возможным недостоверным выслушиванием тонов Короткова.

Известен также способ для неинвазивного выявления медицинских состояний за счет текущего контроля периферического артериального тонуса. Вокруг дистальной части пальца пациента создают поле статического давления. Производят обнаружение изменений периферического артериального тонуса и связанных с объемом изменений в дистальной части пальца для того, чтобы в результате выявить физиологический статус или медицинское состояние, либо осуществлять их мониторинг. Способ обеспечивает выявление такого статуса или состояния, как ишемия миокарда или приступ апноэ во сне, за счет обнаружения отклика периферического артериального тонуса на такой статус или состояние (см. патент на изобретение РФ№2220653, МПК А61В 5/02).

Недостатком является невозможность диагностики опасности коллапсоидных осложнений при резких физических нагрузках.

Наиболее близким к предлагаемому решению является способ оценки функционального состояния регуляторных систем организма человека (см. патент на изобретение РФ №2262887, А61В 5/0452). Способ заключается в том, что предварительно в состоянии наибольшего комфорта испытуемого регистрируют его электрокардиограмму в одном отведении и фотоплетизмограмму, измеряют индекс сосудистого тонуса ВПС как промежуток времени от пика очередного R-зубца до следующего за ним пульсового колебания и формируют множество его значений, осуществляют его статистическую обработку с последующим вычислением значения моды МоВПСН для состояния покоя пациента. Для оценки текущего функционального состояния регуляторных систем пациента у него одновременно регистрируют электрокардиограмму в одном отведении и фотоплетизмограмму, по которым формируют множества R-R-интервалов и интервалов времени от пика очередного R-зубца до следующего за ним пульсового колебания, осуществляют его статистическую обработку и вычисляют значение Амо, Мо и МоВПС для текущего состояния испытуемого, а также дополнительно измеряют значения соседних кардиоинтервалов, формируют множество их значений и вычисляют среднеквадратическое отклонение СКОП, после чего определяют значение индекса вариационной пульсоаметрии CAT по формуле САТ=0,1×Амо×Мо/СКОП,

а также интегральный индекс напряжения регуляторных систем ИПС испытуемого по формуле ИПС=(САТ)×[1+(МоВПВН-МоВПС)/МоВПС].

Состояние регуляторных систем организма испытуемого оценивают как соответствующее нормативному нервно-психическому напряжению, характерному для состояния покоя или при работе без существенных психических нагрузок, при значениях ИПС в пределах от 40 до 300, рабочему нервно-психическому напряжению, при значительных нагрузках - в пределах от 300 до 900, нервно-психическому перенапряжению, свидетельствующему о необходимости отдыха, - в пределах от 900 до 3000, нервно-психическому перенапряжению, опасному для здоровья, - в пределах от 3000-10000 и истощению, свидетельствующему о необходимости срочного выхода из текущего состояния с обязательным обращением к врачу-кардиологу за консультацией, - при значениях выше 10000.

Недостатком способа является невозможность выделить испытуемых, для которых существует потенциальная опасность коллапсоидных осложнений при физических нагрузках.

Задачей настоящего решения является обеспечение возможности определения испытуемых, для которых существует потенциальная опасность коллапсоидных осложнений при резких физических нагрузках.

Поставленная задача решается тем, что в способе оценки потенциальной опасности коллапсоидных осложнений при резких физических нагрузках на человека, включающем снятие электрокардиограммы испытуемого, регистрацию кардиоинтервалов, по которым определяют тип нервной регуляции сердечно-сосудистой системы испытуемого, согласно решению дополнительно определяют тонус сосудов путем синхронной с электрокардиограммой регистрацией осциллограмм артериального сосуда испытуемого при различных давлениях на сосуд, определяют скорости распространения пульсовой волны при различных давлениях, по полученным данным определяют зависимость скорости распространения пульсовой волны от давления на сосуд, определяют минимальное значение скорости распространения пульсовой волны, при значениях минимума скорости в интервале 75-85 см/с делают вывод о тонусе сосудов, для которого характерна повышенная эластичность, к испытуемым с потенциальной опасностью коллапсоидных осложнений при резких физических нагрузках относят испытуемых, у которых сочетается повышенная эластичность сосудов и ваготонический тип нервной регуляции.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена блок-схема прибора для осуществления способа, на фиг.2 - график изменения зависимости R-R интервалов во времени, на фиг.3 - зависимость скорость распространения пульсовой волны (СРПВ) от давления в манжетке при различном тоническом состоянии сосудистой стенки.

Позициями на чертежах обозначены:

1 - электроды для снятия ЭКГ;

2 - пневматическая манжетка для измерения артериального давления;

3 - нагнетатель;

4 - пневматический датчик;

5 - усилитель;

6 - преобразователь;

7 - блок ЭКГ (электрокардиограф);

8 - компьютер;

9 - повышенный тонус сосудистой стенки;

10 - пониженный тонус сосуда.

Электроды 1 подключены к аппарату ЭКГ 7, а затем через USB-порт к компьютеру 8. Пневматическая манжетка для измерения артериального давления 2, с пневматическим нагнетателем 3 через манометр подключена к датчику давления 4, соединенному с усилителем 5 и преобразователем 6. Преобразователь 6 подключен к одному из входов аппарата ЭКГ 7.

Способ осуществляется следующим образом.

Способ предусматривает одновременную регистрацию электрокардиограммы и осциллограммы испытуемого. На ЭКГ выделяют R-зубцы и фиксируют их положение во времени, измеряют RR-интервалы, осуществляют их статистическую обработку, рассчитывают индексы Баевского, по которым осуществляют оценку функционального состояния регуляторных систем организма пациента (ваготония, эйтония, симпатикотония). Кроме того, дополнительно регистрируют осциллограмму артериального сосуда испытуемого при различных давлениях на сосуд, определяют скорости распространения пульсовой волны, затем по полученным данным определяют зависимость скорости распространения пульсовой волны от давления на сосуд (фиг.3).

После чего определяют минимальное значение скорости распространения пульсовой волны и соответствующее давление в манжетке. Статистически установлено, что для пациентов с дисплазией соединительной ткани и, как следствие, со сниженным тонусом артериальной стенки сосуда минимум зависимости СРПВ-давление находится в пределах 75-85 см/с (Фиг.3, кривая 10). В случае повышенного тонуса сосудистой стенки значения СРПВ составляют 95-105 см/с (Фиг.3, кривая 9). По полученным данным сопоставляют тип нервной регуляции и тонус сосудистой стенки и в случае сочетания ваготонии и пониженного тонуса сосуда определяют группу риска, для которой существует потенциальная опасность коллапсоидных осложнений при резких физических нагрузках.

В настоящее время наблюдается резкий рост числа людей, преимущественно детей и подростков, неадекватно реагирующих на физические и нервно-психические перегрузки. В основе этого лежат два взаимосвязанных процесса: А) нарушение вегетативной регуляции; В) нарушение тонуса и эластичности сосудистой стенки за счет недифференцированной дисплазии соединительной ткани. Поэтому для выявления группы риска развития неадекватных сосудистых реакций (коллапс, обморок) целесообразно оценивать одновременно две физиологические константы - систему регуляции сосудистого тонуса по данным ЭКГ (тонус и реактивность вегетативной нервной системы) и тоническое состояние сосудов.

При этом критически важно проводить данные исследования в школе, дабы исключить вероятность сосудистого коллапса с угрозой для жизни у детренированных детей во время занятий физкультурой.

Пациента удобно располагают в кресле, при этом левая рука должна быть согнута в локте под прямым углом, чтобы кисть руки находилась на уровне сердца. На пациента накладывают три электрода 1 электрокардиографа 7, предварительно обработав их токопроводящим гелем. Затем накладывают пневматическую манжетку 2 на область плеча и с помощью нагнетателя 3 в манжетке создают давление около 50 мм рт. ст.

После запуска режима мониторинга можно одновременно наблюдать на экране компьютера электрокардиограммы с двух входов блока ЭКГ 7 и осциллограмму при определенном давлении в манжетке. Затем осуществляют запись осциллограммы синхронно с ЭКГ при различных давлениях в манжетке, для этого в манжетку нагнетается давление в интервале от давления ниже диастолического до давления выше систолического, при этом на экране появляется соответствующее значение скорости распространения пульсовой волны под манжеткой. После окончания записи программа автоматически отображает типовой протокол индексов по Баевскому, форму ЭКГ, участок осциллограммы.

Измеренные параметры позволяют определить зависимость скорости распространения пульсовой волны при различном давлении в манжетке и по полученным данным определить тонус сосудов, по кардиоинтервалам ЭКГ определить тип нервной регуляции сердечно-сосудистой системы. Таким образом, по известному состоянию тонуса сосудов и регуляторному типу нервной системы определяют группу риска, для которой существует потенциальная опасность коллапсоидных осложнений при резких физических нагрузках. К такой группе риска относят испытуемых, у которых сочетается пониженный тонус сосудов и ваготонический тип регуляции нервной системы. Неадекватные коллапсоидные реакции на физическую нагрузку, прежде всего, характерны для детренированных детей, неадаптированных к нагрузкам.

Проведенные клинические исследования устанавливают усредненные зависимости скорости распространения пульсовой волны (СРПВ) от давления для различного тонического состояния сосудистой стенки. Из полученных зависимостей для пациентов различных возрастных групп следует, что среднее значение скорости распространения пульсовой волны для пациентов с различным тоническим состоянием различно и варьируется от ≈95 см/с до ≈115 см/с. При высоких давлениях в манжетке наблюдается увеличение СРПВ, что обусловлено общим увеличением тонуса и соответственно модуля упругости сосудистой стенки. В окрестности значения давления, равного диастолическому, изменение скорости становится немонотонным. При этом давление в манжетке, при котором наблюдается минимальное значение скорости распространения пульсовой волны, различно у пациентов с различным тоническим состоянием сосудистой стенки. Так, у пациентов с пониженной эластичностью сосудов при давлении в манжетке, равном 90 мм рт.ст., значение скорости распространения пульсовой волны в минимуме составляет 95-105 см/с. Для контрольной группы (без изменений эластичных свойств сосуда) при давлении в манжетке 80 мм рт.ст. значение скорости распространения пульсовой волны в минимуме составляло ˜83 см/с; для пациентов с повышенной эластичностью сосудов значение скорости распространения пульсовой волны в минимуме также находилось в интервале 75-85 см/с, но при давлении в манжетке, равном 65 мм рт.ст.

Таким образом, изменение тонического состояния сосудистой стенки, выявляемое по смещению минимума зависимости скорости распространения пульсовой волны от давления в манжетке, и сопоставление его с типом вегетативной нервной регуляции, определяемой по кардиоинтервалам и индексам Баевского, позволяет выявить пациентов с неблагоприятным сочетанием, характерным для группы риска коллапсоидной реакции.

Пример. Пациент Г., 14 лет. Диагноз: пиелонефрит, недифференцированная дисплазия соединительной ткани.

Данные по ЭКГ индексы Баевского:

Заключение: нормальная частота сердечного ритма, ритм нерегулярный, ваготония.

Значение скорости в минимуме зависимости СРПВ-давление: 78 см/с.

Вывод: испытуемый Г. имеет противопоказания к физическим нагрузкам, поскольку его функциональное состояние в настоящий момент относится к группе риска.