Способ выявления лиц с нарушениями адаптации к холоду

Способ выявления лиц с нарушениями адаптации к холоду

Реферат

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в ангиологии, кардиологии, физиологии.

Европейский Север РФ является одним из важнейших регионов размещения жизненных ресурсов страны. Здесь сосредоточены значительные запасы леса, драгоценных металлов, добываются рыба, морской зверь, пушнина, развивается промышленная разработка нефти и природного газа. Промышленно-экономическое использование природных ресурсов осуществляется в сложных климатогеографических и производственных условиях. Продолжительная зима и короткое прохладное лето создают общий фон низких температур в течение длительного периода времени года. Внезапные и резкие перепады барометрического давления, вызываемые перемещением больших холодных масс воздуха из Арктики, близость теплого течения Гольфстрима у побережья Кольского полуострова обеспечивают повышенную влажность воздуха, что в сочетании с низкой температурой оказывает неблагоприятное воздействие на организм человека [1, 18, 23, 33, 50]. Помимо коренных жителей в трудовой деятельности участвует большое число людей, прибывающих из более южных климатических регионов, и из-за недооценки особенностей климатических факторов Севера именно у этих лиц наиболее часто наблюдаются поражения холодом при длительном повторном его воздействии во время работы [9, 16, 19, 24, 40, 49].

В связи с этим разработка прогностических критериев оценки функциональных возможностей и адаптабельности человека, методов и способов отбора для работы в экстремальных условиях остается актуальной проблемой физиологии труда, авиакосмической, спортивной и военной медицины. Вместе с этими аспектами проблемы наиболее интенсивно в последнее двадцатилетие развиваются теория и методология массового мониторинга здоровья на основе принципов донозологической диагностики, создания специализированных аппаратурных комплексов, средств и методов оперативного сбора, обработки и анализа получаемой информации. Поэтому важное значение имеет углубление медицинского контроля при профотборе контингента для работы в регионе, что обуславливает необходимость использования инструментальных методов, которые позволяют весьма рано и наглядно на амбулаторном этапе объективизировать конкретные, например циркуляторные, процессы, управляемые вегетативной нервной системой и участвующие в регуляции теплообмена в условиях низкой температуры в сочетании с высокой влажностью воздуха.

Так, группой авторов Новиков В.Т. и др. [39] установлена прогностическая ценность артериального давления, частоты пульса, конечного диастолического объема, ударного и минутного объема кровотока, среднединамического артериального и общего периферического сопротивления для выявления устойчивости человека в отношении физической нагрузки. В работах А.А.Путилова [45] представлена возможность обнаружения скрытого десинхроноза в организме человека по соотношению числа сердечных сокращений и частоты дыхания. В наблюдениях Давыденко В.И. с соавт. [17] было установлено, что при годичной адаптации полярников к условиям Антарктиды наиболее высокая физическая работоспособность поддерживалась у лиц с исходным сердечным типом саморегуляции кровообращения по Н.И.Аринчину [5], а самая низкая - у лиц с сосудистым типом. В исследовании Берсеневой А.П. [8] продемонстрирована высокая информативность статистических характеристик сердечного ритма для диагностики донозологических состояний организма и определения его адаптационных резервов. По результатам выполнения шестиминутной велоэргометрической нагрузки мощностью 150 Вт Айдаралиев А.А. с соавт. [3] выделяют среди обследованных лиц «сильных» (высокорезистентных), «средних» и «слабых» (низкорезистентных). Но после месячного пребывания в экстремальных условиях различия между «сильными» и «слабыми» по толерантности к шестиминутной велоэргометрической нагрузке практически нивелировались [11]. По данным Лабутина Н.Ю. [31] выявлена корреляционная зависимость резерва кардиореспираторной системы с физической работоспособностью, элементами тканевого дыхания, антропометрическими особенностями при адаптации у здоровых мужчин в Арктике.

Обилие предложенных прогностических критериев, отсутствие сравнительных данных об их информативности приводят к тому, что практическому врачу трудно ориентироваться в этом многообразии предложений [11]. Вместе с тем приходится признать, что до настоящего времени не создано эффективного метода, пригодного для целей профотбора лиц к трудовой деятельности, протекающей в особых условиях [11]. Сложившаяся ситуация стимулирует попытки систематизации и упрощения существующих критериев с выделением из них наиболее важных, информативных.

Указанные методы изучения состояния центрального и периферического кровообращения дают объективную информацию о резервных возможностях макро- и микрогемодинамики необходимого условия действительного состояния организма человека. Существующие сегодня исследования, посвященные прогнозированию состояния и работоспособности человека в экстремальных условиях, чаще носят фрагментарный характер и содержат в основе прогностической информации чаще качественные признаки [13, 31, 39, 45]. В связи с этим практической задачей оценки функционального состояния, например, сердечно-сосудистой системы является развитие исследований, позволяющих дать врачу дополнительные сведения в виде информативных физиологических критериев для отбора людей для работы и жизнедеятельности в экстремальных природно-производственных условиях региона. В таких ситуациях важно правильно выявить общую направленность патофизиологических изменений из целой совокупности метаболических и сосудистых реакций, возникающих у работающих в производственных условиях влажного холода, а это возможно по функциональному состоянию сердечно-сосудистой системы. Одним из информативных методов оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы, в том числе и у этих лиц, является метод математического анализа вариабельности сердечного ритма [6, 29, 36]. Поэтому нам представляется уместным использование в повседневной клинической практике метода исследования функционального состояния различных отделов вегетативной нервной системы (ВНС) по вариабельности сердечного ритма (ВСР) в динамике кратковременного охлаждения для выявления лиц с нарушениями адаптации к холоду.

В качестве прототипа взят известный способ определения температурной зоны комфорта и диапазона температурной адаптации по Алексееву П.П. [4], согласно которому одним из первых внешних проявлений сосудистых расстройств является смещение температурной зоны комфорта, а приспособление тканевого кровотока к крайним точкам температуры внешней среды, при котором клинически в органе не появляется дефицита тканевого обмена, определяются диапазоном температурной адаптации органа. Практическим подтверждением вышеизложенного является проба с охлаждением, позволяющая определить приспособление сосудистой системы к этому нагрузочному тесту [4]. По данным Алексеева П.П. [4] у адаптированных к холоду людей восстановление кожной температуры к исходной происходит в течение 10 минут, а у неадаптированных - медленно, 20-30 и более минут.

Однако контактный метод измерения температуры не исключает рефлекторного влияния на сосудистую систему самих датчиков прибора, что может приводить к некоторому отклонению полученных показателей от истинной температуры. На термометрические показатели заметно влияет целый ряд факторов (температура окружающего воздуха, физическое и психическое состояние больного и т.д.), уменьшая достоверность метода.

Известно, что температурные реакции в живых тканях, сопровождающие любые изменения в их функционировании (то есть любую совершающуюся в клетках того или иного органа работу), складываются из двух основных составляющих: метаболизма и сосудистого фактора. От того, какой их этих факторов вносит основной вклад в формирование местных тепловых полей и локальных температурных реакций, зависят принципиальные методологические подходы в исследованиях термогенеза и терморегуляции, с одной стороны, а с другой - ценность метода для диагностики того или иного механизма, а следовательно, и характера патологии [28, 41]. Вместе с тем российские и международные эксперты отмечают значительный потенциал тепловидения для диагностики различных сосудистых синдромов, оценки их выраженности, контроля эффективности лечения, прогнозирования возможных исходов [27]. Поэтому нам представляется удобным использовать тепловидение в качестве оценки функционального состояния периферического кровообращения у лиц, трудоустраивающихся для работы в условиях Севера, путем определения исходного инфракрасного излучения рук здорового человека и применения пробы с охлаждением [44].

Многие исследователи вполне обоснованно полагают, что измерение физиологических показателей в условиях относительного покоя дает недостаточную информацию для оценки резервных возможностей организма. Поэтому для этих целей используются функциональные пробы и, в частности, проба с охлаждением. Применение последней обусловлено тем, что проба с охлаждением является адекватным воздействием для человека, она может быть дозирована по интенсивности, продолжительности и подбирается индивидуально для каждого испытуемого. Касаясь вопроса о целесообразности использования для оценки функциональных резервов организма разных по интенсивности нагрузок, многие исследователи [28, 30, 33, 42] считают, что использование для этих целей предельных нагрузок зачастую неоправданно, так как может привести к срыву, развитию предпатологического или патологического состояния. Поэтому оценка функционального резерва должна осуществляться в обычных условиях с использованием таких нагрузочных проб, которые не приводят к предельному напряжению организма [54].

Время восстановления кожной температуры является важным диагностическим признаком, однако не меньшее значение для состояния циркуляторных процессов имеют форма и последовательность динамики изменений тепловой картины, обусловленной сосудистыми и метаболическими реакциями, возникающими в ответ на функциональную пробу (кратковременное охлаждение). Но, что особенно важно, эта информация дает специфическую характеристику выявленных изменений циркуляции, позволяет высказаться о патогенезе этих проявлений, степени компенсации нарушенных функций [27, 28, 40, 44].

Необходимость оценки адаптационного потенциала и физиологических резервов как объективных характеристик состояния организма требует новых подходов к исследованию функциональных возможностей человека. Так, при оценке функционального резерва системы кровообращения необходимо комплексно рассматривать параметры вегетативного гомеостаза и с этих позиций показатели ритма сердца могут выступать в качестве интегральных маркеров адаптационного процесса в экстремальных условиях среды [6] наряду с тепловизионной холодовой пробой.

Целью изобретения является расширение информативности функциональной холодовой пробы для прогностической оценки динамики физиологического состояния кровеносной системы для выявления лиц с нарушениями адаптации к холоду.

Поставленная цель достигается тем, что обследуемому до и после холодовой пробы проводят тепловизионное исследование рук и математический анализ вариабельности сердечного ритма, и определяемый у молодых людей конвекционный тип передачи тепла с концевых фаланг током крови от артерий пальцев к поверхностным сосудам в течение не менее 10 минут при исходной активности парасимпатической нервной системы свидетельствует о хорошей компенсаторной реакции сосудистой системы, а преобладание у пожилых и старых людей контактного пути передачи тепла со стороны предплечья от «теплых» зон к «холодным» в течение 22 минут и более при исходной активности парасимпатической нервной системы указывает на нарушение адаптации к холоду.

Одним из направлений современной оптики является тепловидение, изучающее методы и приборы, которые обеспечивают возможность наблюдения слабонагретых тел по их тепловому излучению в инфракрасной области спектра. Развитие тепловидения позволило осуществить диагностику различных заболеваний путем регистрации предельно малых перепадов температуры на поверхности тела человека, связанных с процессами, происходящими в организме.

Наиболее существенной чертой распределения температуры на поверхности человеческого тела является симметрия относительно срединной линии [53, 64]. Поэтому диагностическую ценность может представлять сравнительное исследование распределения температур и выявление нарушения симметрии, обусловленные необычными структурными соотношениями сосудистой сети (врожденные аномалии, сосудистые опухоли), изменениями тонуса сосудов (нарушения вегетативной иннервации, рефлекторные изменения тонуса), местными расстройствами кровообращения (травмы, тромбоз, склероз сосудов и др.), нарушениями венозного оттока (застой, обратный ток крови при недостаточности клапанов вен), локальными изменениями теплопродукции (воспалительные очаги, опухоли, ревматоидный артрит), изменениями теплопроводности тканей (отек, уплотнение тканей, изменение содержания жира) [56, 60].

Диагностические возможности метода при различных заболеваниях определили Гребенюк M.В. [15], Зарецкий В.В. с соавт. [21], Макаренко Т.П. с соавт. [32], Мельникова В.П. с соавт. [35], Мирошников М.М. [37], Biasi G. [55], Weiss M.E et al [65].

Регистрируемое с поверхности тела инфракрасное излучение (ИКИ) является результатом, прежде всего и преимущественно, ИКИ из кожи и зависит от ее температуры [41, 62]. Температура кожи различных участков поверхности тела как показатель теплового баланса между внутренними и поверхностными структурами человеческого организма [10, 34], по мнению большинства исследователей, определяется тремя факторами: особенностями васкуляризации поверхностных тканей, уровнем метаболических процессов в них и различиями в теплопроводности подкожных тканей, которые преимущественно обусловлены разным развитием жировой клетчатки [22, 47]. В то же время абсолютные значения температуры кожи могут колебаться в довольно широких пределах, что обусловлено влиянием различных экзо- и эндогенных факторов [43, 51, 58]. Что касается влияния экзогенных факторов, то в медицинской практике условия, при которых производится измерение температуры или регистрация ИКИ, стандартизованы [52]. Напротив, дискуссия о влиянии эндогенных факторов еще не завершена. Наибольшее значение среди них имеет характер сосудистого кровотока [44, 46] главным образом в коже и подкожной клетчатке, и, в меньшей степени, интенсивность общих и, особенно, местных метаболических процессов [7].

Даже в условиях комфорта и покоя кожная температура обнаруживает большую лабильность, особенно в области кистей и стоп - наиболее активных зон физиологической терморегуляции [46]. Такая изменчивость показателей кожной температуры объясняет влияние высших отделов центральной нервной системы на интенсивность обменных реакций и состояние кровеносной системы, особенно ее микроциркуляторного русла [12]. Механизмы регуляции теплоизлучения кожи человека тесно связаны с теплорегуляцией во всем организме вообще, хотя и имеют ряд особенностей. Последнее можно понять, зная своеобразие строения кожи.

Кровеносная система кожи включает в себя два уровня артериальных сосудов. Глубокое артериальное сплетение сосудов, питающее всю кожу, расположено на границе подкожной клетчатки и дермы, от него почти вертикально вверх отходят ветви, образующие подсосочковые сплетения сосудов. Кровеносные сосуды кожи находятся в непрерывной деятельности: они то сужаются, то расширяются в зависимости от действия тепла и холода, мелких раздражителей разного рода (механических, физических, химических), а также от различных эндогенных влияний [26, 34, 59].

Важно, что температура «оболочки», в том числе и кожи, преимущественно определяется тепловой энергией, поступающей из «ядра» по трем возможным каналам: в виде ИК-радиации, путем контакта и конвекции с током тепловой крови по сосудам [10, 57].

Относительно возможности передачи тепла излучением, то данный путь является несостоятельным и весьма ограниченным, не более 1%, а роль контактной передачи тепла подкожными тканями оказывается также малозначимой. Поэтому вполне естественным является утверждение о том, что основную роль в колебаниях температуры кожи, выявляемых различными методами, в том числе и методом термографии, играют локальные изменения кровотока [2, 22, 44].

Теплообмен с внешней средой, индикатором которого является температура тела и, в частности, кожи, осуществляется через испарение, конвекцию и излучение [10, 12], а теплоотдача излучением занимает главное место в теплообмене человеческого тела и реализует 45,9-75% теплопотерь организма. Очевиден вывод, что регистрируемое ИКИ с поверхности кожи вполне адекватно отражает интенсивность теплопродукции во внутренних органах [32, 48].

Нервные связи между внутренними органами и кожей реализуется в виде висцеро-кожных или кожно-висцеральных рефлексов, осуществляющихся по типу либо аксон-рефлексов, либо сегментарных, либо проекционных. Наиболее отчетливо поверхностно-глубинные связи проявляются при патологии, когда возникают стойко существующие кожные зоны с измененной чувствительностью, трофикой, измененными сосудистыми, пилоромоторными, секреторными и другими реакциями [27, 28, 37].

Таким образом, кожа человека является обширной зоной, отражающей в той или иной степени процессы, происходящие во внутренних органах. Температура кожи и подлежащих тканей может иметь «мозаичный» характер - вследствие неоднородности температуры внутренних органов или даже отдельных участков того или иного органа [38, 61].

Естественное инфракрасное излучение верхних конечностей регистрировалось нами на отечественном быстродействующем многофункциональном тепловизионном комплексе «БТВ-3 ЭВМ», изготовленном на ГНПП «Исток». Двухдиапазонная модификация обеспечивает работу в диапазонах 3-5 мкм и 8-12 мкм одновременно. Два основных зеркала объектива и три линзовые насадки позволяют комплексу работать в углах обзора 4,5×4,5°; 7,2×7,2° или линейных полях зрения 60×60; 29,5×29,5 и 10,5×10,5 мм. Основные параметры базовой модификации: 100 строк в растре, частота кадров 16 Гц, порог температурной чувствительности 0,15°С [20].

Компьютерная модификация тепловизора «БТВ-3 ЭВМ» (в составе тепловизионной камеры, видеоконтрольного устройства, устройства сопряжения тепловизора с ЭВМ) позволяет получить на дисплее цветную градационную картину наблюдаемого объекта с привязкой ее к температурной шкале. Система функций тепловизора, задаваемая программой, дает возможность получать профили сечений распределения температуры по различным направлениям, гистограммы и другие параметры. Различного рода маркеры, перекрестия, изотермы помогают производить количественную обработку непосредственно в процессе наблюдения.

Калибровка тепловизора при проведении измерения температуры и ее контраста обеспечивается излучателем ИТО-1 с двумя излучающими поверхностями, который входит в комплект тепловизионного комплекса. Одна из них имеет фиксированную температуру 30°С, а на другой - устанавливаются значения температуры 32, 35 и 40°С. Погрешность градуировки 0,3°С [20].

При необходимости тепловое изображение регистрируется на фотопленке. В компьютерной модификации монитор персонального компьютера (ПК) и цветной принтер регистрируют градационную многоцветовую картину. Удобным средством является контурное воспроизведение черно-белым принтером наблюдаемых температурных полей с указанием температурных перепадов, площадей с измененной температурой. Совместно с изображением «теплового» портрета обследуемого на дисплее, а затем па распечатке регистрируются следующие данные: ФИО, возраст, объективные количественные показатели термограмм - перепад температуры, площадь области с повышенной или пониженной температурой, краткое заключение исследователя. Эти же данные остаются и в электронном архиве ЭВМ (компьютера).

Термография выполнялась в затемненном плотными шторами помещении площадью 22 м², при оптимальной температуре воздуха 20-22°С, так как при более низкой температуре у обследуемых появляется озноб, а при более высокой, наблюдается снижение контрастности термограмм. Исключались источники прямого тепла, потоки воздуха, присутствие посторонних лиц, оказывающих влияние на температуру кожи пациента. Относительная влажность воздуха в помещении 40-70% [22, 35]. Также перед обследованием исключалось курение.

Исследуемая область должна быть адаптирована к температуре окружающего воздуха, для этого за 15-20 минут до начала обследования она освобождалась от одежды. В течение периода тепловизионного исследования в положении обследуемого сидя руки располагались перед воспринимающей камерой термографа на специальной подставке на уровне грудной клетки, перекрытой полиэтиленовой сеткой, что исключало образование дополнительного теплового потока, образование фона и способствовало исключению артефактов при исследовании инфракрасного излучения (Рационализаторское предложение №5/74, Г.А.Орлов и В.А.Попов, 1974).

Термографическая картина верхних конечностей практически здоровых людей характеризуется симметричностью рисунка. На дорсальных поверхностях «теплых» кистей рук (прицельные термограммы) нередко виден еще более светлый рисунок вен. Светлые тона в общем характерны для термографического изображения предплечья и плеча с постоянным повышением интенсивности теплового излучения от дистальных отделов к проксимальным (плечо светлее проксимальных отделов предплечья, зона локтевого сустава гипотермальна). Повышенная светимость имеет место в верхней трети медиальной поверхности плеча, внутренней области локтевого сустава. Наружные поверхности плеча, предплечья и 1 пальца кисти в норме имеют несколько повышенную светимость [21, 44].

Итак, для выяснения характера сосудистых реакций и возможностей дифференцированной оценки, возрастных анатомо-физиологических изменений, а также в целях профессионального отбора используем в сочетании с термографией дополнительную пробу с охлаждением, которая разработана в клинике общей хирургии СГМУ г.Архангельска [44]. Выбор данной пробы основывается на известном факте: кровообращение в состоянии покоя в коже определяется главным образом не местными потребностями, а факторами, обеспечивающими температурный гомеостаз в организме в целом. Обычно на кожу действует температура окружающей среды, которая ниже температуры тела, и такое самоохлаждение ткани, вызываемое ограничением кровотока, понижает тканевой кровоток [51, 52].

Таким образом, кратковременное охлаждение приводит к сужению кожных сосудов и поверхностных вен, уменьшению интенсивности образования в коже сосудорасширяющих метаболитов [57]. Ввиду этого приток крови к охлажденной конечности в большей степени направлен к более глубоко расположенным тканям, а возврат ее происходит главным образом по venae comities, которые локализуются вблизи магистральных артерий, что способствует теплообмену и охлаждению артериальной крови [27, 28]. При местном понижении температуры уменьшается интенсивность кровотока вследствие повышения сосудистого тонуса и увеличения вязкости крови [4, 10]. Выбор пробы с охлаждением основывается и на том положении, что в районах северного, полярного и приполярного региона одним из главных экстремальных факторов внешней среды, оказывающих неблагоприятное воздействие на организм человека, является низкая температура в сочетании с высокой влажностью воздуха [40, 44].

Методика пробы с охлаждением следующая: исследуется исходное инфракрасное излучение обеих рук термографом, затем правая рука исследуемого человека погружается в воду до уровня лучезапястного сустава при температуре ее +6 - +8°С, на одну минуту. Влажная кисть и пальцы осторожно и тщательно высушиваются марлевой салфеткой, и обе руки вновь помещают на специальную подставку перед камерой термографа, проводятся дальнейшее наблюдение и регистрация инфракрасного излучения тканей конечностей. Регистрируется два типа восстановления инфракрасного излучения в ответ на кратковременное охлаждение: конвекционный и контактный. Определяются скорость и интенсивность восстановления исходного излучения.

Для оценки системы вегетативной регуляции сердца и сосудов могут быть использованы данные о вариабельности гемодинамических параметров, из которых наиболее простым и доступным является сердечный ритм. Чувствительные рецепторные приборы - баро- и хеморецепторы - контролируют различные параметры кровообращения в самых разных точках сосудистого русла и в самом сердце и постоянно информируют центральную нервную систему о происходящих изменениях. Известны компенсаторные механизмы, обеспечивающие приспособление кардиореспираторной системы к изменениям среды. К ним относятся разнообразные рефлекторные механизмы, увеличение легочной вентиляции, скорости кровотока, потребление кислорода, гиперфункция сердца, оптимизация метаболических процессов в тканях и др. Все эти механизмы, как звенья единой функциональной системы, в конечном итоге действуют в направлении поддержания сердечно-сосудистого гомеостаза. Следовательно, имеется возможность при использовании соответствующих методов анализа (например, ВСР) не только судить о функциональных резервах системы кровообращения, но и выявить степень участия симпатической и парасимпатической системы регуляции тканевого кровотока, в том числе и при холодовой пробе. Анализ ВСР - это современная методология и технология исследования и оценки состояния регуляторных систем организма, в частности функционального состояния различных отделов ВНС. Популярность этого метода обусловлена высокой достоверностью и информативностью результатов при достаточной простоте проведения исследования [6].

Физиологические механизмы ВСР основаны на том, что последовательный ряд кардиоинтервалов (кардиоритмограмма) отражает регуляторные влияния на синусовый узел сердца различных отделов ВНС - симпатического и парасимпатического. В состоянии покоя влияние обоих отделов ВНС на сердце уравновешено, наблюдается так называемый вегетативный баланс. При стрессе, физической нагрузке растет активность симпатического отдела ВНС и снижается парасимпатического [29]. Сон, пищеварение приводят к доминированию парасимпатического отдела ВНС [63]. Парасимпатический тонус преобладает также у молодых здоровых людей в состоянии покоя. Суточный ритм вегетативного тонуса характеризуется повышением в дневное время суток симпатических влияний на сердечно-сосудистую систему и парасимпатических ночью [29, 63]. При старении рефлекторные влияния на сердечно-сосудистую систему ослабляются, наблюдается дезинтеграция различных уровней вегетативной регуляции сердечной деятельности. У лиц старшего возраста на фоне общего снижения вегетативного тонуса формируется относительное преобладание симпатической регуляции, что, учитывая возраст, - зависимое уменьшение функциональных резервов сердечно-сосудистой системы создает предпосылки для ухудшения коронарного и периферического кровоснабжения и развития аритмий [36]. Очевидна потребность в проведении дополнительных популяционных исследований ВСР с охватом всего возрастного спектра среди мужчин и женщин, так как ВСР несет в себе прогностическую информацию, являющуюся независимой и лежащей за пределами традиционных факторов риска [63].

Наибольшее применение в России за последние 40 лет получили следующие пять методов анализа ритма сердца: статистический анализ, вариационная пульсометрия, автокорреляционный анализ, корреляционная ритмография, спектральный анализ. Для точной количественной оценки периодических процессов в сердечном ритме служит спектральный анализ, физиологический смысл которого состоит в том, что с его помощью оценивается активность отдельных уровней управления ритма сердца. По оси абсцисс откладываются значения периодов колебаний в секундах, по оси ординат - мощности соответствующих спектральных составляющих в миллисекундах (мс²). При спектральном анализе так называемых коротких динамических рядов кардиоинтервалов продолжительностью до 5 минут, можно измерить мощности дыхательных волн (HF) и медленных волн 1-го порядка (LF) и 2-го порядка (VLF) [6].

Активность симпатического отдела ВНС оценивается по степени торможения активности автономного контура регуляции, за который ответственен парасимпатический отдел. Это хорошо отражает показатель мощности дыхательных волн сердечного ритма в абсолютном и процентном виде. Обычно дыхательная составляющая (HF) составляет 15-25% суммарной мощности спектра. Снижение этой доли до 8-10% указывает на смещение вегетативного баланса в сторону преобладания симпатического отдела [6].

Мощность низкочастотной составляющей спектра (медленные волны 1-го порядка) характеризует состояние степени регуляции сосудистого тонуса. В норме чувствительные рецепторы синокаротидной зоны воспринимают изменения величины артериального давления, и афферентная нервная импульсация поступает в сосудодвигательный (вазомоторный) центр продолговатого мозга. Здесь осуществляется афферентный синтез (обработка и анализ поступающей информации), и в сосудистую систему поступают сигналы управления (эфферентная нервная импульсация). Этот процесс контроля сосудистого тонуса с обратной связью на гладкомышечные волокна сосудов осуществляется вазомоторным центром постоянно. Время, необходимое вазомоторному центру на операции приема, обработки и передачи информации, в среднем равно 10 сек. Увеличение до 13-14 секунд может указывать на замедление переработки информации в вазомоторном центре или на замедление передачи информации в системе барорефлекторной регуляции [29].

Кроме того, согласно европейско-американским стандартам вычисляется отношение средних значений низкочастотного и высокочастотного компонента (LF/HF) вариабельности сердечного ритма, что отражает соотношение уровней активности центрального и автономного контуров регуляции [63]. Таким образом, вегетативная регуляция обеспечивает необходимый уровень деятельности системы кровообращения в соответствии с потребностями организма больного в каждой конкретной ситуации, например, при проведении нагрузочных проб.

Медленные волны 2-го порядка (VLF) - спектральная составляющая сердечного ритма в диапазоне 0,04-0,015 Гц (25-70 сек) характеризует активность симпатического отдела ВНС и может использоваться как надежный маркер степени связи автономных (сегментарных) уровней регуляции кровообращения с надсегментарными, в том числе с гипофизарно-гипоталамическим и корковым, уровнем [29, 36].

По данным спектрального анализа сердечного ритма вычисляется индекс централизации - ИЦ (IC), который отражает степень преобладания недыхательных составляющих синусовой аритмии над дыхательными. Фактически - это количественная характеристика соотношений между центральным и автономным контурами регуляции сердечного ритма IC=(HF+LF)/VLF [6].

На основании вариационной пульсометрии вычисляется ряд производственных показателей, среди которых наиболее употребителен индекс напряжения регуляторных систем (ИН), который отражает степень централизации управления ритмом сердца и характеризует, в основном, активность симпатического отдела ВНС [6].

Наиболее удобная для вычисления переменная - стандартное отклонение NN интервалов - SDNN - квадратный корень из разброса NN. Поскольку величина под корнем математически эквивалентна общей мощности в спектральном анализе, SDNN отражает все циклические компоненты, ответственные за вариабельность в течение периода записи, в том числе подходящим является и 5-минутная длительность. Но ни одни из имеющихся индексов ВСР не обладают большой прогностической информацией, чем временные показатели ВСР, оценивающие ВСР в целом, как SDNN, определяющий суммарный эффект вегетативной регуляции кровообращения [63].

Но, как известно, западные исследователи в основном рассматривают ВСР как показатель состояния симпатического и парасимпатического отделов ВНС и исследуют изменения их баланса при различных заболеваниях и в процессе фармакологических воздействий [63].

Исследование осуществляют с помощью комплекса для анализа вариабельности сердечного ритма «Варикард» модели «ВК-1,4» (в дальнейшем - комплекс), питание которого осуществляется от сети переменного тока напряжением 220±22 Вт, с частотой 50±0,5 Гц и мощностью, потребляемой блоком не более 4 ВА. Комплекс изготавливается в климатическом исполнении УХЛ 4.2 по ГОСТ Р 50444-92 и предназначен для использования при температуре от +10°С до +35°С, атмосферном давлении от 630 до 800 мм рт.ст., относительной влажности 80±15%. Комплекс рекомендован к серийному выпуску и использованию в медицинской практике МЗ РФ (протокол №5 от 9 июня 1998 г. комиссии по диагностическим приборам и аппаратам) и работает под управлением IBM - совместимого ПК при помощи специализированного программного обеспечения и конструктивно состоит из блока пациента, связанного с ПК через стандартный интерфейс RS-232.

Наличие в комплексе средств для ведения базы данных позволяет хранить основные сведения о снятых ЭКГ, кардиоинтервалограмм (КИГ), результатах математического анализа КИГ для каждого обследованного, формировать и выводить на экран монитора и в печать выходные документы с основными показателями состояния системы регуляции сердечного ритма.

Способ осуществляется следующим образом.

1. Термографическое исследование начинается с получения исходного обзорного изображения верхних конечностей в серотональной характеристике.

2. При необходимости тепловое изображение верхних конечностей в компьютерной модификации регистрируется в виде градационной многоцветовой картины.

3. Включение аппаратной части комплекса «Варикард».

4. Подсоединение кабеля отведений и подключение электродов ЭКГ к пациенту: красный - к правой руке, желтый - к левой руке, черный - к правой ноге, зеленый - к левой ноге.

5. Запуск на выполнение файла.

6. Запись, отображение на экране монитора и запись в базу данных электрокардиосигнала в одном из трех стандартных отведений в течение 5 минут.

7. Выделение из кардиосигнала КИГ и отображение ее на экране монитора.

8. Корректировка КИГ включает визуальный просмотр сохраненных в памяти ЭВМ КИГ и электрокардиосигнала с целью редактирования ошибочных отметок R зубцов и выделение экстрасистол. Редактирование осуществляется в интерактивном графическом режиме.

9. Проведение одноминутной холодовой пробы с погружением правой кисти в воду при температуре +6°С - +8°С.

10. Выявление типа (конвекционный, контактный) восстановления инфракрасного излучения тканей рук на кратковременное охлаждение.

11. Определение продолжительности и интенсивности восстановления инфракрасного излучения тканей рук после холодовой пробы.

12. Выделение 5-минутных фрагментов КИГ и их математический анализ после одноминутной пробы с охлаждением.

Характер температурных реакций, место и сроки их возникновения, выраженность и продолжительность изменений тепловой картины по результатам холодовой пробы - все эти данные несут более достоверную и наглядную информацию функционального состояния периферического кровообращения.

В доступной литературе нет сообщений об использовании комплекса для анализа вариабельности сердечного ритма «Варикард» в сочетании с кратковременной холодовой пробой для прогнозирования состояния и работоспособности человека в условиях региона. Необходимость такого предложения обусловлена, прежде всего тем, что разработка эффективных методов оценки приспособляемости человека к неблагоприятным факторам по-прежнему остается актуальной проблемой. Тем более, в литературе имеются единичные сообщения регистрации волн RR-интервалов с периодом 5-6 минут в условиях температурных проб - холодовой и тепловой. К тому же за