Математический анализ сердечного цикла

Измерение средней частоты сердечного ритма не позволяет оценить состояние отдельных звеньев системы вегетативного регулирования организма. В то же время возможно выявить закон распределения случайного процесса, каким является ритм сердца, и охарактеризовать количественно с различных сторон. Математическое обеспечение исследования ритма сердца направлено на определение меры изменчивости этого показателя при различных физиологических состояниях организма и позволяет получить оценку адаптационно-приспосо-бительных реакций целостного организма.

Одним из методов математического анализа сердечного ритма является статистическая обработка длительности значительного числа кардиоциклов (100 и более сердечных сокращений) с помощью компьютерной техники.

По данным Р.М. Баевского с соавт. (1984), математическое (М) ожидание динамического ряда кардиоинтервалов отражает конечный результат всех регуляторных влияний на сердце и системы кровообращения в целом. Этот показатель эквивалентен средней частоте пульса и является наиболее распространенной характеристикой уровня функционирования сердечно-сосудистой системы. Математическое ожидание обладает наименьшей изменчивостью среди всех математико-статисти-ческих показателей, поскольку это один из хорошо гомеостатируемых параметров организма, и его отклонения от индивидуальной нормы обычно сигнализируют об увеличении нагрузки на аппарат кровообращения или о патологических отклонениях.

Среднее квадратическое отклонение (σ) значений динамического ряда кардиоинтервалов представляет собой один из основных показателей вариабельности сердечного ритма и характеризует состояние механизмов регуляции. Он указывает на суммарный эффект влияния на синусный узел симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы. Уменьшение или увеличение этого показателя свидетельствует о смещении вегетативного гомеостаза в сторону преобладания одного из отделов ВНС.

Коэффициент вариабельности (V) по физиологическому смыслу не отличается от среднего квадратического отклонения, но является нормированным по частоте пульса показателем.

Коэффициент асимметрии (As) позволяет судить о степени стационарности исследуемого динамического ряда, о наличии и выраженности переходных процессов, в том числе и трендов.

Эксцесс отражает скорость (крутизну) (Ех) изменения случайных нестационарных компонентов динамического ряда и в большей мере характеризует локальные нестационарности, чем наличие трендов.

Для работы необходимы: ритмокардиоскоп, компьютерная приставка, электроды, марля, 10%-ный раствор NaCl.

Объект исследования – человек.

Проведение работы. Исследуемый ложится на кушетку. Ему накладывают электроды для II стандартного отведения ЭКГ. После 10 мин отдыха начинают регистрацию сердечного ритма. Регистрируют не менее 100 циклов. С помощью компьютерной приставки проводят анализ полученных данных.

Результаты работы и их оформление. Полученные результаты распечатайте и вклейте в протокол опыта. На основании полученных показателей определите характер сердечного ритма (синусовый ритм, аритмия, экстрасистолия и т. д.) и тип его регуляции (парасимпатикотонический, симпатикотонический или нормотонический).

Р а б о т а 16

ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ

НОРМАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИЗНАКА

НА ПРИМЕРЕ ЧАСТОТЫ

СЕРДЕЧНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

Сделать заключение о том, является ли процесс, протекающий в организме патологическим или нормальным, возможно только при сравнении результатов конкретного исследования с данными, полученными при обследовании практически здорового организма, т. е. так называемыми нормальными величинами. Однако нормальная величина не может быть выражена всего одним цифровым значением. При регистрации какого-либо параметра у группы практически здоровых людей всегда будет выявлен некоторый разброс цифровых значений этого параметра. Более того, существует определенная связь значения параметра и частоты его выявления в группе, подчиняющаяся закону нормального распределения. В клинической практике необходимо учитывать, что в соответствии с кривой нормального распределения в популяции имеется некоторое количество практически здоровых людей, для которых индивидуальные нормальные показатели отличаются от общепринятых и, несмотря на их несоответствие утвержденным нормам, не свидетельствуют о патологическом процессе в организме исследуемого.

Для работы необходим секундомер.

Объект исследования – группа практически здоровых людей.

Проведение работы. У каждого испытуемого из группы практически здоровых людей определяют значение частоты сердечных сокращений в одних и тех же условиях. Для этого испытуемому предлагают сесть на стул и воздержаться от активных физических движений в течение приблизительно 1 мин. После этого экспериментатор находит пульс на лучевой артерии испытуемого и подсчитывает количество сердечных сокращений в течение 1 мин. Исследование проводят на группе, состоящей не менее чем из 12 человек (практически здоровых студентов). Результаты записывают в таблицу.

Результаты работы и их оформление. Постройте кривую нормального распределения исследуемого признака. Для этого по оси абсцисс отметьте значения пульса, а по оси ординат – частоту выявления этих значений. Обратите внимание на форму кривой.

129