Глава 5. Факторы, влияющие на информационную функцию сердца

Из раздела: Монографии Успенского В. М.
07-04-2014

Российская академия космонавтики имени К.Э.Циолковского
Центр научных исследований биоинформационных проблем (ЦНИБИП)
Государственный институт усовершенствования врачей МО РФ
Кафедра терапии усовершенствования врачей (с курсом военно-морской терапии)
ООО «Медэлком», ООО «Медскрин»

В.М.УСПЕНСКИЙ

5.1. Относительная независимость информационной функции
5.2. Влияние физической нагрузки
5.3. Влияние заболеваний сердца
5.4. Нарушения сердечного ритма, ограничивающие или исключающие возможность информационного анализа электрокардиосигналов

Информационная функция сердца, как следует из вышеизложенного материала, проявляется через вариабельность показателей пространственно– временной динамики электрокардиосигналов, которая у здоровых людей и у большинства больных представляет собой случайный нестационарный процесс и отражает закладку информации путем амплитудной и частотно-фазовой модуляции соответствующих параметров электрических импульсов в соответствии с семантикой нормы или заболеваний. Она осуществляется сердцем постоянно в любое время суток: во время сна, бодрствования, профессиональной деятельности

5.1. Относительная независимость информационной функции

Анализ обширного материала результатов обследования здоровых и больных людей дал убедительные данные, согласно которым следует, что информационная функция сердца обладает весьма значительной самостоятельностью и независимостью. Создается впечатление, что информационная функция прекращается одновременно с остановкой сердца или в состоянии изоляции от организма человека. Поэтому следует иметь в виду не абсолютную, а относительную самостоятельность этой функции.

5.2. Влияние физической нагрузки

Сравнение вариабельности амплитуды зубцов Rn(ф.) и интервалов времени Tn(ф.) между ними относительно аналогичных среднеарифметических показателей при разных физиологических состояниях человека позволило установить ряд её особенностей. С одной стороны, обнаружена достаточно высокая стабильность вариабельности показателей амплитуд зубцов Rn(ф.) и интервалов времени Tn(ф.), с другой, – выявлена существенная зависимость от этих состояний выраженности вариабельности, т.е. степени отклонения фактических величин амплитуд QRS-комплексов и интервалов времени между ними относительно аналогичных среднеарифметических показателей. Например, в отличие от состояния покоя (рисунок 20), в период интенсивной физической нагрузки (рисунок 21), как правило, наблюдается снижение вариабельности до ригидности амплитуд зубцов Rn и интервалов времени Tn.

ysp5_1

Интересен результат спектрального анализа вариабельности амплитуд зубцов Rn и интервалов времени Tn между ними методом разложения по Фурье (рисунки 22 и 23).

ysp5_2

В приведенном случае ригидности амплитуд зубцов Rn и интервалов времени Tn соответствует явное преобладание среди ведущих по мощности медленных и сверхмедленных низкочастотных гармоник.

Аналогичное, но длительное (устойчивое) снижение вариабельности амплитуд зубцов Rn и интервалов времени Tn часто наблюдается у тяжелых больных. В рисунке 24 (больная М.К.Г-ва, диагноз: ишемическая болезнь сердца) видна ригидность амплитудо — и интервалограммы.

ysp5_3

Перечисленные факты свидетельствуют о том, что случайный характер вариабельности показателей амплитуды зубцов Rn(ф.) и интервалов времени Tn(ф.) между ними обладает определённой самостоятельностью, устойчивостью и независимостью от функциональной активности сердца. Напротив, величина отклонения этих показателей находится в зависимости от физиологического состояния человека, вида и тяжести заболевания, в том числе и тяжести поражения сердца. Она зависит также от состояния системы регуляции сердечного ритма. Уменьшение величины отклонений амплитуд зубцов Rn и интервалов времени Tn во всех наблюдаемых случаях (рисунки 21 и 24) обусловлено либо ослаблением парасимпатического и симпатического при одновременном усилении гуморально-метаболического влияния на активность синусного узла, либо сочетанием низкой активности парасимпатического влияния на сердце при одновременно высокой активности симпатического отдела вегетативной системы. При этом, однако, вариабельность амплитуды QRS-комплексов и интервалов времени между ними сохраняется. Действительно, мера вариабельности не зависит, как свидетельствует рисунок 10, от величин амплитуд векторов Rn и Tn, а зависит от их соотношения.

Вышеизложенные факты логично подводят к важному выводу о том, что вариабельность основных параметров электрокардиосигналов, свидетельствующая об информационной функции сердца, не зависит от величины колебаний показателей амплитуд и интервалов. Она может быть такой же при малых их значениях, в том числе при кажущейся ригидности сердечного ритма. Таким образом, при патологии сердца, сопровождающейся снижением амплитуды Rn, и при тахикардии, для которой характерно уменьшение величины колебаний Tn, сердце продолжает выполнять информационную функцию, о чём свидетельствует сохраняющаяся вариабельность основных параметров электрокардиоимпульсов и вероятностная динамика величины tg угла α.

5.3. Влияние заболеваний сердца

Вариабельность показателей амплитуд зубцов Rn(ф.) и интервалов времени Tn(ф.) оказалась независимой также при различных заболеваниях миокарда. Известно, что заболевания миокарда могут сопровождаться существенными изменениями сократимости и возбудимости миокарда, которые приводят к уменьшению амплитуды зубцов особенно желудочкового комплекса и, соответственно, к уменьшению величины отклонений фактических её величин от соответствующих среднеарифметических величин. При этом, как следует из рисунка 24, вариабельность амплитуды зубцов R сохраняется.

Аналогичная ситуация обнаружена и в отношении вариабельности интервалов времени Tn (ф) между зубцами Rn(ф). Различной степени замедления предсердно-желудочковой и внутрижелудочковой проводимости, так же как и тахикардия, влияют только на величину отклонений фактических интервалов времени от соответствующих среднеарифметических величин, но ни коим образом не влияют на их вариабельность относительно друг друга. Исключение составляют случаи выраженной патологии сердца, существенно снижающей общий уровень здоровья и сопровождающиеся уменьшением вариабельности сердечного ритма, которому соответствует значительное снижение разнообразия комбинаций символов при любом варианте кодирования.

Появление ригидности сердечного ритма и соответствующее ему снижение разнообразия комбинаций символов может служить признаком ослабления информационной функции сердца при его заболеваниях. Снижение вариабельности сердечного ритма, как известно, кардиологи используют в качестве критерия неблагоприятного прогноза при остром инфаркте миокарда. Более того, как свидетельствуют наши исследования (смотри 4.1), выраженную ригидность сердечного ритма в сочетании с ригидностью амплитуды QRS-комплексов на электрокардиограмме следует рассматривать в качестве признака угрозы смерти при любом заболевании, в том числе и остром инфаркте миокарда. В основе данного электрокардиографического синдрома лежит нарастающее снижение  информационной функции сердца, переходящее в частичный, а затем и  полный ее блок.

5.4. Нарушения сердечного ритма, ограничивающие или исключающие возможность информационного анализа электрокардиосигналов

Такие нарушения сердечного ритма, как редкие экстрасистолы любого происхождения не влияют на информационный анализ и не снижают точность диагностики. С помощью экспертных систем на программном уровне несложно их вычленять из потока импульсов-электрокардиосигналов. Однако многолетняя апробация показала, что этой процедуры можно не осуществлять и редкие экстрасистолы (до 5-7 в 1 минуту) точность диагностики вовсе не снижают. Более того, создается впечатление, что в некоторых случаях экстрасистолы являются проявлением самой информационной функции сердца.

К такому предположению приводят результаты анализа участия экстрасистол в происхождении комбинаций символов, входящих в состав эталонов здоровья и болезней. Обнаружено, что среди людей, у которых наблюдается экстрасистолия, перед засыпанием или перед ожидаемым стрессом (экзамены у школьников и студентов, перед стартом у спортсменов) подавляющее большинство (от 87 до 92%) экстрасистол принимают участие в формировании комбинаций символов, входящих в состав эталонов здоровья. При этом появление экстрасистол совпадает с периодом мобилизации и повышением активности информационной сущности здоровья к предстоящим интенсивным физическим нагрузкам.

Однако такие нарушения сердечного ритма как трепетание и мерцание предсердий, трепетание и фибрилляция желудочков, пароксизмальная тахикардия, частая, особенно политопная, экстрасистолия, нарушения предсердно — желудочковой проводимости (периоды Венкебаха, неполная или полная атриовентрикулярная блокада), наличие искусственного водителя ритма могут существенно затруднять информационный анализ электрокардиосигналов, но не исключают проявления информационной функции сердца. Аналогичная ситуация возникает при выраженной тахикардии, обусловленной приемом медикаментов (адреналин, эфедрин, кофеин, атропин и др.), интенсивной физической нагрузке и некоторых заболеваниях таких как, например, тиреотоксикоз, анемия, невротические состояния.