Вариабельность сердечного ритма ( ВСР ) — это физиологическое явление изменения временного интервала между ударами сердца. Оно измеряется изменением интервала между ударами.
Другие используемые термины включают «вариабельность длины цикла», «вариабельность R–R» (где R — точка, соответствующая пику комплекса QRS волны ЭКГ ; а R–R — интервал между последовательными R) и «вариабельность сердечного периода». [1] Измерение интервала RR используется для получения вариабельности сердечного ритма. [1]
Методы, используемые для обнаружения ударов, включают ЭКГ, артериальное давление, баллистокардиограммы , [2] [3] и сигнал пульсовой волны, полученный от фотоплетизмографа (ФПГ). ЭКГ считается золотым стандартом для измерения вариабельности сердечного ритма [4] , поскольку она обеспечивает прямое отражение электрической активности сердца. [5]
Было показано, что сниженная ВСР является предиктором смертности после инфаркта миокарда [6] [7], хотя другие показали, что информация в ВСР, имеющая отношение к выживаемости при остром инфаркте миокарда, полностью содержится в средней частоте сердечных сокращений . [8] Ряд других исходов и состояний также может быть связан с измененной (обычно более низкой) ВСР, включая застойную сердечную недостаточность , диабетическую невропатию , депрессию после трансплантации сердца , восприимчивость к СВДС и плохую выживаемость у недоношенных детей , [ необходима ссылка ], а также тяжесть усталости при синдроме хронической усталости . [9] С другой стороны, для пациентов с высоким кровяным давлением ( гипертонией ) более высокая ВСР является фактором риска мерцательной аритмии . [10]
В области психофизиологии существует интерес к ВСР . Например, ВСР связана с эмоциональным возбуждением. Было обнаружено, что высокочастотная (ВЧ) активность снижается в условиях острого дефицита времени и эмоционального напряжения [12] и повышенного состояния тревожности, [13] предположительно связанного с сосредоточенным вниманием и двигательным торможением. [13] Было показано, что ВСР снижается у людей, сообщающих о большем беспокойстве. [14] У людей с посттравматическим стрессовым расстройством (ПТСР) ВСР и ее ВЧ-компонент (см. ниже) снижены, в то время как низкочастотный (НЧ) компонент повышен. Кроме того, пациенты с ПТСР не продемонстрировали никакой НЧ или ВЧ-реактивности при воспоминании о травмирующем событии. [15] Статистические количественные различия также были обнаружены среди здоровых, депрессивных и психотических людей. [16]
Нейровисцеральная интеграция — это модель вариабельности сердечного ритма, которая рассматривает центральную автономную сеть как принимающую решения когнитивную, поведенческую и физиологическую регуляцию, поскольку они относятся к континууму эмоций. [17] Модель нейровисцеральной интеграции описывает, как префронтальная кора регулирует активность в лимбических структурах , которые подавляют активность парасимпатической нервной системы (ПСНС) и активируют контуры симпатической нервной системы (СНС). [18] Изменение выходных данных этих двух ветвей автономной системы создает вариабельность сердечного ритма [19] , и активность в префронтальной коре может, следовательно, модулировать вариабельность сердечного ритма. [20]
Сообщается, что ВСР является показателем влияния как парасимпатической, так и симпатической нервной системы. [21] Например, показано, что высокая ВСР отражает правильное регулирование эмоций, принятие решений и внимание, а низкая ВСР отражает противоположное. [21] Парасимпатическая нервная система работает над снижением частоты сердечных сокращений, в то время как СНС работает над повышением частоты сердечных сокращений. [17] Например, у человека с высокой ВСР может отражаться повышенная парасимпатическая активность, а у человека с низкой ВСР может отражаться повышенная симпатическая активность. [22]
Эмоции возникают из-за времени и влияния ситуации на человека. [23] Способность регулировать эмоции имеет важное значение для социальной среды и благополучия. [17] ВСР предоставила окно для физиологических компонентов, связанных с эмоциональной регуляцией. [21] Было показано, что ВСР отражает эмоциональную регуляцию на двух разных уровнях: во время отдыха и во время выполнения задачи. Исследования показывают, что человек с более высокой ВСР во время отдыха может давать более адекватные эмоциональные ответы по сравнению с теми, у кого низкая ВСР в состоянии покоя. [21] Эмпирические исследования показали, что ВСР может отражать лучшую эмоциональную регуляцию у тех, у кого более высокая ВСР в состоянии покоя, особенно при отрицательных эмоциях . [24] Однако ВСР повышается из-за негативных новостей у людей, которые сильнее реагируют на негативные новости, чем на позитивные. [25] При выполнении задачи ВСР может меняться, особенно когда людям необходимо регулировать свои эмоции. Самое главное, что индивидуальные различия связаны со способностью регулировать эмоции. [26]
Предыдущие исследования предполагали, что большая часть регуляции внимания обусловлена дефолтными ингибирующими свойствами префронтальной коры. [21] Нисходящие процессы из префронтальной коры обеспечивают парасимпатические влияния, и если по какой-то причине эти влияния активны, внимание может пострадать. [21] Исследователи предположили, что ВСР может индексировать внимание. Было обнаружено, что группы с высокой тревожностью и низкой ВСР имеют плохое внимание. [27] В соответствии с этим исследованием также было высказано предположение, что повышенное внимание связано с высокой ВСР и повышенной активностью блуждающего нерва. [21] Активность блуждающего нерва отражает физиологическую модуляцию парасимпатической и симпатической нервной системы. [17] Активность за префронтальной корой и парасимпатической и симпатической нервной системой может влиять на сердечную деятельность. Однако не все люди подвержены одинаковому влиянию. Систематический обзор ВСР и когнитивной функции показал, что ВСР в состоянии покоя может предсказать индивидуальные различия в производительности внимания. Более того, ВСР смогла индексировать роль внимания и производительности, подтвердив высокую ВСР как биомаркер повышенного внимания и производительности. [28]
В нескольких исследованиях было обнаружено, что навыки принятия решений индексируются ВСР. Предыдущие исследования предполагали, что как эмоции, так и внимание связаны с принятием решений; например, плохое принятие решений связано с неспособностью регулировать или контролировать эмоции и внимание, и наоборот. [27] На принятие решений отрицательно влияет более низкий уровень ВСР и положительно влияет более высокий уровень ВСР. Самое главное, что ВСР в состоянии покоя оказалась значимым предиктором когнитивных функций, таких как принятие решений. [29] Было обнаружено, что ВСР, сопровождаемая психологическим состоянием, таким как тревожность, приводит к плохим решениям. Например, группа исследователей обнаружила, что низкая ВСР была показателем более высокой неопределенности, приводящей к плохим навыкам принятия решений, особенно у людей с более высоким уровнем тревожности. [27] ВСР также использовалась для оценки навыков принятия решений в игре с высоким риском и была признана показателем более высокой симпатической активации (более низкой ВСР) при принятии решений, связанных с риском. [30] ВСР может индексировать психологические концепции, такие как те, что описаны выше, для оценки спроса на ситуации, которые переживают люди.
Поливагальная теория [31] [32] — это еще один способ описания путей в автономной нервной системе , которые опосредуют ВСР. Поливагальная теория выделяет три основных порядковых процесса: неактивный ответ на угрозу окружающей среды, активный ответ на угрозу окружающей среды и колебания между подключением и отключением от угрозы окружающей среды. [17] Эта теория, как и другие, [33] разлагает вариабельность сердечного ритма на основе характеристик частотной области. Однако она уделяет больше внимания респираторной синусовой аритмии и ее передаче по предполагаемому нейронному пути, отличному от других компонентов ВСР. [34] Существуют анатомические [35] и физиологические [36] доказательства поливагального контроля сердца.
Изменение интервала между ударами является физиологическим явлением. Узел SA получает несколько различных входных сигналов, и мгновенная частота сердечных сокращений или интервал RR и его изменение являются результатами этих входных сигналов. [37] Вклад дыхательного ритма в синусовую аритмию у нормальных неанестезированных субъектов во время механической гипервентиляции с положительным давлением. [37]
Основными входами являются симпатическая и парасимпатическая нервная система (ПСНС) и гуморальные факторы . Дыхание вызывает волны в частоте сердечных сокращений, опосредованные в первую очередь через ПСНС, и считается, что задержка в барорецепторной петле обратной связи может вызывать 10-секундные волны в частоте сердечных сокращений (связанные с волнами Майера артериального давления), но это остается спорным. [ необходима цитата ]
Факторами, влияющими на входные данные, являются барорефлекс , терморегуляция , гормоны , цикл сна и бодрствования , приемы пищи, физическая активность и стресс .
Снижение активности PSNS или повышение активности SNS приведет к снижению HRV. Высокочастотная (HF) активность (от 0,15 до 0,40 Гц), в частности, связана с активностью PSNS. Активность в этом диапазоне связана с респираторной синусовой аритмией (RSA), вагально-опосредованной модуляцией частоты сердечных сокращений, такой, что она увеличивается во время вдоха и уменьшается во время выдоха. Меньше известно о физиологических входах низкочастотной (LF) активности (от 0,04 до 0,15 Гц). Хотя ранее считалось, что она отражает активность SNS, в настоящее время широко признано, что она отражает смесь как SNS, так и PSNS. [38]
Существуют два основных колебания:
Ошибки в определении местоположения мгновенного сердечного ритма приведут к ошибкам в расчете HRV. HRV очень чувствителен к артефактам, и ошибки даже в 2% данных приведут к нежелательным смещениям в расчетах HRV. Поэтому для обеспечения точных результатов крайне важно надлежащим образом управлять артефактами и ошибками RR до выполнения любых анализов HRV. [42] [43]
Надежное управление артефактами, включая идентификацию RWave, интерполяцию и исключение, требует высокой степени осторожности и точности. Это может быть очень трудоемким в больших исследованиях с данными, записанными в течение длительного времени. Программные пакеты могут помочь пользователям с различными надежными и проверенными инструментами управления артефактами. Эти программы также включают некоторые автоматизированные возможности, но важно, чтобы человек проверял любое автоматизированное управление артефактами и соответствующим образом редактировал.
Наиболее широко используемые методы можно сгруппировать по временной области и частотной области. Совместная европейско-американская целевая группа описала стандарты в измерениях ВСР в 1996 году. [19] Были предложены и другие методы, такие как нелинейные методы.
Они [44] основаны на интервалах от удара к удару или NN-интервалах, которые анализируются для получения таких переменных, как: [44]
Серия интервалов NN также может быть преобразована в геометрическую модель, такую как: Геометрические меры Треугольный индекс HRV: интеграл плотности распределения / максимум плотности распределения максимальный треугольный индекс HRV = Количество всех интервалов NN / максимальное количество. Зависит от длины бина -> указать размер бина + относительная нечувствительность к аналитическому качеству серии интервалов NN - необходимость разумного количества интервалов NN для создания геометрической модели (на практике от 20 мин до 24 ч) - не подходит для оценки краткосрочных изменений в HRV
Методы частотной области [44] назначают полосы частот, а затем подсчитывают количество интервалов NN, которые соответствуют каждой полосе. Полосы обычно имеют высокую частоту (HF) от 0,15 до 0,4 Гц, низкую частоту (LF) от 0,04 до 0,15 Гц и очень низкую частоту (VLF) от 0,0033 до 0,04 Гц. [49] Мощность HF отражает стимуляцию парасимпатической нервной системы (PNS), тогда как мощность LF отражает стимуляцию как симпатической нервной системы (SNS), так и PNS. [49] Мощность VLF связана с терморегуляцией , ренин-ангиотензиновой системой и периферической вазомоторной активностью. [49]
Доступно несколько методов анализа. Спектральная плотность мощности (СПМ), использующая параметрические или непараметрические методы, дает основную информацию о распределении мощности по частотам. Одним из наиболее часто используемых методов СПМ является дискретное преобразование Фурье . Методы расчета СПМ можно в целом классифицировать как непараметрические и параметрические. В большинстве случаев оба метода дают сопоставимые результаты. Преимуществами непараметрических методов являются (1) простота используемого алгоритма ( в большинстве случаев быстрое преобразование Фурье [БПФ]) и (2) высокая скорость обработки. Преимуществами параметрических методов являются (1) более гладкие спектральные компоненты, которые можно выделить независимо от предварительно выбранных частотных диапазонов, (2) простая постобработка спектра с автоматическим расчетом низко- и высокочастотных компонентов мощности с простой идентификацией центральной частоты каждого компонента и (3) точная оценка СПМ даже на небольшом количестве выборок, на которых сигнал должен сохранять стационарность. Основным недостатком параметрических методов является необходимость проверки пригодности выбранной модели и ее сложности (то есть порядка модели).
В дополнение к классическим методам на основе БПФ, используемым для расчета частотных параметров, более подходящим методом оценки PSD является периодограмма Ломба-Скаргла . [50] Анализ показал, что периодограмма LS может давать более точную оценку PSD, чем методы БПФ для типичных данных RR. Поскольку данные RR представляют собой неравномерно выбранные данные, еще одним преимуществом метода LS является то, что в отличие от методов на основе БПФ его можно использовать без необходимости повторной выборки и детрендирования данных RR.
В качестве альтернативы, чтобы избежать артефактов, которые создаются при расчете мощности сигнала, включающего один пик высокой интенсивности (например, вызванный аритмичным сердечным сокращением), была введена концепция «мгновенной амплитуды», которая основана на преобразовании Гильберта данных RR. [51]
Недавно используемый индекс HRV, [ требуется ссылка ] , который зависит от мер вейвлет-энтропии, является альтернативным выбором. Меры вейвлет-энтропии вычисляются с использованием трехэтапной процедуры, определенной в литературе. Во-первых, алгоритм вейвлет-пакета реализуется с использованием функции Добеши 4 (DB4) в качестве материнского вейвлета со шкалой 7. После получения вейвлет-коэффициентов энергия для каждого коэффициента вычисляется, как описано в литературе. После вычисления нормализованных значений энергий вейвлета, которые представляют относительную энергию вейвлета (или распределение вероятностей), вейвлет-энтропии получаются с использованием определения энтропии, данного Шенноном.
Учитывая сложность механизмов, регулирующих частоту сердечных сокращений, разумно предположить, что применение анализа ВСР на основе методов нелинейной динамики даст ценную информацию. Хотя предполагалось хаотическое поведение , более строгое тестирование показало, что вариабельность сердечного ритма не может быть описана как хаотический процесс низкой размерности. [52] Однако было показано, что применение хаотических глобальных переменных к ВСР позволяет прогнозировать статус диабета. [53] Наиболее часто используемым нелинейным методом анализа вариабельности сердечного ритма является график Пуанкаре . Каждая точка данных представляет собой пару последовательных ударов, ось x представляет собой текущий интервал RR, а ось y — предыдущий интервал RR. ВСР количественно определяется путем подгонки математически определенных геометрических фигур к данным. [54] Другие используемые методы: измерение корреляции , символическая динамика, [55] нелинейная предсказуемость, [52] измерение точечной корреляции, [56] приближенная энтропия, энтропия выборки , [57] многомасштабный энтропийный анализ, [58] асимметрия выборки [59] и длина памяти (основанная на обратном статистическом анализе). [60] [61] Также возможно геометрическое представление корреляций на больших расстояниях. [62]
Было обнаружено, что последовательности интервалов RR имеют долгосрочные корреляции. [62] Однако один из недостатков этих анализов заключается в отсутствии статистики соответствия, т. е. полученные значения могут иметь или не иметь адекватную статистическую строгость. Различные типы корреляций были обнаружены во время различных стадий сна. [62]
Основная проблема заключается в том, что все параметры, используемые для характеристики вариабельности сердечного ритма, сильно зависят от частоты сердечных сокращений [63], но во многих статьях не были должным образом скорректированы или вообще не были скорректированы различия в ЧСС при сравнении вариабельности сердечного ритма в различных обстоятельствах. [64]
Однако точное соотношение HRV(HR) все еще является предметом споров. Для параметров временной области (RMSSD, SDNN и т. д.) результаты подразумевают, что если существует универсальная функция, она должна быть либо экспоненциальной, либо гиперболической по своей природе. [65] [63] [64] Процедуры оценки, используемые для определения функции HRV(HR), до сих пор не позволили сделать выбор между этими вариантами.
Недавно новый метод оценки позволил определить функцию HRV(HR) с беспрецедентной точностью: [66] ее можно описать двумя убывающими экспоненциальными компонентами для здоровых людей в целом.
Методы временной области предпочтительнее методов частотной области при исследовании краткосрочных записей. Это связано с тем, что запись должна быть по крайней мере в 10 раз больше длины волны самой низкой границы частоты, представляющей интерес. Таким образом, для оценки HF-компонентов HRV требуется запись продолжительностью около 1 минуты (т. е. самая низкая граница 0,15 Гц — это цикл продолжительностью 6,6 секунд, поэтому 10 циклов требуют ~60 секунд), в то время как для оценки LF-компонента (с нижней границей 0,04 Гц) требуется более 4 минут. [ необходима цитата ]
Хотя методы временной области, особенно методы SDNN и RMSSD, могут использоваться для исследования записей большой длительности, существенная часть долговременной изменчивости — это различия день-ночь. Таким образом, долговременные записи, проанализированные методами временной области, должны содержать не менее 18 часов анализируемых данных ЭКГ, которые включают всю ночь. [ необходима цитата ]
Хотя автоматизм сердца свойственен различным тканям водителя ритма, частота сердечных сокращений и ритм в значительной степени находятся под контролем автономной нервной системы. Парасимпатическое влияние на частоту сердечных сокращений опосредуется через высвобождение ацетилхолина блуждающим нервом. Мускариновые ацетилхолиновые рецепторы реагируют на это высвобождение в основном увеличением проводимости клеточной мембраны K+. Ацетилхолин также ингибирует активируемый гиперполяризацией ток «водителя ритма». Гипотеза «распада Ik» предполагает, что деполяризация водителя ритма происходит в результате медленной деактивации задержанного выпрямительного тока Ik, который из-за независимого от времени фонового входящего тока вызывает диастолическую деполяризацию. Напротив, гипотеза «активации If» предполагает, что после прекращения потенциала действия If обеспечивает медленно активирующий входящий ток, преобладающий над затухающим Ik, тем самым инициируя медленную диастолическую деполяризацию. [ необходима цитата ]
Симпатическое влияние на частоту сердечных сокращений опосредовано высвобождением адреналина и норадреналина. Активация β-адренорецепторов приводит к цАМФ-опосредованному фосфорилированию мембранных белков и повышению ICaL и If, результатом чего является ускорение медленной диастолической деполяризации.
В состоянии покоя преобладает тонус блуждающего нерва, а изменения в сердечном периоде в значительной степени зависят от модуляции блуждающего нерва. Активность блуждающего нерва и симпатическая активность постоянно взаимодействуют. Поскольку синусовый узел богат ацетилхолинэстеразой, эффект любого импульса блуждающего нерва кратковременный, поскольку ацетилхолин быстро гидролизуется. Парасимпатические влияния превосходят симпатические эффекты, вероятно, посредством двух независимых механизмов: холинергически вызванного снижения норадреналина, высвобождаемого в ответ на симпатическую активность, и холинергического ослабления реакции на адренергический стимул.
Изменения интервала RR, присутствующие в состоянии покоя, представляют собой изменения в сердечной автономной активности от удара к удару. Однако эфферентная вагальная (парасимпатическая) активность является основным фактором компонента HF, как это видно из клинических и экспериментальных наблюдений за автономными маневрами, такими как электрическая вагальная стимуляция, блокада мускариновых рецепторов и ваготомия. Более проблематичной является интерпретация компонента LF, который некоторые считали маркером симпатической модуляции (особенно при выражении в нормализованных единицах), но теперь известно, что он включает как симпатические, так и вагальные влияния. Например, во время симпатической активации результирующая тахикардия обычно сопровождается заметным снижением общей мощности, тогда как во время вагальной активации происходит обратное. Таким образом, спектральные компоненты изменяются в одном направлении и не указывают на то, что LF точно отражает симпатические эффекты.
ВСР измеряет колебания вегетативных входов в сердце, а не средний уровень вегетативных входов. Таким образом, как отмена, так и насыщающе высокие уровни вегетативных входов в сердце могут привести к снижению ВСР.
Снижение ВСР было отмечено при ряде сердечно-сосудистых и несердечно-сосудистых заболеваний.
Депрессивная вариабельность сердечного ритма после инфаркта миокарда может отражать снижение вагальной активности, направленной на сердце. ВСР у пациентов, переживших острый инфаркт миокарда, показывает снижение общей и индивидуальной мощности спектральных компонентов. Наличие изменения в нейронном контроле также отражается в притуплении дневных и ночных колебаний интервала RR. У пациентов после инфаркта миокарда с очень депрессивной вариабельностью сердечного ритма большая часть остаточной энергии распределяется в диапазоне частот VLF ниже 0,03 Гц, с небольшими колебаниями, связанными с дыханием.
При нейропатии, связанной с сахарным диабетом, характеризующейся изменением в мелких нервных волокнах, снижение параметров временной области ВСР, по-видимому, не только несет отрицательное прогностическое значение, но и предшествует клиническому проявлению автономной нейропатии. У пациентов с диабетом без признаков автономной нейропатии также сообщалось о снижении абсолютной мощности LF и HF в контролируемых условиях. Аналогичным образом, пациентов с диабетом можно отличить от нормальных контрольных лиц на основе снижения ВСР. [53]
У пациентов с недавней пересадкой сердца наблюдалось очень сниженное значение ВСР без определенных спектральных компонентов. Считается, что появление дискретных спектральных компонентов у нескольких пациентов отражает сердечную реиннервацию. Эта реиннервация может произойти уже через 1–2 года после трансплантации и, как предполагается, имеет симпатическое происхождение. Кроме того, корреляция между частотой дыхания и компонентом ВЧ ВСР, наблюдаемая у некоторых пациентов с пересадкой, также указывает на то, что неневральный механизм может генерировать ритмические колебания, связанные с дыханием.
Снижение ВСР постоянно наблюдалось у пациентов с сердечной недостаточностью. При этом состоянии, характеризующемся признаками симпатической активации, такими как более высокая частота сердечных сокращений и высокий уровень циркулирующих катехоламинов, сообщалось о связи между изменениями ВСР и степенью дисфункции левого желудочка. Фактически, в то время как снижение временных показателей ВСР, по-видимому, соответствовало тяжести заболевания, связь между спектральными компонентами и индексами желудочковой дисфункции представляется более сложной. В частности, у большинства пациентов с очень поздней стадией заболевания и с резким снижением ВСР компонент LF не мог быть обнаружен, несмотря на клинические признаки симпатической активации. Это отражает то, что, как указано выше, LF может неточно отражать сердечный симпатический тонус.
Цирроз печени связан с уменьшением ВСР. У пациентов с циррозом печени уменьшение ВСР имеет прогностическое значение и предсказывает смертность. Потеря ВСР также связана с более высокими уровнями провоспалительных цитокинов в плазме и нарушением нейрокогнитивной функции у этой группы пациентов. [67]
У пациентов с сепсисом снижается ВСР. Потеря ВСР имеет как диагностическое, так и прогностическое значение у новорожденных с сепсисом. [68] Патофизиология снижения ВСР при сепсисе изучена недостаточно, но есть экспериментальные данные, показывающие, что частичное разъединение клеток водителя ритма сердца от автономного нейронного контроля может играть роль в снижении ВСР во время острого системного воспаления. [69] (Снижение ВСР, как правило, ниже при воспалительных состояниях [1] ).
У пациентов с хроническими полными поражениями спинного мозга на высоком шейном уровне имеются неповрежденные эфферентные вагальные нервные пути, направленные к синусовому узлу. Однако у некоторых пациентов с тетраплегией в вариабельности ВСР и артериального давления можно обнаружить компонент LF. Таким образом, компонент LF ВСР у тех, у кого не повреждены симпатические входы в сердце, представляет собой вагальную модуляцию.
Было обнаружено, что жертвы внезапной сердечной смерти имели более низкую вариабельность сердечного ритма, чем здоровые люди. [70] [62] Можно наблюдать снижение вариабельности сердечного ритма до развития внезапной сердечной смерти, что поднимает вопросы о том, играет ли измененная автономная функция роль в развитии электрической нестабильности. У выживших после внезапной сердечной смерти, которые подвергаются высокому риску последующих эпизодов, также наблюдается снижение вариабельности сердечного ритма. [71] ВСР заметно снижается до как фатальных, так и нефатальных аритмий . [1]
ВСР коррелирует с прогрессированием заболевания и исходом у онкологических больных, согласно систематическому обзору опубликованных исследований. [72] Пациенты на ранних стадиях рака имеют значительно более высокую ВСР по сравнению с пациентами на поздних стадиях рака, что предполагает влияние тяжести заболевания на ВСР. Различные диапазоны ВСР могут наблюдаться между типами рака. [73]
Изменения ВСР происходят как при здоровой беременности, так и при беременности с гестационным диабетом, которые включают в себя более низкие средние значения ВСР. [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80]
Низкий RMSSD, который, как полагают, отражает тонус блуждающего нерва, связан с тяжелой депрессией. [81] Более низкий SDNN и повышенный LF/HF были обнаружены у пациентов с биполярным расстройством, и в частности у тех, кто характеризовался большей тяжестью заболевания из-за большего количества эпизодов, продолжительности заболевания и наличия психоза. [82] [83] Пациенты с ПТСР также имели более низкий HF, показатель тонуса блуждающего нерва. [83]
Вмешательства, которые увеличивают ВСР, могут быть защитными от сердечной смертности и внезапной сердечной смерти. Хотя обоснование изменения ВСР является обоснованным, оно также содержит неотъемлемую опасность, приводящую к необоснованному предположению, что изменение ВСР напрямую влияет на защиту сердца, что может быть не так. Несмотря на растущий консенсус о том, что увеличение активности блуждающего нерва может быть полезным, пока еще неизвестно, насколько должна увеличиться активность блуждающего нерва (или ВСР как маркер), чтобы обеспечить адекватную защиту.
Данные о влиянии β-блокаторов на вариабельность сердечного ритма у пациентов после ИМ на удивление скудны. Несмотря на наблюдение статистически значимого увеличения, фактические изменения очень скромны. У сознательных собак после ИМ β-блокаторы не изменяют вариабельность сердечного ритма. Неожиданное наблюдение, что до ИМ β-блокада увеличивает вариабельность сердечного ритма только у животных, которым суждено быть в группе низкого риска летальных аритмий после ИМ, может предложить новые подходы к стратификации риска после ИМ.
Существуют данные по нескольким антиаритмическим препаратам. Сообщалось, что флекаинид и пропафенон, но не амиодарон, снижают показатели временной области ВСР у пациентов с хронической желудочковой аритмией. В другом исследовании пропафенон снижал ВСР и снижал LF гораздо больше, чем HF. Более крупное исследование подтвердило, что флекаинид, а также энкаинид и морицизин снижали ВСР у пациентов, перенесших инфаркт миокарда, но не обнаружили корреляции между изменением ВСР и смертностью во время наблюдения. Таким образом, некоторые антиаритмические препараты, связанные с повышенной смертностью, могут снижать ВСР. Однако неизвестно, имеют ли эти изменения ВСР какое-либо прямое прогностическое значение.
Низкие дозы блокаторов мускариновых рецепторов, такие как атропин и скополамин , могут вызывать парадоксальное увеличение вагусных эффектов на сердце, о чем свидетельствует снижение частоты сердечных сокращений. Кроме того, скополамин и низкие дозы атропина могут заметно увеличивать ВСР. Однако, хотя частота сердечных сокращений замедляется пропорционально (низкой) дозе атропина, увеличение ВСР широко варьируется между людьми и внутри них. Это говорит о том, что даже для вагусной активности сердца ВСР может быть ограниченным маркером.
Влияние тромболизиса на вариабельность сердечного ритма (оцениваемую по pNN50) было отмечено у 95 пациентов с острым инфарктом миокарда. ВСР была выше через 90 минут после тромболизиса у пациентов с проходимостью инфаркт-связанной артерии. Однако эта разница уже не была очевидной, когда анализировались все 24 часа.
Тренировки могут снизить сердечно-сосудистую смертность и внезапную сердечную смерть. Регулярные тренировки также, как полагают, изменяют сердечный автономный контроль. Люди, которые регулярно занимаются, имеют «тренировочную брадикардию» (т. е. низкую частоту сердечных сокращений в состоянии покоя) и, как правило, имеют более высокую вариабельность сердечного ритма, чем люди, ведущие малоподвижный образ жизни. [84]
Метод, называемый биологической обратной связью резонансного дыхания , учит, как распознавать и контролировать непроизвольную изменчивость сердечного ритма. Рандомизированное исследование Sutarto et al. оценило эффект биологической обратной связи резонансного дыхания среди производственных операторов; депрессия, беспокойство и стресс значительно снизились. [85] Первый общий метаанализ Goessl VC et al. (24 исследования, 484 человека, 2017) показывает, что «тренировка биологической обратной связи HRV связана со значительным снижением самооценки стресса и беспокойства», при этом упоминается, что необходимы более хорошо контролируемые исследования. [86]
В одном исследовании, изучавшем физиологические эффекты игры на флейтах американских индейцев, было обнаружено значительное увеличение вариабельности сердечного ритма при игре как на низких, так и на высоких флейтах. [87]
Несмотря на то, что не существует общепринятых стандартных значений ВСР, которые можно было бы использовать в клинических целях, во многих исследованиях были измерены и представлены нормальные значения для различных групп населения: [1] [88] [89] [90]
Сокращения анализа временной области
IBI — это InterBeat Interval, период времени между последовательными сердечными сокращениями (Normal-to-Normal interbeat interval, также известный как интервал R–R), измеряемый в миллисекундах (мс). SDNN — это стандартное отклонение интервалов между нормальными и нормальными сокращениями, измеряемое в миллисекундах. RMSSD — это среднеквадратичное отклонение последовательных разностей между нормальными сердечными сокращениями, измеряемое в миллисекундах. [88] [1] Обычное время записи составляет пять минут. [88] [1]
Сокращения спектрального анализа
LF — мощность диапазона низких частот [мс в квадрате (мс 2 ) или нормальные единицы (ню)] HF — мощность диапазона низких частот [мс в квадрате (мс 2 ) или нормальные единицы (ню)] LF/HF — отношение мощности LF к HF [88]