Анализ вариабельности сердечного ритма норма

Индивидуализированный подбор антиаритмической терапии при мерцательной аритмии (МА) до сих пор представляет собой сложную проблему. В связи с этим продолжается разработка новых неинвазивных методик, повышающих точность клинической диагностики и эффективность подбора лечебных схем. В качестве такой методики может использоваться анализ вариабельности ритма сердца (ВРС).

В основе метода вариабельности ритма сердца лежит количественный анализ RR интервалов, измеряемых по ЭКГ за определенный промежуток времени. При этом можно нормировать либо число кардиоциклов, либо продолжительность записи. Рабочая комиссия European Society of Cardiology и North American Society of Pacing and Electrophysiology предложила стандартизировать время регистрации ЭКГ, необходимое для адекватной оценки параметров вариабельности ритма сердца. Для изучения временных характеристик принято использовать короткую (5 мин) и длинную (24 ч) запись ЭКГ.

Вариабельность ЧСС может быть определена различными способами. Наибольшее распространение при анализе вариабельности ритма сердца получили методы оценки во временном и частотном диапазоне.

В первом случае вычисляют показатели на основе записи интервалов NN в течение длительного времени. Предложен ряд параметров количественной характеристики вариабельности ритма сердца во временном диапазоне: NN, SDNN, SDANN, SDNNi, RMSSD, NN > 50, pNN 50.

NN — общее количество RR интервалов синусового происхождения.

SDNN — стандартное отклонение NN интервалов. Используется для оценки общей вариабельности ритма сердца. Математически эквивалентно общей мощности в спектральном анализе и отражает все циклические компоненты, формирующие вариабельность ритма.

SDANN — стандартное отклонение средних значений NN интервалов, вычисленных по 5-минутным промежуткам в течение всей записи. Отражает колебания с интервалом более 5 мин. Используется для анализа низкочастотных компонентов вариабельности.

SDNNi — среднее значение стандартных отклонений NN интервалов, вычисленных по 5-минутным промежуткам в течение всей записи. Отражает вариабельность с цикличностью менее 5 мин.

RMSSD — квадратный корень из средней суммы квадратов разностей между соседними NN интервалами. Используется для оценки высокочастотных компонентов вариабельности.
NN 50 — количество пар соседних NN интервалов, различающихся более чем на 50 м/с в течение всей записи.

pNN 50 — значение NN 50, деленное на общее число NN интервалов.

Исследование вариабельности ритма сердца в частотном диапазоне позволяет анализировать выраженность колебаний различной частоты в общем спектре. Другими словами, данный метод определяет мощность различных гармонических составляющих, которые совместно формируют вариабельность. Возможный диапазон интервалов RR можно интерпретировать как ширину полосы частот пропускания канала регуляции сердечного ритма. По отношению мощностей различных спектральных компонент можно судить о доминировании того или иного физиологического механизма регуляции сердечного ритма. Спектр строится методом быстрого преобразования Фурье. Реже используется параметрический анализ, основанный на ауторегрессионных моделях. В спектре выделяют четыре информативных частотных диапазона:

HF — высокочастотный (0,15-0,4 Гц). HF-компонента признана как маркер активности парасимпатической системы.

LF — низкочастотный (0,04-0,15 Гц). Интерпретация LF-компоненты является более противоречивой. Одними исследователями она трактуется как маркер симпатической модуляции, другими — как параметр, включающий симпатическое и вагусное влияние.

VLF — очень низкочастотный (0,003-0,04 Гц). Происхождение VLF и ULF-компонент нуждается в дальнейшем изучении. По предварительным данным, VLF отражает активность симпатического подкоркового центра регуляции.

ULF — ультранизкочастотный ( 2 /Гц. Иногда они измеряются в относительных единицах как отношение мощности отдельной спектральной компоненты к общей мощности спектра за вычетом ультранизкочастотной составляющей.

Совместный временной и спектральный анализ значительно увеличивает объем информации об изучаемых процессах и явлениях различной природы, так как временные и частотные свойства взаимосвязаны. Однако одни характеристики ярко отражаются во временной плоскости, другие же проявляют себя при частотном анализе.

Выделяют две основные функции вариабельности ритма сердца: разброса и концентрации. Первую тестируют показатели SDNN, SDNNi, SDANN. 8 коротких выборках синусового ритма в условиях стационарности процесса функция разброса отражает парасимпатический отдел регуляции. Показатель RMSSD в физиологической интерпретации можно рассматривать как оценку способности синусового узла к концентрации ритма сердца, регулируемой переходом функции основного водителя ритма к различным отделам синоатриального узла, имеющим неодинаковый уровень синхронизации возбудимости и автоматизма. При увеличении ЧССнафоне активации симпатического влияния отмечается уменьшение RMSSD, т.е. усиление концентрации, и наоборот, при нарастании брадикардии на фоне повышения тонуса вагуса концентрация ритма снижается. У больных с основным несинусовым ритмом данный показатель не отражает вегетативного влияния, но указывает на уровень функциональных резервов ритма сердца в плане поддержания адекватной гемодинамики. Резкое ослабление функции концентрации при увеличении RMSSD более 350 мс у больных с гетеротропной брадиаритмией тесно ассоциировано с внезапной смертью.

Наиболее часто вариабельность ритма сердца используется для стратификации риска сердечной и аритмической летальности после инфаркта миокарда. Доказано, что снижение показателей (в частности SDNN Поделитесь страницей:

источник

А.Родионов
ММА им. И.М.Сеченова

Вариабельность сердечного ритма (ВСР) — это изменчивость продолжительности интервалов R-R последовательных циклов сердечных сокращений за определенные промежутки времени.

ВСР — это выраженность колебаний частоты сердечных сокращений (ЧСС) по отношению к ее среднему уровню.

В настоящее время определение ВСР признано наиболее информативным неинвазивным методом количественной оценки вегетативной регуляции сердечного ритма. Считается, что снижение показателей ВСР свидетельствует о нарушении вегетативного контроля сердечной деятельности и неблагоприятно для прогноза. Наивысшие показатели ВСР регистрируются у здоровых лиц молодого возраста, спортсменов, промежуточные — у больных с различными органическими заболеваниями сердца, в том числе с желудочковыми нарушениями ритма, самые низкие — у лиц, перенесших эпизоды фибрилляции желудочков.

Результаты первого исследования ВСР были опубликованы в 1965 г. [Hon и Lee]. При изучении внутриутробного поражения плода было отмечено, что грубому нарушению сердечного ритма плода предшествуют изменения в структуре ритма. В 1973 г. [Sayers et al.] были описаны физиологические колебания сердечного ритма. В 70-х годах проводились работы по изучению коротких участков ритмокардиограмм у больных с диабетической полинейропатией. Первое сообщение о связи ВСР со смертностью больных, перенесших инфаркт миокарда, было опубликовано в 1978 г. [Wolf M.W. et al.]. В 1981 г. [Acselrod et al.] для изучения ВСР был предложен метод спектрального анализа. Первоначально, исследование ВСР ограничивалось определением относительно простых показателей, таких как выраженность синусовой аритмии, разница между минимальным и максимальным интервалом R-R, стандартное отклонение интервала R-R на коротких отрезках ЭКГ; проводился анализ только коротких фрагментов записи (2-5 мин), что было обусловлено трудоемкостью исследования и низкими возможностями используемых приборов. С широким введением в практику холтеровского мониторирования, а также появления высокоскоростных ЭВМ и соответствующего программного обеспечения, появилась возможность исследовать ВСР в течение 24 часов. Длительная регистрация позволяет учитывать циркадные (суточные) колебания биологических ритмов человека и менее подвержена влиянию случайных факторов. Именно поэтому большинство известных фирм, занимающихся производством холтеровских мониторов, включили в программное обеспечение анализа записей программы, дающие возможность оценивать ВСР.

Активное изучение ВСР кардиологами всего мира привело к необходимости стандартизации терминологии, выработки оптимальных методов измерения ВСР, а также описания показателей ВСР и их характеристик в норме и при патологических состояниях. С этой целью в мае 1994 г. рабочая группа Европейского общества кардиологии и Североамериканского общества кардиостимуляции и электрофизиологии провела совещание, на котором был подготовлен доклад, описывающий стандарты на измерения, физиологическую интерпретацию и клиническое использование вариабельности сердечного ритма (в дальнейшем — Стандарты).
Понятие о сердечной регуляции. Автоматизм сердца и влияние нервно-гуморальных факторов на функцию синусового узла.

Ритм сердца определяется свойством автоматизма, т.е. способностью клеток проводящей системы сердца спонтанно активироваться и вызывать сокращение миокарда. Регуляция сердечного ритма осуществляется вегетативной, центральной нервной системой, рядом гуморальных воздействий, а также за счет импульсов, возникающих в ответ на раздражение различных интеро- и экстерорецепторов.

Автоматизм обеспечивает возникновение электрических импульсов в миокарде без участия нервной стимуляции. В нормальных условиях ритм сердца задает синусовый узел. Обычная частота синусового импульсообразования — 60 — 100 имп/мин, т.е. автоматизм синусового узла не является постоянной величиной, он может изменяться в связи с возможным смещением водителя ритма сердца в пределах синусового узла.

В ритмической деятельности синусового узла выделяют синусовую тахи-, бради-, нормокардию и аритмию. При синусовой тахикардии у взрослых ЧСС превышает 90 в минуту. Аритмия для синусовой тахикардии не характерна. Синусовая брадикардия характеризуется ЧСС менее 60 в минуту.

Синусовая аритмия устанавливается при различии между самым коротким и самым длинным интервалом сердечных сокращений 0,15 — 0,16 с. Выделяют циклическую синусовую аритмию, связанную с актом дыхания, и синусовую недыхательную, нециклическую аритмию, происхождение которой в норме до конца не выяснено.

Сердце иннервируется вегетативной нервной системой, состоящей из симпатических и парасимпатических нервов. Под влиянием симпатического нерва увеличивается ЧСС. Симпатические нервы, стимулируя бета-адренорецепторы синусового узла, смещают водители ритма к клеткам с самой высокой автоматической активностью. Раздражение блуждающего нерва, в свою очередь, стимулирует М-холинорецепторы синусового узла, вследствие чего развивается брадикардия. Синусовый и атриовентрикулярный узлы находятся в основном под влиянием блуждающего нерва и, в меньшей степени, симпатического, в то время как желудочки контролируются симпатическим нервом.

У молодых здоровых людей имеется высокий парасимпатический тонус, у пациентов с нарушениями функции левого желудочка (недавно перенесенный инфаркт миокарда, сердечная недостаточность, дилатационная кардиомиопатия) — высокий симпатический тонус.

Деятельность вегетативной нервной системы находится под влиянием центральной нервной системы и ряда гуморальных влияний. В продолговатом мозге расположен сердечно-сосудистый центр, объединяющий парасимпа-тический, симпатический и сосудодвигательный центры. Регуляция этих центров осуществляется подкорковыми узлами и корой головного мозга.

На ритмическую деятельность сердца влияют также импульсы, исходящие из сердечно-аортального, синокаротидного и других сплетений. Кроме того, среди факторов, влияющих на сердечно-сосудистый центр, можно выделить гуморальные изменения крови (изменение парциального давления углекислого газа и кислорода, изменение кислотно-основного состояния) и геморецепторный рефлекс.

На ЧСС, как уже отмечалось, оказывают влияние фазы дыхания: вдох вызывает угнетение блуждающего нерва и ускорение ритма, выдох — раздражение блуждающего нерва и замедление сердечной деятельности.

Таким образом, ритм сердца является реакцией организма на различные раздражения внешней и внутренней среды. ЧСС является интегрированным показателем взаимодействия 3-х регулирующих сердечный ритм факторов: рефлекторного симпатического, рефлекторного парасимпатического и гуморально-метаболически-медиаторой среды.

Изменение ритма сердца — универсальная оперативная реакция целостного организма в ответ на любое воздействие внешней среды. В определенной степени, оно характеризует баланс между тонусом симпатического и парасимпатического отделов.
Методы исследования ВСР и стандарты на измерения

Определение ВСР может проводиться разными способами. В зависимости от анализируемой физической величины, для изучения ВСР используются методы временного и частотного анализа. Наиболее простым является временной анализ. Для его проведения, в соответствии со Стандартами, вводится параметр NN-интервал (normal-to-normal), который определяется как все интервалы между последовательными комплексами QRS, вызванные деполяризацией синусового узла. Временной анализ проводится статистическими (при изучении ритмокардиограммы) и графическими (для анализа вариационной пульсограммы (гистограммы) методами. Частотные показатели исследуются методом спектрального анализа.
Ритмокардиограмма (РКГ)

РКГ — вариационный ряд межсистолических интервалов, изображенный в виде отрезков прямой, с общим началом для каждого из них на оси абсцисс. По оси ординат отложены значения продолжительности сердечного цикла, по оси абсцисс — порядковые номера цикла

Ритмокардиограмма здорового человека. Участок РКГ, содержащий 500 R-R интервалов.

В норме, верхний край такой РКГ содержит 3 вида волн с частотой колебаний:

Первые два вида волн опосредуются, соответственно, вагусным и симпатическим влиянием на сердечный ритм. Они легко различимы, так как имеют различную периодичность из-за значительного отличия в скорости проведения импульсов по парасимпатическим и симпатическим волокнам. Третий вид волн, с низкочастотными колебаниями (

источник

Вариабельность сердечного ритма (ВСР) (используется также аббревиатура – вариабельность ритма сердца – ВРС) является быстро развивающимся разделом кардиологии, в котором наиболее полно реализуются возможности вычислительных методов. Это направление во многом инициировано пионерскими работами известного отечественного исследователя Р.М. Баевского в области космической медицины, который впервые ввел в практику ряд комплексных показателей, характеризующих функционирование различных регуляторных систем организма. В настоящее время стандартизация в области Вариабельности сердечного ритма осуществляется рабочей группой Европейского кардиологического общества и Северо-американского общества стимуляции и электрофизиологии.

Вариабельность – это изменчивость различных параметров, в том числе и ритма сердца, в ответ на воздействие каких-либо факторов, внешних или внутренних.

Сердце в идеале способно реагировать на малейшие изменения в потребностях многочисленных органов и систем. Вариационный анализ ритма сердца дает возможность количественной и дифференцированной оценки степени напряженности или тонуса симпатического и парасимпатического отделов ВНС. Оценивается их взаимодействие в различных функциональных состояниях, а также деятельности подсистем, управляющих работой различных органов. Поэтому программа-максимум этого направления состоит в разработки вычислительно-аналитических методов комплексной диагностики организма по динамике сердечного ритма.

Методы ВСР не предназначены для диагностики клинических патологий. Там хорошо работают традиционные средства визуального и измерительного анализа. Преимущество данного метода состоит в возможности обнаружить тончайшие отклонения в сердечной деятельности. Поэтому его применение особенно эффективно для оценки общих функциональных возможностей организма. А также ранних отклонений, которые в отсутствие необходимой профилактики постепенно развиваются в серьезные заболевания. Методика ВСР широко используется и во многих самостоятельных практических приложениях. В частности, в холтеровском мониторинге и при оценке тренированности спортсменов. А также в других профессиях, связанных с повышенными физическими и психологическими нагрузками.

Исходными материалом для анализа вариабельности сердечного ритма являются непродолжительные одноканальные записи ЭКГ (по стандарту Северо-американского общества стимуляции и электрофизиологии различают кратковременные записи – 5 минут, и длительные – 24 часа), выполняемые в спокойном, расслабленном состоянии или при функциональных пробах. На первом этапе по такой записи вычисляются последовательные кардиоинтервалы (КИ), в качестве реперных (граничных) точек которых используются R-зубцы, как наиболее выраженные и стабильные компоненты ЭКГ. Метод основан на распознавании и измерении временных интервалов между R–зубцами ЭКГ (R-R-интервалы) (Рис. 1) , построении динамических рядов кардиоинтервалов – кардиоинтервалограммы и последующего анализа полученных числовых рядов различными математическими методами.

Рис. 1. Принцип построения кардиоинтервалограммы (ритмограмма отмечена плавной линией на нижнем графике), где t — величина RR-интервала в миллисекундах, а n— номер (число) RR-интервала.

Методы анализа ВСР обычно группируются в следующие четыре основные раздела:

• кардиоинтервалография;
• вариационная пульсометрия;
• спектральный анализ;
• корреляционая ритмография.

Принцип метода: анализ ВСР является комплексным методом оценки состояния механизмов регуляции физиологических функций в организме человека, в частности, общей активности регуляторных механизмов, нейрогуморальной регуляции сердца, соотношения между симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы.

Можно выделить два контура регуляции сердечного ритма: центральный и автономный с прямой и обратной связью.

Рабочими структурами автономного контура регуляции являются: синусовый узел, блуждающие нервы и их ядра в продолговатом мозгу. Автономный контур — это по существу контур парасимпатической регуляции вегетативной нервной системы в состоянии покоя. Различные нагрузки на организм требуют включения в процесс управления сердечным ритмом центрального контура регуляции. При этом происходит смещение вегетативного гомеостаза в сторону преобладания симпатической нервной регуляции.

Центральный контур регуляции сердечного ритма – это сложная многоуровневая система нейрогуморальной регуляции физиологических функций:

1-й уровень обеспечивает взаимодействие организма с внешней средой. К нему относится центральная нервная система, включая корковые механизмы регуляции. Она координирует деятельность всех систем организма в соответствии с воздействием факторов внешней среды.

2-й уровень осуществляет взаимодействие различных систем организма между собой. Основную роль играют высшие вегетативные центры (гипоталамо-гипофизарная система), обеспечивающие гормонально-вегетативный гомеостаз.

3-й уровень обеспечивает внутрисистемный гомеостаз в разных системах организма, в частности в кардиореспираторной системе. Здесь ведущую роль играют подкорковые нервные центры. В частности сосудодвигательный центр, оказывающий стимулирующее или угнетающее действие на сердце через волокна симпатических нервов.

Рис. 2. Механизмы регуляции сердечного ритма (на рисунке ПСНС — парасимпатическая нервная система).

Анализ ВСР используют для оценки вегетативной регуляции ритма сердца у практически здоровых людей с целью выявления их адаптационных возможностей и у больных с различной патологией сердечно-сосудистой системы и вегетативной нервной системы. В частности для предупреждения инфаркта миокарда.

Математический анализ вариабельности сердечного ритма включает применение статистических методов, методов вариационной пульсометрии и спектральный метод.

По исходному динамическому ряду R-R интервалов вычисляются следующие статистические характеристики:

— RRNN— математическое ожидание (М) — среднее значение продолжительности R-R интервала, обладает наименьшей изменчивостью среди всех показателей сердечного ритма, так как является одним из наиболее гомеостатируемых параметров организма; характеризует гуморальную регуляцию;

— SDNN (мс) — среднее квадратическое отклонение (СКО), является одним из основных показателей вариабельности СР; характеризует вагусную регуляцию;

— RMSSD (мс) — среднеквадратичное различие между длительностью соседних R-R интервалов, является мерой ВСР с малой продолжительностью циклов;

— рNN50 (%) — доля соседних синусовых интервалов R-R, которые различаются более чем на 50 мс. Является отражением синусовой аритмии, связанной с дыханием;

— CV — коэффициент вариации (КВ), КВ=СКО / М х 100, по физиологическому смыслу не отличается от среднего квадратического отклонения, но является показателем, нормированным по частоте пульса.

— Мо — мода — диапазон наиболее часто встречающихся значений кардиоинтервалов. Обычно в качестве моды принимают начальное значение диапазона, в котором отмечается наибольшее число R-R-интервалов. Иногда принимается середина интервала. Мода указывает на наиболее вероятный уровень функционирования системы кровообращения (точнее, синусового узла) и при достаточно стационарных процессах совпадает с математическим ожиданием. В переходных процессах значение М-Мо может быть условной мерой нестационарности. А значение Мо указывает на доминирующий в этом процессе уровень функционирования;

— АМо — амплитуда моды — число кардиоинтервалов, попавших в диапазон моды (в %). Величина амплитуды моды зависит от влияния симпатического отдела вегетативной нервной системы и отражает степень централизации управления сердечным ритмом;

— DX — вариационный размах (ВР), DX=RRMAXx-RRMIN — максимальная амплитуда колебаний значений кардиоинтервалов, определяемая по разности между максимальной и минимальной продолжительностью кардиоцикла. Вариационный размах отражает суммарный эффект регуляции ритма вегетативной нервной системой в значительной мере связанный с состоянием парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Однако, в определенных условиях при значительной амплитуде медленных волн вариационной размах зависит в большей мере от состояния подкорковых нервных центров, чем от тонуса парасимпатической системы;

— ВПР — вегетативный показатель ритма. ВПР = 1 /(Мо х ВР); позволяет судить о вегетативном балансе с точки зрения оценки активности автономного контура регуляции. Чем выше эта активность, т.е. чем меньше величина ВПР, тем в большей мере вегетативный баланс смещен в сторону преобладания парасимпатического отдела;

— ИН — индекс напряжения регуляторных систем [Баевский Р.М., 1974]. ИН = АМо/(2ВР х Mo), отражает степень централизации управления сердечным ритмом. Чем меньше величина ИН, тем больше активность парасимпатического отдела и автономного контура. Чем больше величина ИН, тем выше активность симпатического отдела и степень централизации управления сердечным ритмом.

У здоровых взрослых людей средние показатели вариационной пульсометрии составляют: Мо — 0.80 ± 0.04 сек.; АМо — 43.0 ± 0.9%; ВР — 0.21 ± 0.01 сек. ИН у хорошо физически развитых лиц колеблется в пределах от 80 до 140 усл.ед.

В анализе волновой структуры кардиоинтервалограммы и выделяют действие трех регуляторных систем: симпатического и парасимпатического отделов автономной нервной системы, и действие центральной нервной системы, которые влияют на вариабельность сердечного ритма.

Применение спектрального анализа позволяет количественно оценить различные частотные составляющие колебаний ритма сердца и наглядно графически представить соотношения разных компонентов сердечного ритма, отражающих активность определенных звеньев регуляторного механизма. Выделяют три главных спектральных компонента (см. рис. выше):

— HF (s – волны) — дыхательные волны или быстрые волны (Т=2,5-6,6 сек., v=0,15-0,4 Гц.), отражают процессы дыхания и другие виды парасимпатической активности, на спектрограмме отмечены зеленым цветом ;

— LF (m – волны) — медленные волны I порядка (MBI) или средние волны (Т=10-30сек., v=0.04-0.15 Гц) связаны с симпатической активностью (в первую очередь вазомоторного центра), на спектрограмме отмечены красным цветом ;

— VLF (l – волны) — медленные волны II порядка (MBII) или медленные волны (Т>30сек., v синим цветом .

При спектральном анализе определяют суммарную мощность всех компонентов спектра (ТР). Также определяется абсолютная суммарная мощность для каждого из компонентов. При этом ТР определяется как сумма мощностей в диапазонах HF, LF и VLF.

Все вышеперечисленные параметры отражаются в отчете по кардиотестированию.

Результаты лучше всего занести в таблицу и сопоставить с нормальными значениями. Затем проводят оценку полученных данных и делают вывод о состоянии вегетативной нервной системы, влиянии автономного и центрального контуров регуляции и адаптационных возможностях испытуемого.

Исследование проводилось в положении (лежа/сидя).

Длительность в мин.___________. Общее количество R-Rинтервалов___________. ЧСС:________

источник

Из года в год интерес к вариабельности сердечного ритма (ВСР) возрастает, в т.ч. в связи с развитием технологии и улучшением нашей способности быстро и надёжно измерять его при помощи смартфона. ВСР отражает изменения времени между каждым ударом сердца, также известное как R-R интервал, или интервал между биениями.

Несмотря на то, что тренировка на основе ВСР представляется более эффективной для улучшения аэробной работоспособности по сравнению с предварительным планированием тренировки, она не проявила способности предсказывать перенапряжение – но предполагают, что это связано с методологическими проблемами в исследованиях. Показана способность ВСР прогнозировать заболевания у высококвалифицированных спортсменов, но возможность предсказывать травмы у людей не подтвердилась. Современные технологии, такие как приложения к смартфонам, пульсометры и импульсные датчики на палец, надёжно измеряют ВСР. И наконец, ВСР можно измерить за сверхкороткий период (1 минуту) и сделать это лёжа на спине, сидя или стоя.

ЧТО ТАКОЕ ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ СЕРДЕЧНОГО РИТМА (ВСР)?

Термин «вариабельность сердечного ритма (ВСР)» становится всё популярнее, так как исследования этого показателя продолжают идентифицировать его связь со спортивными результатами и восстановлением (1). Помимо этого, в настоящее время доступно множество приложений для контроля ВСР при помощи смартфона (2).

ВСР – просто различия во времени между последовательными сердцебиениями, известное также, как R-R интервал или межударный интервал (Рисунок 1). Время между каждым ударом сердца не фиксировано/постоянно, оно изменяется между ударами, отсюда и название «вариабельность сердечного ритма».

Рис. 1. Вариабельность сердечного ритма.

Традиционно ВСР оценивали при помощи электрокардиограммы (ЭКГ), но с развитием технологий теперь можно надёжно измерять его при помощи смартфона, с датчиком на груди (3) или на пальце (4). Несмотря на множество других показателей при измерении ВСР, наиболее распространённый и, вероятно, надёжный – технически известный как «квадратный корень из средней суммы квадратов разностей между соседними R-R интервалами (RMSSD)» (5). В спорте ВСР наиболее часто оценивают с использованием показателя RMSSD. Другие два популярных показателя ВСР, которые используются в спортивной науке: высокочастотная мощность (HFP) и стандартное отклонение вариабельности случайного межударного R-R интервала (SD 1) (6).

Помимо значимости ВСР для спортивных результатов, она в основном используется в клинике. Показана способность ВСР прогнозировать смертность после сердечного приступа (7, 8), а также связь с застойной сердечной недостаточностью (9), диабетической невропатией (10, 11, 12), депрессией (13, 14), состоянием после пересадки сердца (15), подверженностью синдрому внезапной детской смерти (SIDS) и низкой выживаемостью недоношенных детей (16).

КАК ИСПОЛЬЗУЮТ ВСР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ?

С этого момента тема становится немного сложнее, но мы попытаемся её изложить коротко и информативно.

Во-первых, и это важно учитывать, ВСР предоставляет важную информацию о функционировании вашей автономной нервной системы (АНС), а также наиболее надёжно измеряет функцию АНС (10). Увеличение ВСР указывает на положительную адаптацию/лучшее состояние восстановления, тогда как уменьшение ВСР отражает стресс и худшее состояние восстановления. Здесь нужно отметить, что больше – не всегда лучше и меньше – не всегда хуже (17), но обсуждение этих нюансов выходит за пределы данной статьи. Тем не менее, золотое правило: чем выше ВСР у спортсмена, тем лучше они восстановлены и наоборот.

АНС состоит из двух компонентов: симпатической нервной системы (СНС) и парасимпатической нервной системы (ПНС) (Рисунок 2). Наиболее простой способ их различать – связывать реакцию «сражайся или беги» с СНС, а реакцию «отдыхай и переваривай» — с ПНС. Таким образом, как следует из Рисунка 3, СНС повышает ЧСС, а ПНС замедляет.

Рис. 3. Автономная нервная система.

Итак, СНС отвечает за «возбуждение» тела в стрессовых условиях (например, при соревнованиях) и функционирует, стимулируя реакции, изображённые на Рисунке 3. Примером одной из них является стимуляция выделения адреналина и норадреналина, известных также как эпинефрин и норэпинефрин, гормонов, подготавливающих организм к стрессу. Кроме того, СНС также повышает ЧСС, силу сокращений и артериальное давление, что приводит к увеличению кровотока в мышцах (18). Следовательно, всякий раз, когда вы или ваш спортсмен чувствует «прилив адреналина» перед соревнованиями, это означает, что СНС активирована и подготавливает вас к соревнованиям.

С другой стороны, ПНС действует прямо противоположно и отвечает за понижение ЧСС и артериального давления при отсутствии стресса. По сути, ПНС способствует восстановлению после стрессовых событий (например, соревнований), противодействуя влиянию СНС (18).

Проще говоря, СНС повышает ЧСС и приток крови к мышцам, в то время как ПНС понижает ЧСС и периферический кровоток – по сути, они противодействуют друг другу. Тем не менее, обе необходимы для работоспособности и восстановления. СНС стимулирует организм для противодействия стрессорам при выступлениях, а ПНС жизненно необходима для восстановления и регенерации. Считается, что «дисбаланс» между СНС и ПНС может ухудшать спортивные результаты, а в более тяжёлых случаях приводить к перетренированности (19).

В дополнение, ВСР так же, как при физических нагрузках, изменяется при психическом и химическом стрессе. Например, показано существенное уменьшение ВСР от психических раздражителей: рабочий/связанный с работой стресс (20), принятие сложных решений (21), публичные выступления (21), а также при сдаче экзаменов/тестов (22, 23). Фактически, в одном исследовании сообщалось, что спортсмены, подверженные высокому уровню стресса, в меньшей степени увеличивают силу, чем их коллеги с более низким уровнем стресса (24). Кроме того, от химических стрессоров, таких как алкоголь, неоднократно отмечалось снижение ВСР (25 – 29).

В связи со способностью ВСР точно оценивать функцию АНС (баланс между СНС и ПНС) и неинвазивным способом, она широко используется спортивными учёными для контроля системного утомления и восстановления. У возможности контроля системного состояния восстановления спортсмена, разумеется, есть свои «за» и «против». К фактору «за» относится способность тренера определить состояние восстановления спортсмена в общем, включая физический, психический и химический стресс, в отличие от технологий на основе GPS, отображающих лишь физическую/внешнюю нагрузку. К фактору «против» можно отнести невозможность для тренера выделить, какой из стрессоров (физический, психический или химический) влияет на спортсмена больше всего. Но возможно, с этой ролью справятся взаимодействия тренер-спортсмен и опросники о состоянии здоровья.

ПОКАЗЫВАЕТ ЛИ ВСР РАБОТОСПОСОБНОСТЬ?

Так как ВСР отражает функцию АНС, а значит, стресс, она часто используется в спортивной среде для определения оптимальных периодов тренировки и контроля состояния восстановления, а также возможного перенапряжения (30). Показаны следующие свойства ВСР:

Точно отражает состояние восстановления (19).

Помогает определить перенапряжение у спортсмена (19).

Определяет большую или меньшую способность спортсмена адаптироваться к тренировке (для рекомендаций по тренировке) (19).

Прогнозирует вероятность лучших или худших результатов в конкретный день (19).

Прогнозирует вероятность большей восприимчивости к болезни и травме (31, 32).

Несмотря на серьёзность многих из этих заявлений, для некоторых из них есть достаточно подтверждающих исследований (21, 30, 33, 6).

ВСР и состояние восстановления

Ряд исследований выявили уменьшение ВСР после интенсивного тренировочного занятия. В частности, в одном из них наблюдалось снижение ВСР в течение 24 часов после высокоинтенсивной силовой тренировки. ВСР и результативность в упражнениях с отягощениями вернулись к исходным значениям (перед занятием) спустя 72 часа восстановления, указывая на связь между ВСР и восстановлением (34). В другом исследовании также обнаружили связь между тренировочной нагрузкой и ВСР до и в ходе Чемпионата мира по гребле у спортсменов национальной сборной (35). В работе сообщали, что при высоких тренировочных нагрузках у спортсменов в соревновательном периоде их ВСР существенно снижалась. После значительного снижения тренировочных нагрузок во время соревнований ВСР повысилась и вернулась к исходным значениям. В ещё одном исследовании с длительным контролем за спортсменами (несколько месяцев) обнаружили повышение ВСР в период интенсивных тренировок, а затем стагнацию и снижение в фазе перегрузки. Но после 2-недельного восстановительного периода ВСР восстановилась и даже увеличилась (36). Это также указывает на способность интенсивных режимов тренировки улучшать ВСР.

Несмотря на сообщения о ВСР, как надёжном показателе перенапряжения, два последних обзора не поддерживают это утверждение. Согласно систематическому обзору и мета-анализу 2016 года, перенапряжение преимущественно не влияет на ВСР в покое, то есть ВСР не может выявить перенапряжение, но также высказано предположение, что этот результат, вероятно, связан с проблемами методологии и требует дальнейшего изучения (6). Результаты исследования согласуются с предыдущим обзором, согласно которому ВСР в покое, возможно, не коррелирует с перенапряжением (33).

При обсуждении ВСР и его влияния на работоспособность зачастую сравнивается тренировка на основе ВСР и предварительно спланированные занятия. Тренировка на основе ВСР просто означает планирование каждого занятия исходя из оценки ВСР спортсмена. Например, если ВСР спортсмена в норме или повышен, тогда для него рекомендуется занятие высокой интенсивности. И наоборот, когда ВСР ниже нормы, предписывается облегчённая, низкоинтенсивная тренировка. Предварительное планирование означает занятие по готовой программе без учёта ежедневных измерений ВСР.

В исследовании 2007 года сравнивали эффекты тренировки, основанной на ВСР, и предварительно спланированных занятий. Авторы сообщили о большем улучшении результатов у в группе ВСР- тренировки (максимальной скорости бега), чем в группе с предварительным планированием (37). Данные последующего исследования подтверждают большую эффективность ВСР- тренировки мужчин по сравнению с предварительно спланированными занятиями (38). Примечательно, что аналогичного улучшения у женщин не наблюдалось. Но в группе ВСР- тренировки, где женщины выполнили меньше занятий высокой интенсивности, наблюдалось параллельное улучшение результатов с группой, в которой тренировки планировались заранее. Более того, в другом исследовании обнаружена связь между высокими показателями ВСР у спортсменов и улучшением VO_2макс, при сравнении со спортсменами с низкими показателями ВСР и ухудшениями VO_2макс (39).

В общем это указывает на возможно большую пользу от тренировки, основанной на ВСР для улучшения спортивных результатов, по сравнению с предварительно спланированным вариантом тренировки. Также это показывает, что у спортсменов с более высокими показателями ВСР вероятнее прирост результатов, чем у коллег с низкими показателями ВСР. Необходимо отметить, что нам неизвестны исследования, показывающие преимущества в увеличении силы от тренировки на основе ВСР перед предварительно запланированными занятиями – исследования подтверждают лишь улучшение аэробных способностей.

На сегодняшний день очень мало исследований, выявляющих какие-либо взаимосвязи между ВСР и заболеваниями или травмами. Фактически, нам известно только одно исследование в котором показана связь между ВСР и заболеваниями у пловцов высокой квалификации (инфекции верхних дыхательных путей и лёгких) (40).

Относительно возможности ВСР прогнозировать травмы есть одно неопубликованное исследование, проводившееся на лошадях (другом виде млекопитающих), оно показало взаимосвязь между ВСР и травмами/болезнями (31). Ещё в одном исследовании, которое в настоящее время находится на этапе сбора данных, предпринимается попытка выявить связь между ВСР и травмами от чрезмерных нагрузок у людей (32). Авторы полагают, что контроль ВСР, вероятно, выявит влияние внешних раздражителей, таких как утомление, питание и стресс, на восстановление и защитит ткани тела от повреждений.

КАК ТРЕНИРОВКА ВЛИЯЕТ НА ВСР?

Не вдаваясь в детали, поскольку это выходит за рамки данной статьи, мы кратко остановимся на том, как работоспособность проявляется через ВСР.

Увеличение парасимпатической модуляции (способности ПНС модулировать/контролировать свои функции, например, понижая ЧСС) и ВСР – результат классических физиологических адаптаций, как правило, проявляющихся после воздействия тренировок на выносливость. Если коротко, тренировки на выносливость повышают объём нагрузки на сердце, что ведёт к увеличению объёма и толщины стенки левого желудочка, а также конечно-диастолического объёма (вследствие повышения объёма плазмы и снижению периферического сопротивления), в конечном счёте, происходит увеличение ударного объёма. Повышенный ударный объём означает снижение ЧСС для поддержания аналогичного сердечного выброса (по крайней мере, в покое и при субмаксимальных нагрузках). Это приводит к снижению метаболической нагрузки на сердце, повышая эффективность взаимосвязи время-давление. Уменьшение ЧСС в покое отчасти связана с повышением парасимпатической модуляции, которая и отражается через увеличение ВСР (6).

НАДЁЖНОСТЬ И ДОСТОВЕРНОСТЬ

ВСР проявила себя надёжным и достоверным показателем функции АНС (10). К тому же, помимо электрокардиограммы (ЭКГ), существуют более практичные методы измерения ВСР, такие как ремни с датчиками (3) и импульсные датчики на пальце (4), которые также показали надёжность и достоверность измерений. В добавок к этому, некоторые известные торговые марки, такие как Polar, выпустили часы, достоверно и надёжно измеряющие ВСР (41, 42, 43). В других исследованиях также подтверждено применение определённых технологий, например, Omega Wave System (43) и даже приложений для смартфонов, например, ithlete TM app (3).

При контроле ВСР в плане тренировке спортсмена вместо RMSSD набирает популярность интересный показатель для измерения срочных и хронических колебаний состояния восстановления – коэффициент изменений. Но эта тема не будет подробнее обсуждаться в данной статье.

Согласно современным исследованиям, ВСР очень надёжно измеряет функцию АНС у пожилых людей (1, 44, 45, 46). Оценка ВСР в течение дня и между днями также показала высокую надёжность у элитных спортсменов (47). Тем не менее, данные исследований с участием детей (6 – 12 лет) противоречивы; в некоторых надёжность подтверждается (48, 49) в других нет (50, 51). Таким образом, необходимы исследования надёжности и достоверности ВСР для детей.

Обычно для точного измерения ВРС необходимо десять минут (пять минут стабилизации состояния, затем пять минут записи), но с развитием технологий и проведением исследований теперь доступно ультракороткое измерение. Ультракороткое измерение всего лишь за одну минуту способно обеспечить надёжную оценку ВСР (47, 52 – 54, 3).

Возможно надёжное измерение с ультракороткой записью ВСР (одна минута) в следующих положениях:

ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

В связи с укреплением репутации показателя как эффективного маркера состояния восстановления и вероятного маркера болезни и травмы, дальнейшие исследования нужно направить на выяснения истинного потенциала ВСР. Это значит, что в будущих исследованиях нужно выяснить:

взаимосвязь между ВСР и заболеваниями

взаимосвязь между ВСР и травмой

тренировка силы и мощности на основании ВСР

срочное и хроническое влияние контроля ВСР на работоспособность

насколько точно ВСР отражает состояние восстановления в различных спортивных популяциях (спортсмены, тренирующие выносливость, силу/мощность, из групповых видов спорта) и различных других популяциях (мужчины, женщины, гериатрические и педиатрические).

ВСР отражает вариативность времени между ударами сердца.

Низкие показатели ВСР связаны со многими видами заболеваний.

ВСР коррелирует с состоянием восстановления.

ВСР в покое не проявила способность надёжно отражать перенапряжение.

Спортсмены с высокими показателями ВСР показывают лучшие результаты в тестах на выносливость.

У спортсменов с высоким уровнем стресса сила увеличивается в меньшей степени.

При тренировке на основе ВСР приросты работоспособности оказались выше, чем при предварительно спланированной программе.

По ВСР удобно прогнозировать заболевания (например, верхних дыхательных путей и лёгочные инфекции).

Возможно, ВСР прогнозирует риск травмы, но это свойство не подтверждено в исследованиях с участием людей.

ВСР увеличивается путём улучшения зависимости время-давление в сердце.

Такие технологии, как Polar, приложение ithlete TM и Omega Wave System, способны надёжно считывать ВСР.

ВРС можно оценивать ультракороткой записью (одна минута) и в положениях стоя, сидя и лёжа на спине.

1. Pinna GD, Maestri R, Torunski A, Danilowicz-Szymanowicz L, Szwoch M, La Rovere MT, Raczak G. Heart rate variability measures: a fresh look at reliability. Clin Sci (Lond). 2007 Aug;113(3):131-40. [PubMed]

2. Best heart rate variability apps in ios (Top 100) – AppCrawlr. 2016. Best heart rate variability apps in ios (Top 100) – AppCrawlr. [ONLINE] Available at: http://appcrawlr.com/ios-apps/best-apps-heart-rate-variability. [Accessed 29 May 2016].

3. Flatt AA, and Esco MR. Validity of the ithlete TM Smart Phone Application for Determining Ultra-Short-Term Heart Rate Variability. Journal of Human Kinetics volume 39/2013, 85-92. [PubMed]

4. Heathers JAJ. Smartphone-enabled pulse rate variability: An alternative 2 methodology for the collection of heart rate variability in 3 psychophysiological research. Int J Psychophysiol. 2013 Sep;89(3):297-304. [PubMed]

5. Aubert AE, Seps B, and Beckers F. (2003). Heart Rate Variability in Athletes. Sports Med 2003; 33 (12): 889-919. [PubMed]

6. Bellenger CR, Fuller JT, Thomson RL, Davison K, Robertson EY, Buckley JD. Monitoring Athletic Training Status Through Autonomic Heart Rate Regulation: A Systematic Review and Meta-Analysis. Sports Med, Ahead of Print. [PubMed]

7. Bigger JT Jr; Fleiss JL; Steinman RC; Rolnitzky LM; Kleiger RE; Rottman JN. (1992). «Frequency domain measures of heart period variability and mortality after myocardial infarction». Circulation. 85 (1): 164–171. [PubMed]

8. Kleiger RE, Miller JP, Bigger JT Jr, Moss AJ (1987). «Decreased heart rate variability and its association with increased mortality after acute myocardial infarction». Am J Cardiol. 59 (4): 256–262. [PubMed]

9. Bilchick KC, Fetics B, Djoukeng R, Fisher SG, Fletcher RD, Singh SN, Nevo E, Berger RD. Prognostic value of heart rate variability in chronic congestive heart failure (Veterans Affairs’ Survival Trial of Antiarrhythmic Therapy in Congestive Heart Failure). Am J Cardiol. 2002 Jul 1;90(1):24-8. [PubMed]

10. Risk M, Bril V, Broadbridge C, Cohen A. Heart rate variability measurement in diabetic neuropathy: review of methods. Diabetes Technol Ther. 2001 Spring;3(1):63-76. [PubMed]

11. Chessa M, Butera G, Lanza GA, Bossone E, Delogu A, De Rosa G, Marietti G, Rosti L, Carminati M.. Role of heart rate variability in the early diagnosis of diabetic autonomic neuropathy in children. Herz. 2002 Dec;27(8):785-90. [PubMed]

12. Pagani M. Heart rate variability and autonomic diabetic neuropathy. Diabetes Nutr Metab. 2000 Dec;13(6):341-6. [PubMed]

13. Nahshoni E, Aravot D, Aizenberg D, Sigler M, Zalsman G, Strasberg B, Imbar S, Adler E, Weizman A. Heart rate variability in patients with major depression. Psychosomatics. 2004 Mar-Apr;45(2):129-34. [PubMed]

14. Agelink MW, Boz C, Ullrich H, Andrich J. Relationship between major depression and heart rate variability. Clinical consequences and implications for anti-depressive treatment. Psychiatry Res. 2002 Dec 15;113(1-2):139-49. [PubMed]

15. Cornelissen, VA, Vanhaecke J, Aubert AE, Fagard RH. Heart rate variability after heart transplantation: A 10-year longitudinal follow-up study. Journal of Cardiology Volume 59, Issue 2, March 2012, Pages 220–224. [Link]

16. Antila KJ, Välimäki IA, Mäkelä M, Tuominen J, Wilson AJ, Southall DP. Heart rate variability in infants subsequently suffering sudden infant death syndrome (SIDS). Early Hum Dev. 1990 May;22(2):57-72. [PubMed]

17. Freelap USA. 2016. Interpreting HRV Trends in Athletes: High Isn’t Always Good and Low Isn’t Always Bad – Freelap USA. [ONLINE] Available at: https://www.freelapusa.com/interpreting-hrv-trends-in-athletes-high-isnt-always-good-and-low-isnt-always-bad/. [Accessed 08 June 2016].

18. Tortora, G.J., and Derrickson, B.H. (2009). Principles of Anatomy and Physiology. Volume 1, 12th ed. John Wiley & Sons: Asia. [Link]

19. Flatt AA. HRVtraining. 2016. Heart Rate Variability Explained: Part 1 | HRVtraining. [ONLINE] Available at: https://hrvtraining.com/2012/01/16/heart-rate-variability-explained-part-1/. [Accessed 01 June 2016].

20. Vandeput, S, Taelman J Spaepen A, and Van Huffel S. Heart Rate Variability as a Tool to Distinguish Periods of Physical and Mental Stress in a Laboratory Environment. ftp://ftp.esat.kuleuven.be/stadius/svandepu/reports/SISTA-09-134.pdf

21. Dong GJ. The role of heart rate variability in sports physiology. Exp Ther Med. 2016 May; 11(5): 1531–1536. [PubMed]

22. Taelman J, Vandeput S, Spaepen A, and Van Huffel S. Influence of Mental Stress on Heart Rate and Heart Rate Variability. Eur J Appl Physiol. 2004 Jun;92(1-2):84-9. [PubMed]

23. Hjortskov N, Risse´n D, Blangsted AK, Fallentin N, Lundberg U, Søgaard K. The effect of mental stress on heart rate variability and blood pressure during computer work. Eur J Appl Physiol (2004) 92: 84–89. [Link]

24. Bartholomew, JB, Stults-Kolehmainen, MA, Elrod,CC, and Todd, JS. Strength gains after resistance training: the effect of stressful, negative life events. J Strength Cond Res 22: 1215–1221, 2008. [PubMed]

25. P.F.D. et al. (2011) Acute ingestion of alcohol and cardiac autonomic modulation in healthy volunteers. Alcohol, 45: 123-9. [PubMed]

26. Koskinen, P. et al. (1994) Acute alcohol intake decreases short-term heart rate variability in healthy subjects. Clinical Science, 87(2): 225-30. [PubMed]

27. Sagawa,Y. et al. (2011) Alcohol has a dose-related effect on parasympathetic nerve activity during sleep. Alcoholism: Clinical & Experimental Research, 35(11): 2093-99. [PubMed]

28. Spaak, J. et al. (2009) Dose-related effects of red wine and alcohol on heart rate variability. American Journal of Physiology, Heart & Circulatory Physiology, 298(6): H2226-31. [PubMed]

29. Weise, F. et al. (1986) Acute alcohol ingestion reduces heart rate variability. Drug & Alcohol Dependence, 17(1): 89-91. [Link]

30. Aubert AE, Seps B, Beckers F. Heart rate variability in athletes. Sports Med. 2003;33(12):889-919. [PubMed]

31. Ross, C. What’s at the heart of breakdowns? Equus;May 2008, Issue 368, p46. [Link]

32. Gisselman AS, Baxter GD, Wright A, Hegedus E, Tumilty S. Musculoskeletal overuse injuries and heart rate variability: Is there a link? Med Hypotheses. 2016 Feb;87:1-7. [PubMed]

33. Bosquet L, Merkari S, Arvisais D, Aubert AE. Is heart rate a convenient tool to monitor over-reaching? A systematic review of the literature. Br J Sports Med. 2008 Sep;42(9):709-14. [PubMed]

34. Chen, J-L, Yeh, D-P, Lee, J-P, Chen, C-Y, Huang, C-Y, Lee, S-D, Chen, C-C, Kuo, TBJ, Kao, C-L, and Kuo, C-H. Parasympathetic nervous activity mirrors recovery status in weightlifting performance after training. J Strength Cond Res 25(6): 1546–1552, 2011. [PubMed]

35. IELLAMO, F., F. PIGOZZI, A. SPATARO, D. LUCINI, and M. PAGANI. T-Wave and Heart Rate Variability Changes to Assess Training in World-Class Athletes. Med. Sci. Sports Exerc., Vol. 36, No. 8, pp. 1342–1346, 2004. [PubMed]

36. PICHOT, V., T. BUSSO, F. ROCHE, M. GARET, F. COSTES, D. DUVERNEY, J. R. LACOUR, and J. C. BARTHE´LE´MY. Autonomic adaptations to intensive and overload training periods: a laboratory study. Med. Sci. Sports Exerc., Vol. 34, No. 10, pp. 1660–1666, 2002. [PubMed]

37. Kiviniemi, A.M., Hautala, A., Kinnumen, H., & Tulppo, M. (2007) Endurance training guided by daily heart rate variability measurements. European Journal of Applied Physiology, 101: 743-751. [PubMed]

38. Kiviniemi, A.M., Hautala A.J., Kinnunen, H., Nissila, J., Virtanen, P., Karjalainen, J., & Tulppo, M.P. (2010) Daily exercise prescription on the basis of HR variability among men and women. Medicine & Science in Sport & Exercise, 42(7): 1355-1363. [PubMed]

39. Hedelin, R., Bjerle, P., & Henriksson-Larsen, K. (2001) Heart Rate Variability in athletes: relationship with central and peripheral performance. Medicine & Science in Sports & Exercise, 33(8), 1394-1398. [PubMed]

40. HELLARD, P., F. GUIMARAES, M. AVALOS, N. HOUEL, C. HAUSSWIRTH, and J. F. TOUSSAINT. Modeling the Association between HR Variability and Illness in Elite Swimmers. Med. Sci. Sports Exerc., Vol. 43, No. 6, pp. 1063–1070, 2011. [PubMed]

41. Giles D, Draper N, Neil W. Validity of the Polar V800 heart rate monitor to measure RR intervals at rest. Eur J Appl Physiol. 2016; 116: 563–571. [PubMed]

42. NUNAN, D., G. DONOVAN, D. G. JAKOVLJEVIC, L. D. HODGES, G. R. H. SANDEROCK, and D. A. BRODIE. Validity and Reliability of Short-Term Heart-Rate Variability from the Polar S810. Med. Sci. Sports Exerc., Vol. 41, No. 1, pp. 243–250, 2009. [PubMed]

43. Parrado E, García MA, Ramos J, Cervantes JC, Rodas G, Capdevila L. Comparison of Omega Wave System and Polar S810i to detect R-R intervals at rest. Int J Sports Med. 2010 May;31(5):336-41. [PubMed]

44. Sookan, T. Heart rate variability in physically active individuals: reliability and gender characteristics. Cardiovasc J Afr. 2012 Mar; 23(2): 67–72. [PubMed]

45. Warren JH, Jaffe RS, Wraa CE, Stebbins CL. Effect of autonomic blockade on power spectrum of heart rate variability during exercise. Am J Physiol. 1997 Aug;273(2 Pt 2):R495-502. [PubMed]

46. Cottin F, Papelier Y, Escourrou P. Effects of exercise load and breathing frequency on heart rate and blood pressure variability during dynamic exercise. Int J Sports Med. 1999 May;20(4):232-8. [PubMed]

47. Nakamura FY, Pereira LA, Esco MR, Flatt AA, Moraes JE, Abad CCC, Loturco I. Intra- and inter-day reliability of ultra-short-term heart rate variability in rugby union players. J Strength Cond Res. 2016 May 25. [Epub ahead of print]. [PubMed]

48. McNarry MA, Mackintosh KA. Reproducibility of Heart Rate Variability Indices in Children with Cystic Fibrosis. PLoS One. 2016 Mar 11;11(3):e0151464. [PubMed]

49. Seppälä S, Laitinen T, Tarvainen MP, Tompuri T, Veijalainen A, Savonen K, Lakka T. Normal values for heart rate variability parameters in children 6-8 years of age: the PANIC Study. Clin Physiol Funct Imaging. 2014 Jul;34(4):290-6. [PubMed]

50. Winsley RJ, Armstrong N, Bywater K, Fawkner SG. Reliability of heart rate variability measures at rest and during light exercise in children. Br J Sports Med. 2003 Dec;37(6):550-2. [PubMed]

51. Leicht AS, Allen GD. Moderate-term reproducibility of heart rate variability during rest and light to moderate exercise in children. Braz J Med Biol Res. 2008 Jul;41(7):627-33. [PubMed]

52. Esco MR and Flatt AA. Ultra-short-term heart rate variability indexes at rest and post-exercise in athletes: evaluating the agreement with accepted recommendations. J Sports Sci Med 13: 535-541, 2014. [PubMed]

53. Flatt AA and Esco MR. Heart rate variability stabilization in athletes: towards more convenient data acquisition. Clin Physiol Funct Imaging In Press, 2015. [PubMed]

54. Esco MR, Flatt AA, Wellborn B, Nakamura NY. Agreement between a smart-phone pulse sensor application and ECG for determining lnRMSSD. J Strength Cond Res. 2016. [Link]

55. Flatt AA, Esco MR, Nakamura FY, Plews DJ. Interpreting daily heart rate variability changes in collegiate female soccer players. J Sports Med Phys Fitness. 2016 Mar 11. [PubMed]

источник

Вариабельность пульса – показатель, который может рассказать человеку о состоянии его здоровья. ВСР имеет свою норму для каждого человека. Сегодня есть возможность измерить вариабельность с помощью новых технологий в виде часов или при помощи приложений на смартфонах.

Вариабельность пульса – это различие между двумя последовательными сокращениями сердца. Частота сердцебиения постоянно изменяется, подстраиваясь под организм. Сокращения сердца могут становиться чаще или, наоборот, замедляться в зависимости от получаемого кислорода и питательных элементов.

Также этот показатель изменяется при воздействии внешних раздражителей. Норму и отклонения раньше обнаруживали при помощи электрокардиограммы. Теперь же частоту сердечного ритма возможно измерить с помощью часов или специальных приложений, которые устанавливаются на смартфон.

Самый высокий показатель вариабельности – у тех, кто занимается спортом и у молодых людей. У здоровых людей сердце возвращается в состояние покоя и нормального ритма за очень короткий срок, приспосабливаясь к обстановке.

Однако, и у полностью здорового человека может быть низкий показатель ВСР (вариабельность сердечного ритма) – это является следствием пережитой нагрузки и необходимость в восстановлении. Если показатель низкий постоянно, либо часто падает – это повод побеспокоится о здоровье.

ВСР также является показателем состояния нервной системы и степень накопленного стресса. За изменение отвечает вегетативная нервная система – симпатическая и парасимпатическая. Когда две части системы находятся в балансе, в организме все в порядке, пульс находится в пределах нормы. Расхождение дает такие результаты, как ухудшение восстановительных процессов, перетренированности и другие.

О том, нет ли расхождения в нервной системе, можно узнать по вариабельности ритма:

• перенесенный стресс активирует симпатическую нервную системы, в результате чего учащается пульс, а ВСР снижается;
• происходит восстановление, действует парасимпатическая нервная система, пульс понижается, а вариабельность, наоборот, повышается.

Для определения причины изменения вариабельности (стресса и восстановления) рекомендуется замерять этот показатель регулярно. Это поможет понять, происходит ли нормализация быстро и не произошло ли перетренировки, как хорошо организм приспосабливается к нагрузкам, а также физическое состояние в данный момент.

Вариабельность пульса, норма которого зависит от возраста и состояния здоровья человека, также может изменяться исходя из физической активности и физиологического состояния.

Вариабельность пульса в зависимости от нагрузок

Так, например, у беременных на последнем сроке сердцебиение немного учащается. У спортсменов ВСР значительно ниже, чем у тех, кто ведет малоподвижный образ жизни. Но чаще всего норму пульса определяют именно по возрасту.

Когда пульс при норме от 60 ударов превышает 100, это говорит о тахикардии.

От того, насколько часты сокращения сердца, зависит повышение или понижение вариабельности. При повышении показателей, он будет ниже, при понижении – повышаться. У здоровых людей показатель стабильно высокий при пребывании организма в покое. Но если ВСР повысилось очень сильно, это причина побеспокоиться о здоровье.

При учащенном сердцебиении симптомы очень хорошо выражены, но иногда их можно спутать с некоторыми другими болезнями, в том числе серьезными (инфаркт, приступ). Из-за этого человек находится в тревожном состоянии, у эмоциональных людей может присутствовать страх смерти и паническое состояние.

Не всегда эти беспокойства беспочвенны – частый пульс действительно может быть вызван развивающимся заболеванием.

Симптомы повышенного пульса следующие:

• ощущение сильной пульсации (человек может почувствовать это, даже не касаясь запястья руки для замера);
• боль в левой части грудной клетки;
• одышка;
• слабость;
• тревожное состояние;
• иногда возникает жар;
• обмороки;
• головокружение.

Пульс также может повыситься из-за часто возникающих стрессовых ситуаций (эмоциональном перенапряжении) и при беременности. Понижение пульса сопровождается повышением ВСР.

В случае, когда процесс патологический, и пульс отклоняется от своей нормы, у человека проявляются такие симптомы:

• слабость;
• рассеянность и потеря памяти;
• головная боль и головокружение;
• одышка;
• боли в груди.

В целом, симптомы похожи на те, что появляются при высоких показателях. Однако падение пульса опасно тем, что в случае патологии у человека может произойти внезапная остановка сердца.

Поэтому, если низкий пульс не является физиологической особенностью организма, необходимо сразу же обратиться к врачу. Брадикардия (низкий пульс) – опасное заболевание, вызывающее нехватку кислорода, из-за чего страдает в первую очередь мозг.

Понижение пульса в таком случае становится причиной остановки работы сердца.

Вариабельность пульса (норма – это, как правило, высокий показатель) изменяется в результате разных причин. Понижение или повышение пульса могут возникнуть из-за совершенно безобидных факторов. Например, после физической активности (кардио и силовые тренировки, пробежка) или по окончанию приема пищи показатели ВСР понижаются (увеличение пульса).

К другим причинам повышения относят:

• стрессы, эмоциональное перенапряжение;
• высокая температура воздуха;
• при употреблении кофеиносодержащих напитков;
• гормональные изменения у подростка.

Другое дело, когда частый пульс вызван заболеванием. В таких случаях, из-за патологий кровеносной системы сердце начинает сокращаться быстрее. Не только сердечно-сосудистые заболевания могут вызвать увеличение показателя. Болезни щитовидной железы способны учащать частоту сокращений. Такая патология легких, как эмфизема также способна привести к понижению ВСР.

Прием некоторых лекарственных средств, например, антидепрессанов или сосудосуживающих капель, также может стать причиной повышения. Факторы, приводящие к понижению пульса и повышению вариабельности тоже разнообразны. Они могут быть связаны с патологическими процессами, а могут являться естественной реакцией организма.

Среди причин выделяют:

• гипертония;
• брадикардия;
• кислородное голодание;
• недоедание, истощение;
• долгое пребывание на холоде или в холодной воде.

Если причиной понижения стало низкое артериальное давление, следует начать прием препаратов, способствующих его повышению. Для этого следует проконсультироваться с врачом.

Регулярное измерение вариабельности при помощи часов или приложения для смартфона дает понять, что происходит с сердечным ритмом и стоит ли об этом беспокоиться. Однако стоит учесть некоторые моменты, при которых нужно более тщательное обследование.

Так, например, регулярные осмотры (не только замер ВСР) необходимы при сахарном диабете в период декомпенсации. В этот момент трудно понять, как будет «вести себя» сердечный ритм – он может быть ускорен, или наоборот замедлен.

При диагнозе гипотиреоз лабораторные исследования и замеры других показателей также нужны. У человека чаще всего возникает тахикардия до 115 ударов в мин. В таких случаях, если препараты по снижению пульса не дают должного эффекта, необходимо вызвать скорую помощь.

Обратить внимание на состояние здоровья стоит, когда ВСР резко понижаются или повышаются. При этом прием лекарств не помогает, возникают болевые ощущения, обмороки. Это также является показанием к проведению обследования: снятия электрокардиограммы, УЗИ сердца и других.

Своевременная диагностика позволит избежать осложнений и начать необходимое лечение. Для начала стоит обратиться за общим осмотром к терапевту, а затем получить направление на обследование кардиологами.

Вариабельность пульса определяют чаще всего в стационарах. Это связано с тем, что за нагрузкой на организм пациента нужен постоянный контроль, чтобы затем точно определить состояние его сердца, реакцию на любые стрессы и способность восстановления. Методы диагностики ВСР разделяются на несколько групп.

Существует группа, которая определяется временем проведения замеров:

• кратковременные (до 5 мин.);
• средней длительности (до 2 ч.);
• длительные (большой промежуток времени, 1 сутки).

Последнее производится во время операций или нахождения пациента в реанимационном отделении. Самый распространенный способ – кратковременный.

Также диагностика ВСР определяется способами анализа, их довольно много:

• статистический метод – определения стандарта отклонения интервала и коэффициент вариабельности (замер промежутков RR и NN);
• геометрический – вычисление характеристик из полученной информации с дальнейшим построением гистограмм;
• корреляционная ритмография – способ, при котором хорошо видно сокращение сердца (замедление или дополнительные удары);
• спектральный метод – определение разночастотные показатели и влияние на ритм других органов (при аритмиях конечный результат видоизменяется).

При анализе учитывают имеющиеся у пациента болезни и возможные искажения полученных результатов из-за них.

Перед тем, как проводить исследования, пациент проходит консультацию врача. Затем ему нужно подготовиться к сдаче анализов. Подготовка необходима, так как она позволяет получить точные результаты для дальнейшего определения болезни.

1. Для начала стоит учитывать, что на показатели будут влиять такие факторы как пол, возраст, вес, физическая активность, имеющиеся заболевания, прием препаратов. При проведении самих замеров обращают внимание на эмоциональное состояние человека – сильное волнение может испортить результат.
2. За 4-6 ч до начала обследования пациент не должен употреблять кофе и чай, энергетики. Строго противопоказан алкоголь. За 1-2 ч лучше не есть вообще, либо перекусить небольшим количеством пищи без соли, острых специй, сахара и добавления жира.
3. Перед началом процедур не принимаются сосудосуживающие, успокоительные и стимулирующие препараты.

Пациенту нужно быть спокойным и расслабленным во время сеансов измерения показателей. Имеет смысл немного посидеть у кабинета и восстановить дыхание – это будет полезно в случае, когда человек спешил на сеанс или только что прибыл.

Вариабельность пульса (норма зависит от пола, возраста, степени натренированности и других признаков) и ее результаты можно расшифровать самому. Это удобно сделать при помощи специальных приложений или часов. В программах обычно подробно описывается, что является нормальным показателем. В таком случае отклонение видно сразу.

Для определения состояния здоровья человека используют несколько обозначений:

• давление (норма 90/80-129/80);
• HF (восстановление) – норма 700-1200 mc²;
• LF (мобилизация) – норма 700-1600 mc²;
• VLF – норма 300-1200 mc².

Эти же обозначения могут использоваться и при анализе материалов в клиниках.

Повышенный пульс наблюдается при жаркой погоде или перевозбуждении, а пониженный может возникать из-за холода. Если показатели вызваны не естественной причиной, и наблюдаются даже в состоянии покоя, следует посетить врача.

Когда пульс скачкообразный, резко отклоняется от нормы, вызывая при этом дискомфорт и обмороки, это также повод пройти врачебный осмотр.

Часы и специальные приложения удобны тем, что в любой момент можно провести быстрый замер и узнать о вариабельности пульса. За лечением нужно обращаться в кардиологические центры.

Вариабельность пульса, норма которого восстанавливается с помощью различных средств, при повышенном и пониженном состоянии может лечиться несколькими методами. В нормальные показатели ВСР можно привести самостоятельно, но если причина – в патологическом процессе, то лучше не пренебрегать лекарствами, которые были назначены после диагностики.

При повышенном пульсе и пониженном ВСР чаще всего принимают.

При пониженном пульсе и высокой вариабельности препараты иные.

Важно: препараты не принимаются без назначения врача. Злоупотребление и пренебрежение противопоказаниями способно спровоцировать множество побочных эффектов вплоть до летального исхода.

Рецепты домашней медицины могут помочь в лечении повышенной или пониженной вариабельности. Не стоит использовать их как основное лечение. Перед употреблением того или иного средства нужна консультация врача, так как компоненты могут быть несовместимы с принимаемыми лекарствами или состоянием самого человека.

Для понижения пульса самыми частыми народными средствами являются:

• мед и ромашка;
• черная смородина;
• настой из мелиссы, хмеля, валерианы и семян укропа;
• отвар шиповника.

А для повышения показателей применяют следующие средства:

• настойка из молодых веток сосны;
• настойка из женьшеня;
• отвар календулы;
• чеснок и лимон;
• паста Амосова.

Для общего улучшения здоровья и успокоения рекомендуются различные травяные чаи (мелисса, малина, чабрец).

При резких изменениях показателей ВСР человеку можно порекомендовать следующие приемы первой помощи:

• постараться успокоится (или срочно прекратить тренировку, чтобы перейти в состояние покоя);
• помассажировать подушечками пальцев глазные яблоки;
• глубоко дышать, делая в момент вдоха небольшую паузу;

При низком пульсе сможет помочь кофе или крепкий чай, цитрамон, 15-20 капель боярышника.

Вариабельность сердечного ритма способно указать на наличие серьезных проблем с организмом. Если игнорировать отклонения показателей или заниматься самолечением, возможно их развитие и дальнейшее ухудшение здоровья. Отсутствие должного лечения может привести к летальному исходу.

Измерение вариабельности пульса – важная процедура с установленными нормами и отклонениями, позволяющая указать на имеющиеся проблемы с сердцем, излишнюю эмоциональную напряженность, перетренированность. Показатель особенно важен не только для спортсменов, которые следят за нагрузкой, но для людей, которые беспокоятся о состоянии своего сердца и нервной системы.

Оформление статьи: Владимир Великий

источник