CC BY
25
УДК 612.172.2:616.3:159.9.072 DOI: 10.22141/2308-2097.54.2.2020.206230
Степанов Ю.М., Зигало Е.В.
ДУ «1нститутгастроэнтерологи Национально! академИмедичнихнаук Укра!ни», м. Дн1про, Укра!на
Показники варiабельностi серцевого ритму в оцшюванш адаптацмних процесiв i стресостiйкостi в гастроентеролопчних хворих
А Ш Ш Ш W
(використання новiтнiх технологiй PRECISE-дiагностики)
For citation: Gastroenterologia. 2020;54(2):113-123. doi: 10.22141/2308-2097.54.1.2020.206230
Резюме. Вивченню вар:абельност: серцевого ритму (ВСР) присвячено безл:ч наукових роб:т. У статт: наведено огляд публкацй з даноi теми, де викладен: сучасн: уявлення про ВСР, за показниками якоi мож-на оц:нити стан механ:зм:в регуляци ф'з'юлопчних. функц:й органiзму людини, розглянут: класичн: методи анал:зу та можливост: кл:н:чного застосування. Серцевий ритм е iндикатором в:дхилень у вегетативному гомеостаз:, причому зм:на серцевого ритму — найбльш рання прогностична ознака виникнення багатьох захворювань. У клЫчнм практиц: анал:з ВСР знаходить все б:льш широке застосування при гастроен-теролопчнй патологи (гастроезофагеальна рефлюксна хвороба, виразкова хвороба, синдром подраз-неного кишечника), взаемоди ланок вегетативноi нервовоi системи при ц:й патологи. У ДУ «1нститут га-строентерологп НАМН Укрш'ни» пац:ент:в з рiзними гастроентеролопчними захворюваннями обстежують за допомогою новтньоi РЯЕСЮЕ-д':агностики з метою визначення порушень адаптаци та вегетативного гомеостазу з подальшим л:куванням :з застосуванням технолопй в'ртуально! реальност:. За допомогою PRECISE-дiагностики анал'зують р'1вень стресу та визначають можливi ризики виникнення ускладнень гастроентеролопчних. захворювань. При цьому проводиться анал:з ВСР з використанням хмарно! технологи автоматизовано! мтерпретацп електрокард:ограми з анал'зом бльше 700 параметр:в на основ': Мнесот-ського коду з анал:зом кожного мл:метра сигналу.
Ключовi слова: вар:абельн:сть серцевого ритму; вегетативна нервова система; гастроентеролопчна патолопя; адаптац:я, стрес; огляд
Огляди та лекцп
Reviews and Lectures
ГАСТРОЕНТЕРОЛОПЯ GASTROENTEROLOGY
Вступ
Найбтьш активно в сучасних умовах розвиваеть-ся напрям медицини, що базуеться на ощнщ рiвня здоров'я з точки зору теори' адаптаци'. Стан здоров'я розглядаеться як здатнють оргашзму адаптуватися до умов зовшшнього середовища, а хвороба — як стрес i порушення адаптаци' [1—5]. Останшми десятилптями в усьому свт вiдмiчаеться посилення ролi психосощ-альних чинниыв у порушенш здоров'я населення, а також зростання илькост хвороб адаптаци' (психосо-матичних розладiв або психосоматозiв). До категори' цих захворювань вщносять гастроентеролопчну пато-лопю. Бтьшють впчизняних i зарубiжних фахiвцiв,
яю займаються питаннями патоф1зюлоги захворювань шлунково-кишкового тракту (ШКТ), приходять до висновюв, що порушення з боку нервово! системи носять психовегетативний характер з переважним по-рушенням на р1вш центрально! ланки вегетативно! регуляци. 1ншою особливютю вегетативно! дисфунк-ц1! е Г! полюистемний характер, в рамках якого вщ-значаеться порушення вегетативного регулювання роботи травно! системи, що призводить до порушення адаптацшних механ1зм1в в ц1лому [6]. Отримаш дан1 п1дтверджують думку вчених про те, що вегетативна дисфункщя практично школи не обмежуеться одним органом 1 системою. Значна вар1абельнють результа-
© «Гастроентерологiя» / «Гастроэнтерология» / «Gastroenterology» («Gastroenterologia»), 2020 © Видавець Заславський О.Ю. / Издатель Заславский А.Ю. / Publisher Zaslavsky O.Yu., 2020
Для кореспонденци: Зигало Е.В., ДУ «1нститут гастроентерологи НАМН Украши», пр. Слобожанський, 96, м. Днтро, 49074, Укра'ша; e-mail: el_zygalo@ukr.net
For correspondence: E.V. Zyhalo, State Institution "Institute of Gastroenterology of the National Academy of Medicine Sciences of Ukraine'; Slobozhanskii Avenue, 96, Dnipro, 49074, Ukraine; e-mail:
el_zygalo@ukr.net
TiB, отриманих при вивченш стану вегетативно! нервово! системи (ВНС) у гастроентеролопчних хворих, може бути пов'язана з високою мшливютю вегетативно! сфери в цшому i застосуванням рiзних методик для оцшки 1! функцiонального стану. Наприклад, у хворих на виразкову хворобу дванадцятипало! кишки виявле-нi складш порушення адаптивно! регуляци, що прояв-ляються змiнами нейропсихологiчного статусу, ерго- i трофотропно! систем, вегетативними дисфункщями, гормональними порушеннями, вторинним Гмунодефь цитом. Стресорний вплив, що нерiдко в!дзначаеться в анамнезi хворих на виразкову хворобу дванадцятипало! кишки, призводить до значних морфофункцюнальних порушень в оргашзм^ зокрема в складних взаемодiях нервового i гуморального каналiв вегетативно! регуляци. На тлi виснаження компенсаторних механiзмiв, зриву адаптацiйних можливостей, який проявляеться, зокрема, iмунодефiцитом та надмiрною симпатикото-нiею, обтяжуеться перебiг хвороби i залучаються до па-толопчного процесу iншi органи травно! системи [7, 8].
Слд зазначити, що простих шформативних тестiв для дiагностики порушень вегетативно! регуляци ШКТ на сьогодш не iснуе [9, 10]. Запропоноваш методики з визначенням екскреторно! i моторно-евакуаторно! функци рiзних вщдшв ШКТ технiчно складнi, шва-зивш й можуть бути пов'язанi не тшьки з вегетативним дисбалансом в межах усього оргашзму, але й з окремо виявленою патологiею будь-якого органа ШКТ Стан ентерально! нервово! системи можна оцiнити тiльки морфолопчно. Анатомо-фiзiологiчнi особливостi ВНС травно! системи таы, що змiни в межах одного органа або системи оргашв призводять до неузгодженостi ди вегетативних апарапв iнших систем, тому про функщ-ональний стан ВНС при захворюваннях органiв трав-лення часто судять за адекватнiстю вегетативно! регуляцГ! серцево-судинно! системи (ССС) [11, 12].
У даний час для оцшки вегетативного статусу оргашзму, крГм рекомендацш А.М. Вейна [13], за до-помогою яких за вивченням кшшчних симптомГв i функцюнальних проб оцiнюеться вегетативний тонус, вегетативна реактившсть i вегетативна забезпеченiсть, застосовуеться метод кардюритмографи, заснований на аналiзi структури синусового серцевого ритму, що вщкривае можливють до подальшого вивчення ще! проблеми [14].
У даному обзор! наведенi сучаснi уявлення про варь абельнiсть серцевого ритму (ВСР), розглянул класичнi методи аналiзу та можливост клшчного застосування для оцшки адаптацшних можливостей органiзму, стану ВНС або поточного рГвня стресу в гастроентеролопчних хворих. Були використаш публшаци, що мютять акту-альну шформацш щодо методiв вивчення, можливостей оцшки й корекци показниив ВСР в обстеженш здо-рових людей та при рГзних патологiчних станах ШКТ
В!домо, що в патогенезi хрошчних захворювань шлунка та дванадцятипало! кишки поряд з мюцевими причинами особливе значення мають порушення ней-рогуморально! регуляци [7]. Вони мютять в соб! вплив з боку центрально! нервово! системи, ВНС, рефлек-торно — з боку патолопчно змшених органiв черевно!
порожнини [15—17]. Однак до кшця не визначена роль симпатоадреналово! системи i порушення холшерпч-них процесiв як можливих патогенетичних механiзмiв розвитку хрошчних захворювань оргашв гастродуо-денально! зони. ВНС належить найважливiша роль у життедiяльностi органiзму. Вона пiдтримуе сталiсть внутршнього середовища органiзму та забезпечуе рГзш форми психгчно! i фГзично! дГяльность Зсув вегетативного гомеостазу порушуе поведшку людини й обумов-люе недостатню адаптацiю.
Термiн «гомеостаз», вперше сформульований W. Cannon для визначення поняття шдтримки дина-мГчно! сталосп внутршнього середовища оргашз-му, знайшов подальший розвиток Гз виникненням системного подходу до оцшки стану оргашзму. Вегетативний гомеостаз можна визначити як стабшьне функцшвання ВНС у фГзюлопчних межах в перюд спокою та при фГзичних i психГчних навантаженнях. Вих!д за означеш меж! св!дчить про наявнють дис-функцГ! ВНС. В результат! вегетативно! дисфункци порушуеться шнерващя внутршшх оргашв, в них виникають стереотипш морфолопчш змши (спазм судин, дистрофГя), пов'язаш з видшенням нейромедь аторГв, гормошв кори надниркових залоз, бюлопчно активних речовин. Щ гуморальш змши, у свою чергу, поглиблюють вегетативний дисбаланс. Ще в роботах ведомого вченого 1.П. Павлова вщображеш мехашзми зв'язку двох важливих життезабезпечуючих систем оргашзму — нервово! та травно!. У сучасних досл!джен-нях найбшьш вивчена роль ВНС у розвитку гострих уражень верхшх вщдшв ШКТ i, зокрема, виразково! хвороби. Вважаеться, що симпатичш Гмпульси викли-кають пдвищений викид медГаторГв (катехоламМв), що призводить до порушення трофши тканин [18, 19]. Регулящя функцш ШКТ — складний процес, що ви-значаеться багатьма факторами, пов'язаними м!ж собою. За даними О.М. Вейна (1998), мехашзми регуляцГ! ШКТ включають кору та п!дкорков! утворення, в яких локалГзуються вищ! центри вюцерально! нервово! системи — гшоталамо-гшофГзарш структури, що здшснюють вплив на функцюнальний стан травного тракту через ВНС, а також за рахунок гуморальних та ендокринних мехашзмГв. Частше ВНС розглядають як в!дносно автономну частину нервово! системи, що забезпечуе автоматичну дГяльнють внутршшх оргашв та пдтримуе вюцеральний гомеостаз за допомогою двох Г! вщдшв — симпатичного i парасимпатичного. Значного поширення набула теорГя адаптацшно-тро-фГчно! функци нервово! системи, яка доводить, що ВНС — керуюча система-регулятор, яка за допомогою бюлопчно активних речовин (нейромедГаторГв) впли-вае на структури-мшеш (рис. 1) [20].
Вегетативш розлади призводять до порушення шнерваци внутршшх оргашв, в яких виникають функцюнальш змши, пов'язаш з видшенням нейро-трансмггерГв, гормошв, бюлопчно активних речовин. Нейроендокринш змши, в свою чергу, поглиблюють вегетативний дисбаланс. Значну роль в гуморальнш регуляци травних функцш вщграють гастроштести-нальш гормони, як! беруть участь в регуляци мотори-
ки, секрецй, всмоктування, вивiльнення iнших регуля-торних пептидiв. Вони продукуються ендокринними клiтинами слизово! оболонки та являють собою амiни й пептиди. Щ речовини впливають на китини-мшеш по-рiзному: ендокринним (потрапляють до оргашв-мiшеней загальним i репонарним кровотоком) i пара-кринним мехашзмом (дифундують крiзь штерстищаль-ну тканину до близько розташовано! клiтини). Деяю з цих речовин продукуються нервовими кттинами й вiдiграють роль нейротрансмiтерiв. Вважають, що ряд гормонiв одночасно е нейротрансмiтерами та можуть досягати оргашв-мшеней як iз кров'ю, так i нервовим шляхом. Так, пептиди нервового походження (сомато-статин, субстанщя Р, ендорфiни, енкефалiни) знайдено в кттинах, що продукують гормони ШКТ; холецисто-кiнiн, гастрин виявлено в ЦНС та нервових волокнах, що тдтверджуе тюний зв'язок травно! та нервово! систем [9]. Спонтанна рухова активнiсть гладких м'язiв кишечника зумовлена !х автоматизмом. Вiдомо два «датчики ритму» кишкових скорочень, один з яких зна-ходиться бтя мiсця впадання загально! жовчно! протоки в дванадцятипалу кишку (ДПК), iнший — у клубовiй кишш. Органiзована фазна скоротлива дiяльнiсть стш-ки кишки здiйснюеться також за допомогою нейрошв ауербахiвського нервового сплетення, якг проявляють ритмiчну фонову актившсть. Цi механiзми перебува-ють гад впливом нервово! системи та гуморальних чин-никгв. Парасимпатичнi нерви в основному збуджують, а симпатичнi — гальмують скорочення тонко! кишки. Ефекти подразнення вегетативних нервiв залежать вщ вихщного стану м'язiв, частоти i сили подразнення. Гуморальнi речовини здшснюють регуляцiю моторики кишки, безпосередньо впливаючи на мiоцити або на ен-теральнi нейрони. Стимулюють моторику вазопресин,
Рисунок 1 — Схема ф 'з 'юлопчних функцй надсегментарного вддлу ВНС
окситоцин, брадикшш, серотонш, пстамш, гастрин, мотилш, холiцистокiнiн, речовина Р, гальмують — секретин, вазоактивний штестинальний полшептид [21]. Велике значення для регуляци моторики тонко! кишки мають рефлекси з рiзних вiддiлiв травного тракту, якг можна роздiлити на збуджувальш та гальмiвнi. До збуджувальних рефлексiв належать стравохщно-киш-ковий, шлунково-кишковий i кишково-кишковий, до гальмiвних — ректоентеральний, а також рецепторне гальмування тонко! кишки (рецепторна релаксацiя) гад час !ж1, яке потiм змшюеться посиленням Г! моторики. Рефлекторнi дуги цих рефлекпв замикаються на рiвнi як iнтрамуральних ганглив внутрiшньоорганного вщщ-лу ВНС, так i ядер блукаючих нервiв у довгастому моз-ку й вузлах симпатично! нервово! системи. Враховую-чи анатомо-фiзiологiчнi особливост травного тракту, вiдомо, що м'язовий прошарок i судинна система кишечника дуже добре iннервуються гiлками симпа-тичних i парасимпатичних нервiв, мають розвинений рецепторний апарат, що, в свою чергу, визначае переду-мови для лабтьносп функцюнування й можливого ко-реляцiйного зв'язку мiж станом ВНС та патолопчним процесом у ШКТ. Регуляцiя рухово! активностi товсто! кишки здiйснюеться переважно внутрiшньоорганним вiддiлом ВНС: iнтрамуральними нервовими сплетен-нями (ауербахiвським i мейснерiвським). У стимуляцГ! моторно! дiяльностi товсто! кишки ютотну роль вiдiгра-ють рефлекси при подразненш рецепторiв стравоходу, шлунка, тонко! та товсто! кишки. Корекщя мiсцевих рефлексiв вiдбуваеться вищерозташованими центрами ВНС. Симпатичнi нервовi волокна, якг проходять у складi черевних нервiв, гальмують моторику; парасим-патичнi, такт, що йдуть у складi блукаючих i тазових не-рвiв, пiдсилюють [22].
Взаемодiя мiж ШКТ i ССС являе собою безпере-чний iнтерес. Захворювання верхнього вщдту ШКТ може призводити до функцюнальних розладiв ССС, що виникають опосередковано через ВНС. Далеко не останню роль у формуванш дизрегуляцГ! ВНС вщгра-ють захворювання ШКТ. Згiдно з даними [7, 15], шд-вищення тонусу парасимпатично! нервово! системи обумовлено загостренням хрошчних захворювань вну-тршшх органiв (жовчнокам'яна хвороба, кiста стра-вохiдного отвору дiафрагми, виразкова хвороба (ВХ)). Порушення динамiчно! взаемодГ! мiж симпатичним i парасимпатичним вiддiлами ВНС, що виникае при га-строезофагеальнш рефлюкснiй хворобi (ГЕРХ) внаслi-док постшного патологiчного шлунково-стравохгдного рефлюксу, призводить до вегетативно! дизрегуляци серцевого ритму як шляхом формування патологiчно-го езофагокардiального рефлексу, так i через загальне посилення тонусу вагусного або симпатичного нервiв [23]. Визначено, що ГЕРХ пов'язана з щдвищеним ри-зиком розвитку фiбриляцiГ передсердь. Як можливий пусковий механiзм розвитку фiбриляцiГ передсердь при ГЕРХ багато вчених розглядають надлишкову стимуляцiю вагуса [24]. Роль порушень вегетативного тонусу в патогенезi рефлюксно! хвороби передбачена теоретично так: моторно-тошчш порушення гастро-дуоденально! зони, наявш при кислотозалежних за-
хворюваннях шлунка, багато в чому пов'язаш з роз-ладами ВНС. При дослщженш вегетативного тонусу виявлено, що у 40 % хворих на ГЕРХ спостерiгаeться парасимпатикотошя, у 30 % — ейтошя, у 30 % — сим-патикотонiя. У 50 % обстежуваних з рефлюксною хворобою визначалися ознаки вегетативно! дистони у виглядi абортивних або розгорнутих (пашчш атаки) кризiв, що поеднувалися з емоцiйною лабiльнiстю та астешзащею. Однак у дорослих хворих захворюван-ня було частiше асоцiйовано з парасимпатикотошею [25], а у датей з кислим гастроезофагеальним рефлюк-сом частше вiдзначались одночасно ознаки ваготони та симпатикотони [24]. За даними шших дослiдникiв, у пацieнтiв з ендоскошчно-позитивною ГЕРХ вiрогiд-но частше зустрiчались рiзноманiтнi порушення ВНС, тобто мехашзм розвитку ГЕРХ е вщображенням глобально! вегетативно! дисфункцй' у виглядi порушення симпатико-парасимпатичних взаeмовiдношень, зриву сегментарних i компенсаторного пiдвищення надсег-ментарних механiзмiв регуляцй' [26]. Також доведено, що хрошчний гастрит виникае в результат виснажен-ня захисних, адаптацiйних механiзмiв, як можливий мехашзм у формуванш запалення розглядаеться пре-валювання парасимпатично! регуляцй', що призводить до порушення секреторно-моторно! функцй' шлунка [27]. Порушення трофши слизово! оболонки шлунка пояснюеться зниженням активностi симпатично! ланки ВНС. При дослщженш стану ВНС при хрошчнш гастродуоденальнш патологи (хронiчний гастродуоде-нiт, ВХ шлунка, ВХ дванадцятипало! кишки) отримаш суперечливi результати. Вегетативнi порушення при ВХ гастродуоденально! зони зустрiчаються у 75—82 % хворих [15]. За даними рiзних авторiв, визначаються рiзноспрямованi вегетативнi порушення при ВХ. Одш автори знайшли переважання тонусу парасимпатично-го вщдту ВНС [16], в шших дослщженнях визначено пiдвищення тонусу симпатично! нервово! системи [28]. У хворих з переважанням симпатично! нервово! системи процес загоення виразок затягуеться. Деяы автори схиляються до думки, що дисбаланс у ВНС передуе виникненню ВХ [7]. При ВХ дванадцятипало! кишки в 33,3 % випадив спостериалась парасимпатикотошя, особливо у хворих з тривалим анамнезом захворювання i з ускладненим перебiгом (75 %). У хворих з коротким анамнезом захворювання (< 5 роыв), без ускладнень, вщзначалася симпатикотонiя, що вказуе на адекватш адаптацiйнi можливостi органiзму [29]. Однак цтий ряд сучасних дослщниыв ставлять пiд сумнiв абсо-лютну обов'язковiсть ваготони при ВХ i вiдзначають бiльш часте переважання симпатичного тонусу, висо-ку напругу регуляторних систем на rai пiдвищення ак-тивностi центрального контуру регуляцй. M. Nomura зi спiвавт. [30] оцшювали зв'язок мiж мiнливiстю часто-ти серцевих скорочень та шфекщею Helicobacter pylori (НР). Функцш вегетативно! нервово! системи вивчали за допомогою добового мониторингу електрокардюгра-ми (ЕКГ) за Холтером. Автори дшшли висновку, що дисфункщя ВНС так само, як i iнфекцiя НР, е необхщ-ною умовою для утворення хрошчно! виразки. Будь-який вид вегетативного дисбалансу може впливати на
виникнення рецидиву ВХ. При цьому ваготошя спри-яе посиленню агреси', а симпатикотонiя — порушенню мiкроциркуляцiï, зниженню секреци' слизу i бшарбо-натiв. Також ВНС е поеднаною ланкою мiж псиикою i соматикою.
Вiдомий тiсний взаемозв'язок мiж вегетативною регулящею ШКТ й ССС. Роль вегетативних порушень в патогенезi функцюнальних захворювань ШКТ, за думкою А.М. Вейна, базуеться на взаемозв'язку ве-гетативних порушень з розвитком захворювання, де шдкреслюеться психовегетативний характер змш (за-цiкавленiсть надсегментарних утворень ВНС) [13]. Дослщження, проведенi Н. Мазурак, показали, що вс пацiенти з функцюнальними порушеннями мають вегетативний дисбаланс з превалюванням парасимпа-тичних впливiв [22]. Ряд дослщниыв пiдтверджують наявнiсть ваготони' у половини дослiджених хворих на синдром подразненого кишечника з пщвищенням активност центральних вегетативних структур [31]. 6.М. Кульчицька iз спiвавт., дослщжуючи ВСР, довели превалювання парасимпатичних впливiв у па-цiентiв з дiареею та симпатикотонiчних — при формi захворювання iз запорами. Змша якостi вегетативного регулювання проявляеться в ослабленш автономного контура регуляцГ! (впливiв ентерально! нервово! системи) й пщсиленш впливу вищих вегетативних центрiв. За даними деяких вчених, вихщна симпатикотонiя та пiдвищена симпатикотонiчна реактившсть е неспри-ятливими прогностичними ознаками, поеднаними з бтьш частими та вираженими загостреннями [10]. До-слщження, проведенi за кордоном, частiше демонстру-ють превалювання симпатикотонГ! на rai зниження активносп парасимпатичного вГддГлу ВНС [32]. Бть-шГсть зарубiжних дослщниюв, так само як i росшсьы фахiвцi, звертають увагу на централiзованiсть механiз-мГв вегетативних розладiв при функцюнальних роз-ладах кишечника. A.V Emmanuel et al. продемонстру-вали зв'язок мГж характеристиками високочастотного дiапазону ВСР i кровотоком слизово! оболонки товсто! кишки [33]. У дослщженш стану ВНС за допомогою спектрального аналiзу ВСР виявлено пiдвищення по-тужностГ спектра дуже низько! частоти (VLF-дiапазон). Данi змГни розцГнюються авторами як посилення впливу центральних структур на функцюнування кишечника. Суперечливють даних щодо характеру вегетативно! дисфункцй' при функцюнальних розладах кишечника призвела до висловлення деякими фахгвцями думки про неспецифiчнiсть порушень вегетативно! сфери.
Оцшка стану органiзму та його окремих систем протягом багатьох столпъ аналiзувалася пальпаторним визначенням частоти серцевих скорочень. За яюс-тю пульсу дiагностували велику кглькГсть хвороб, яы навiть не вГдносяться до ССС. З появою апаратав для отримання та аналiзу ЕКГ дiагностика вийшла на якгс-но шший рiвень. Наступним етапом розвитку методу е розвиток математичного аналiзу сум1жних iнтервалiв RR i знаходження мГж ними певно! залежностi.
Аналiз варiабельностi серцевого ритму — це сучасна методика, що використовуеться для визначення вегета-тивних впливГв на серце, а також напруженоста регуля-
торно-адаптацшних MexaHÍ3MÍB. Змша ритму серця — ушверсальна оперативна реакщя цiлiсного opraHÍ3My у вщповщь на будь-який вплив зовнiшнього середовища. В Ti основi лежить в першу чергу забезпечення балансу м1ж симпатичною i парасимпатичною нервовою системою. На цьому i Грунтуються численш метоци вивчення ВСР, що ощнюе стан механiзмiв регуляци фiзiологiчних функцш оргaнiзму люцини, а саме — загально'! актив-ностi регуляторних мехaнiзмiв, нейрогуморально!' регуляцй' серця, а також сшввщношення м1ж симпатичним i парасимпатичним вщцшами ВНС [14]. Характерною особливютю методу е його неспецифiчнiсть по вщно-шенню до нозолопчних форм патологи i висока чутли-вiсть до рiзномaнiтних внутрiшнiх i зовшшшх впливiв. Метод заснований на розпГзнаванш та вимiрювaннi часових промГжшв м1ж RR-iнтервaлaми ЕКГ, побуцовi динaмiчних ряцiв кaрцiоiнтервaлiв (кардюштервалогра-ми) з подальшим aнaлiзом отриманих числових рядiв рiзними математичними методами [11].
Дослщження ВСР розпочато в 1965 р., коли дослщ-ники Hon i Lee вщзначили, що стану дистресу плода передувала альтернащя iнтервaлiв м1ж серцевими скороченнями до того, як вщбулися буць-якi помiтнi змши в серцевому ритмi. Лише через 12 роив було ви-явлено взаемозв'язок високого ризику смертi у хворих, яю перенесли iнфaркт мюкарда, зi зниженою ВСР [34, 35]. Результати Фремшгемського цослiцження про-тягом 4-рГчного спостереження (736 осiб похилого вiку) переконливо довели, що ВСР мютить незалежну i прогностичну шформащю, що перебувае за межами традицшних фaкторiв ризику. В 1981 р. Akselrod з ко-легами використали спектральний aнaлiз коливань серцевого ритму для кшькюного визначення показни-юв серцево-судинно'! системи вiц систоли до систоли. В 1996 р. робоча група експертГв ввропейського това-риства кардаолопв i Пiвнiчноaмерикaнського товари-ства кардаостимуляци та електрофiзiологГi розробила стандарти використання покaзникiв ВСР у клшГчнш прaктицi та кaрцiологiчних цослiцженнях, вщповщно до яких нинГ виконуеться бшьшють цослiцжень. Для визначення ВСР рекомендуеться використовувати ряд методГв, що забезпечують найбГльш повний аналГз при мшмальних витратах ресурсГв i часу [11, 36].
200019001800170016001500-о 14005 1300-0С 12001100 — £ 1000-^ 900-s 800-§ 700-
m 6005004003002001000
Кардiоiнтервалограма
ПГт Т ^wpfi ifPfiff V f и
I I ' " " "" ' Г »
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Рисунок 2 — Побудова кардЫнтервалограми
Уперше ВСР виявив А. Галлер в 1760 р. [11]. В 1932 р. А. Флейш та Р. Бекман описали рiзнi типи хвиль у по-слщовносп RR-iнтервалiв [14]. За радянських часiв математичний аналiз ВСР активно розвивали академiк АМН СРСР В.В. Парш та професор Р.М Баевськш з колегами починаючи з 50-х роюв XX столiття, тобто в перюд становлення космiчноi' медицини [37]. «Друге дихання» цьому методу надало впровадження в клшч-ну практику i науковi дослiдження комп'ютерно! техш-ки. У даний час аналiз ВСР широко використовуеться в фiзiологil i медицинi, а для його реалiзацil створенi рiзнi медичнi дiагностичнi системи, що дозволяють проводити математичний аналiз результатiв.
Робота серця, в тому чиош частота серцевих скоро-чень (ЧСС), не е константою та змшюеться залежно вiд зовшшшх i внутрiшнiх факторiв. Саме щ коливан-ня можуть охарактеризувати й вегетативну регулящю ССС. ВСР можна охарактеризувати як вираженiсть коливань частоти ЧСС по вщношенню до ii середньо! [4]. Також завдяки ВСР можна визначити стутнь та можливосп адаптацiйних процесiв [2, 3]. На основi ди-намiчного ряду iнтервалiв RR будуеться кардюритмо-грама, або КРГ [11, 38], тобто дiаграма тривалосп ряду послiдовних кардiоциклу. У КРГ кожен RR-штервал поданий у виглядi стовпчика, висота якого вщповщае тривалостi цього iнтервалу.
Математична обробка КРГ дозволяе отримати ряд тимчасових, спектральних i геометричних показник1в, завдяки яким здшснюеться об'ективна оцiнка стану ВНС, в тому чист ii симпатичного та парасимпатично-го вщцЫв (рис. 2).
У даний час юнуе велика кшьюсть методик аналь зу ВСР. Усi 1х можна розподшити на три групи: методи часового аналiзу (time domain methods), аналiз хвильо-во! структури ритму серця (частотний аналiз, frequency domain methods), нелшшш методи аналiзу ВСР (методи аналiзу скатерограм) [39, 40].
На практищ найчастiше використовуються такi методики аналiзу ВСР:
1. Методи часового аналiзу, що складаються iз статистичних i геометричних методiв, якi називають-ся ще методами варiацiйноi' пульсометри. Статистич-ш методи — це математичний аналiз ВСР, при якому розраховуються таю показники: мода (Мо, мс) — зна-чення RR-штервалу в максимальному розрядi псто-грами, основний рiвень функцiонування синусового вузла; амплiтуда моди (Амо, %) — процентний вмют кардiоiнтервалiв у максимальному розрядi пстограми; ДХ (мс) — рiзниця мiж максимальним i мiнiмальним значеннями штервалу RR в гiстограмi (ширина тдста-ви штервально! гiстограми) (рис. 3).
Показники Мо i АМо вщображають активнiсть сим-патоадреналово! системи, а показник ДХ — рiвень пара-симпатично! регуляцй. Щ показники застосовують для обчислення iнцексу напруження (1Н), або iндексу на-пруження регуляторних систем, або стрес-шдексу (SI). Цей показник запропонований ще в 1973 рощ Г.И. Сидоренко, а попм його модиф^вав Р.М. Баевський та iншi [12]. Це вщношення 1Н = АМо/Мо«2ДХ, що вь дображае взаемоактивнiсть симпатичного та парасим-
0,026 0,024 0,022 0,02 0,018 0,016 0,014 0,012 0,01 0,008 0,006 0,004 0,002 0
1-1-1-1-г
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,88 0,2 0,22 0,24 0,26 0,28 0,3 0,32 0,34 0,36 0,38 0,4 ULF VLF LF HF
Рисунок 3 — Побудова спектрограми
патичного вщдшв ВНС. При домшуванш симпатично! активност чисельник буде зростати, а знаменник зменшуватися, в результат чого 1Н буде зростати. 1Н часто використовуеться для характеристики стресу. Також обчислюються: 1. Стандартне вщхилення величин нормальних iнтервалiв NN — показник SDNN, мс, який використовуеться для оцшки довгостроко-вих змш ЧСС i активностi симпатичного вiддiлу ВНС. SDNN е одним з основних показниыв ВСР, що характеризуюсь стан механiзмiв регуляци серцево! дiяльнос-тi [11, 14]. Його значення вказують на сумарний ефект впливу симпатичного та парасимпатичного вщдшв ВНС на синусовий вузол. При домшуванш симпатичного впливу на серце його значення зменшуеться, а при домшуванш парасимпатичного впливу — зрос-тае. 2. RMSSD, мс — квадратний коршь iз середнього квадратiв рiзниць величин послiдовних пар iнтервалiв NN. Цей показник характеризуе здатшсть синусового вузла до концентраций ритму, ощнюе короткочаснi високочастотнi змiни ЧСС та залежить вiд активностi впливу парасимпатичного вщдту ВНС на ритм серця, вщображае синусову аритмiю, пов'язану з диханням. При домшуванш симпатичного вщдту ВНС на серце його значення знижуеться, а при домшуванш впливу парасимпатичного — зростае. 3. pNN50, % — вщсоток послщовних iнтервалiв NN, вiдмiннiсть мiж якими пе-ревищуе 50 мс, характеризуе парасимпатичний контур регуляци.
1з геометричних методiв наглядним е графiк Лоренца — це графiчне зображення послщовних пар штер-валiв NN у двовимiрнiй системi координат, в результата
чого будуеться кореляцiйна ритмограма (скатерогра-ма) (рис. 4).
Даний точковий розподт е показовим при порушен-нях серцевого ритму та провщносп, внаслiдок чого його форма може змшюватись. Перевагою геометричних ме-тодiв е легкiсть сприйняття та наочшсть. чутливiсть до якостi аналiзу серiй iнтервалiв NN. Геометричнi методи можуть служити альтернативою статистичним.
Спектральний аналiз дозволяе виявити перюдич-нi складовi ВСР [14]. У графiчному виглядi частот-ний спектр перюдичних коливань подаеться у виглядi спектрограми.
Г сто рам а
CC 55
35
II 1
0 0 10 20 30 40 50 60 7 0,8 RR, 0,9 1 сек 01 11 21 31 41 51 6
Рисунок 4 — Побудова пстограми у хворого i3 симпатикотон'1сю
I Скатерограма RR1+1, мс
1деал
SD = 74 SD = 117
400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1 000 1 050 1 100 1 150 1200 1250 1300 1350 1400
RR, мс
I Скатерограма „ .
RR1+1, мс Стацюнар
SD = 9
I I
_
400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1 000 1 050 1 100 1 150 1200 1250 1300 1350 1400
RR, мс
I Скатерограма
RRn
1400 1350 1300 1250 1200 1150 1100 1050 1000 950 900 850 800 750 700 650 600 550 500 450 400
Реан1мац1я
I II II II II
400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1 000 1 050 1 100 1 150 1200 1250 1300 1350 1400
RR, мс
мс
Спектрограма будуеться на 0CH0Bi обвщно! криво! КРГ (функци Bapiaui! ритму) з використанням пере-творень Фур'е (рис. 5).
Площа шд цим графюэм е потужнiстю КРГ. Прий-нято длити спектрограму на 3 дтянки (дiапазони): високочастотнi коливання (HF), низькочастотш ко-ливання (LF), дуже низькочастотнi коливання (VLF). Спектральний аналiз проводять за допомогою реестраци таких показниюв: 1) ТР (total power) — загальна потуж-нiсть спектра у дослщжуваному дiапазонi; 2) LF — спектр низько! частоти з потужнютю спектра 0,05—0,15 Гц. Ха-рактеризуе активнiсть обох вiддiлiв ВНС, бшше симпатичного; 3) HF — потужнють спектра на частота 0,15— 0,4 Гц. Вщображае активнють парасимпатично! ВНС; 4) LF/HF — сшввщношення низько- i високочастотного компонент. Використовуеться як показник балансу симпатичного та парасимпатичного вщдшв ВНС. Сшввщношення LF- i HF-спектра може змшюватись за-лежно вщ вегетативно! регуляци серця. Слщ зазначити, що компоненти спектра вказують не на тонус окремих вщдшв ВНС, а на !х вплив на ритм серця [36]. У цтому спектральний аналiз ВСР дозволяе оцiнити абсолютну й вщносну активнiсть симпатичного та парасимпатичного вщдшв ВНС, а також участь в процесах регуляци серце-вого ритму гуморальних фактоpiв. Перевагою спектрального аналiзу е його точнють вщносно вкладу симпатичного або парасимпатичного вщдшв у ВСР.
Дуже важливо визначати також загальну потужнють спектра, який вiдобpажае загальну ВСР, або сумарний вплив симпатичного та парасимпатичного вщдшв ВНС на серцевий ритм, i мае той самий фiзiологiчний сенс, що i SDNN. При цьому збтьшення активност симпатично! ланки ВНС, наприклад, при стрем, при-зводить до зменшення TP, а зростання активностi ва-гально! ланки — до зростання ТР. Загальна потужнють спектра вщображае загальну ваpiабельнiсть серцевого ритму, або сумарний вплив СО i ПО на серцевий ритм, i мае той самий фiзiологiчний сенс, що i SDNN. При цьому збтьшення активност СО ВНС, наприклад, при стреш, призводить до зменшення TP, а зростання активност ПО — до зростання ТР [41]. За лггератур-ними даними, збтьшення LF/НР, що вщображуе сим-патичнi модуляци та зменшення показника SDNN, е ознакою активаци симпатично! нервово! системи i ви-сокого ризику раптово! смеpтi [36].
Статистичнi методи не дозволяють розмежувати вплив кожного вщдту ВНС на ритм серця, а з ще! причини не дають можливiсть оцiнити окремо стан piзних вiддiлiв ВНС, в той час як методи хвильового, або спектрального, аналiзу, на думку цих автоpiв, дозволяють це зробити. Однак на сьогодш не юнуе жодного конкретного кiлькiсного показника ВСР, в тому чи^ i серед спектральних показникiв, як вipогiдно характеризува-ли б активнiсть кожного вщдту ВНС.
Методика оцшки ВСР у даний момент е чутливим дiагностичним методом оцiнки стану ВНС через аналiз pитмiчностi роботи серця як у здорових, так i у хворих на piзну патологш. Застосування аналiзу ВСР як методу оцшки адаптацшних можливостей оргашзму або поточного piвня стресу становить практичний iнтеpес для
Рисунок 5 — Скатерограми, побудован для посл'щовних 1-хв '¡нтервал'в у хворих з нормальним синусовим ритмом та аритм'ями
рiзних галузей медицини. Розвиток донозолопчно" даа-гностики дозволив видлити серед практично здорових людей значну ильисть осiб з високою й дуже високою напругою регуляторних систем. В ошб iз хронiчними захворюваннями пiцвищений ризик зриву адаптацй та виснаження функцюнальних резервiв органiзму може призвести до обтяження хвороби або ii ускладнень.
Нещодавно, в 2018 р., в УкраМ було впроваджено PRECISE-цiагностику, за допомогою яко! проводиться аналiз ВСР з використанням хмарно'х технологй авто-матизованоi iнтерпретацii ЕКГ з аналiзом бiльше 700 параметрiв на основi Мiнесотського коду [42]. На вщ-мiну вщ решти способiв iнтерпретацii ЕКГ, алгоритм PRECISE замють пошуку та аналiзу окремих патернiв аналiзуе кожен мiлiметр сигналу. Вш не пропускав жод-ного вщхилення i мае досконалий фтьтр перешкод. За допомогою PRECISE-цiагностики анал1зують стан ВНС, рiвень стресу, адаптацй та ризику ускладнень га-строентеролопчних захворювань. Данi на основi ВСР з 4 до 12 вщведень отримують упродовж 5 хвилин. Ця методика мае мiжнародний сертифшат, доказову базу i, за даними лггератури, е високоефективним iнструментом мониторингу факторiв ризику ускладнень основного за-хворювання [43, 44]. PRECISE-дiагностика впровадже-на у науковiй i практичнш дiяльностi ДУ «1нститут га-строентерологй НАМН Украши». Вiдомо, що бтьшють показниив ВСР з використанням рiзних методик мiцно корелюють один з одним, тому в новгтнш PRECISE-дiагностицi аналiзуеться обмежена ктьисть показни-к1в, як1 найбiльш повно й вiрогiдно дають уявлення про адаптацшний потенцiал органiзму: симпатовагальний баланс HF/LF для визначення вегетативного тонусу, стрес-шдекс, RMSSD — квадратний кор1нь 1з середньо-го квадрата р1зниц1 величин послщовних пар iнтервалiв NN, який оцiнюе рiвень адаптацй' (юльисна оцшка виснаження резервiв адаптацй); загальну потужн1сть спектра, що вщтворюе сумарний ефект вегетативного впли-ву на серцевий ритм ус!х р!вшв регуляцй та свщчить про
можливосп функцюнальних pe3epBiB оргашзму, стрес-шдекс (Stress index, SI), SDNN — стандартне вщхилення Bcix NN-iнтервaлiв, що свщчить про нaявнiсть i вираже-нiсть серцево-судинного ризику (СС-ризик) (табл. 1).
За допомогою aнaлiзу показниив, отриманих при зaстосувaннi PRECISE-дiaгностики, можна вивчати адаптацшний потенщал оргaнiзму на основi визначення стресостiйкостi, функцiонaльниx резервiв оргaнiзму, ви-хщного вегетативного тонусу та можливого СС-ризику, тобто проводиться повна диагностика загального адап-тацшного синдрому. Якщо оргaнiзм гастроентеролопч-ного хворого незалежно вiд нозологiчноï ознаки зна-ходиться у стaнi порушення адаптацй, вегетативного дисбалансу у бш гiперсимпaтикотонiï, недостaтнix ком-пенсаторно-пристосувальних реакцш та пiдвищеного СС-ризику, то по вщношенню до такого хворого в ДУ «1нститут гастроентерологй НАМН Украши» застосову-ються методи клiнiчноï реабштацй, яи Грунтуються на теxнологiяx вiртуaльноï реaльностi. Використовуеться програмно-апаратний комплекс для парасимпатично'1' активацй Pure Purr. Технолопя вiртуaльноï реальнос-тi полягае у поеднанш комп'ютерних теxнологiй, що включають дисплей з оптичною системою, змонтова-ний у шоломi з датчиками вщслщковування рух1в голо-ви, навушники, а також пристро'1' керування та навйацй, чим досягаеться ефект iзоляцiï вщ зовнiшнього середо-вища та занурення у вiртуaльне середовище, в якому вь зуaльнi та слуxовi стимули створюють ефект присутностi користувача. Останшми роками застосування технологй вiртуaльноï реальносл поширилося з iндустрiï розваг на клИчну медицину. За результатами проведеного систематичного огляду дослщжень, опублшованих з сiчня 2012 по липень 2017 року, через бази даних MEDLINE, Journal of Medical Internet Research, PsychINFO, Google Scholar, Science Direct, у який включалися лише досль дження, в яких використовували пристро'1' вiртуaльноï реальносл, монтовaнi на голов^ без обмежень щодо ix апаратних характеристик, знайдено 81 дослщження з
Таблиця 1 — Основн показники вар 'абельност серцевого ритму, як застосовуються
при проведенн PRECISE-дiагностики
Показник Опис Значення 1нтерпретащя
SDNN Стандартне вщхилення Bcix NN-iнтервалiв До 20 мс Значний серцево-судинний ризик
20-50 мс Пщвищений серцево-судинний ризик
Бтьше 50 мс Норма
RMSSD Квадратний корЫь з середньо!' суми квадралв рiзниць млж cумiжними NN-штервалами До 20 мс Зрив, порушення адаптацй
20-100 мс Нормальна адапта^я
Бтьше100 мс Добра фiзична пщготовка
LF/HF Симпатовагальний баланс До 0,9 мс Ваготоыя
0,9-1,6 мс Ейтоыя
Бтьше 1,6 мс Симпатикотошя
Total power Сумарна потужнicть спектра До 2000 мс Виснаженють
2000-4000 мс Переважае розумова дiяльнicть
2000-10 000 мс Переважае фiзична дiяльнicть
Бтьше 10 000 мс Можлива патологiя щитоподiбноï залози
Stress index Стресчндекс До 100 мс Норма
100-400 мс Тривожнicть
Бтьше 400 мс Больовий синдром
використанням загалом 18 моделей пристро!в у 6 сферах психгчного здоров'я. Експозицшна теpапiя або релакса-цiйнi практики, pеалiзованi у вipтуальному сеpедовищi, виявили ефективнiсть, зiставну з ефективнютю тради-цiйних модальностей психолопчно! терапи, при три-вожних розладах, посттравматичному розлада, фо61ях, розладах харчування, залежностях, депреси, а також для знеболювання i зменшення наслщюв психосощального стресу. Результати pаннiх дослщжень лкування стресу вказують на те, що вipтуальна pеальнiсть е iдеальною платформою для поеднання релаксаци з психоосвггою [45, 46]. Технологiя Pure Purr використовуе вщеоряд, який не мютить ефектiв пеpемiщення користувача у вipтуальному сеpедовищi або обертальних чи коливаль-них рухгв. Користувач у моделях вipтуального середови-ща Pure Purr займае стацюнарну позиц1ю спостеpiгача з поглядом, спрямованим перед собою. Доведено, що сеанси перебування у в1ртуальному природному сере-довищ1 знижують piвень стресу, когн1тивного висна-ження та викликають позитивн1 емоци в учасниюв, як щойно перенесли стресову подш [47, 48]. У pезультатi проведених дослщжень встановлено, що п1сля сеаншв вipтуальноi' pеальностi з iмiтацiею занурення в природне середовище, пор1вняно з активним контролем, статис-тично значимо знижувалася електpопpовiднiсть шкри та покращувалися оц1нки за опитувальником особистю-ного реагування Цукермана, що вщображуе зниження р1вня стресу та переважання позитивних емоцш. Отже, сам факт присутносл у вipтуальному природному сере-довищ1 (що е частиною технологи Pure Purr) чинить по-зитивний вщновлювальний ефект безпосередньо п1сля виконання стресового завдання. Результати дослщжен-ня вказують на те, що вщчуття присутноста, яке найбть-шою м1рою створюе технолопя вipтуальноi' реальности мае важливе значення для досягнення мети втручан-ня — стану глибоко! релаксаци та створення умов для вщновлення п1сля стресу [49].
Усього за 5 хвилин при застосуваннi одного сеансу технологй Pure Purr у хворих (за даними слшого рандо-мiзованого sham-контрольованого дослiдження) спосте-риалось збтьшення парасимпатично! активаци бтьш шж на 30 % та зниження стрес-шдексу на 34 %. У ДУ «1нститут гастроентерологи НАМН Укра!ни» пацiентiв з р1зними захворюваннями ШКТ обстежують за допо-могою новггаьо! PRECISE-дiагностики з метою визна-чення порушень адаптацй та вегетативного гомеостазу з подальшим лiкуванням 1з застосуванням технологш вipтуальноi' pеальностi. Отpиманi результати будуть на-веденi у подальших публiкацiях.
Висновки
Ваpiабельнiсть серцевого ритму являе собою один з найбтьш багатообщяючих йльысних показникгв вегетативно! активность За допомогою компонент часового домену аналiзу ВСР визначають резерви адаптацй та сеpцево-судиннi ризики, а за допомогою частотного домену визначають симпатовагальний б^анс ВНС. пор1вняно нескладна модифiкацiя методу робить його застосування все бтьш популярним. Дослщження ВСР мае важливе прогностичне й дiагностичне значення
при обстеженш як практично здорових людей, так i для хворих з найpiзноманiтнiшими патологiями: вегетатив-ними дисфункц1ями, захворюваннями серцево-судин-но!, нервово!, дих^ьно!, ендокринно! систем та захворюваннями ШКТ. Майже вс1 гастpоентеpологiчнi хвор1 знаходяться в станi порушення адаптацй', тому поряд з базисною тератею !м сл1д призначати iндивiдуальний план реабштацй для над^йно! оц1нки нейропсихоло-пчного ефекту р1зних в1рту^ьних технологiй i для в1д-новлення вегетативно! регуляци у скюд! комплексно! терапй' порушень адаптацй' та стресових pозладiв.
Конфлшт iHTepeciB. Автори заявляють про вщсут-н1сть конфл1кту iнтеpесiв та власно! фiнансово! зацi-кавленостi при тдготовщ дано! статтi.
References
1. Timoshchuk OV. Diagnosis of impaired adaptation and resistance to stress in children with chronic gastroduodenitis. Zdorov'e rebenka. 2016;(74):108-112. doi:10.22141/2224-0551.6.74.2016.82142. (in Ukrainian).
2. Marushko JuV, Gyshhak TV. Heart rate variability indicators in the assessment of adaptation processes. Zdorov'ja Ukrai'ny. Pediatrija. 2015;(33):45-46. (in Ukrainian).
3. Kim HG, Cheon EJ, Bai DS, Lee YH, Koo BH. Stress and Heart Rate Variability: A Meta-Analysis and Review of the Literature. Psychiatry Investig. 2018;15(3):235-245. doi:10.30773/pi.2017.08.17.
4. Koo KM, Kim CJ. The effect of the type of physical activity on the perceived stress level in people with activity limitations. J Exerc Rehabil. 2018;14(3):361-366. doi:10.12965/ jer.1836164.082.
5. Stults-Kolehmainen MA, Sinha R. The effects of stress on physical activity and exercise. Sports Med. 2014;44(1):81-121. doi:10.1007/s402 79-013-0090-5.
6. Shaposhnikova NF, Davydova AN. Possible role of adaptation mechanisms of the autonomic nervous system in gastrointestinal and urinary tract disorders in children. Journal of VolgSMU. 2016;(58):119-121. (in Russian).
7. Chizhikov DA, Kopytova TV, Borisov V. Gastric ulcer and duodenal ulcer: focus on idiopathic ulcers and vegetative regulation. Medical Almanac. 2016;(41):34-38. (in Russian).
8. Kseneva SI, Borodulina EV, Udut VV. Discoordination of autonomic function in the pathogenesis of gastroesophageal reflux disease. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2018;166(7):22-25. (in Russian).
9. Lebedeva MA, Karganov MYu, Kozlova YuA, et al. The role of autonomic dysfunction in pathogenesis of irritable bowel syndrome. Patologicheskaya Fiziologiya i Eksperimental'naya Terapiya. 2014;58(3):37-44. doi:10.25557/0031-2991.2014.03.37-44. (in Russian).
10. Kulchytska OM, Stanislavchuk MA. Vegetative imbalance in patients with irritable bowel syndrome. Modern Gastroenterology. 2013;(74):43-45. (in Ukrainian).
11. Velichko ON, Datsok OM. Analysis of the heart rate variability dynamics during long-term monitoring. Radiotehni-ka. 2017;188:79-85. doi:10.1615/telecomradeng.v77.i7.70. (in Ukrainian).
12. Flyunt IS, Tymochko OB, Hryvnak RF, Oliyarnyk OYa, Romans'kyi RYu, Tkachuk SP. Relationships of index activity of regulatory systems from Bayevsky with parameters of
heart rhytm variability. Medical hydrology and rehabilitation. 2011;9(2):1-7. (in Ukrainian).
13. Vein AM, Solov'eva AD, Danilov AB, et al., authors; Vein AM, editor. Vegetativnye rasstroistva: klinika, diagnostika, lechenie [Vegetative disorders: clinic, diagnosis, treatment]. Moscow: MIA; 2005. 413-430 pp. (in Russian).
14. Iabluchanskii NI, Martynenko AV. Variabel'nost' ser-dechnogo ritma: v pomoshch' prakticheskomu vrachu [Heart rate variability: to help a practitioner]. Kharkiv; 2010. 131 p. (in Russian).
15. Kovalenko TV, Goryacheva AA, Barsukov AV. Vegetative imbalance features in the patients with peptic ulcer disease: current issues of pathogenesis and treatment. The Scientific Notes of the Pavlov University. 2013;20(2):49-53. (in Russian).
16. Nalyotov AV. Vegetative dysfunction and way of its correction in children with chronic gastroduodenal pathology. Zdorov'e rebenka. 2014;(54):56-60. doi:10.22141/2224-0551.3.54.2014.76000. (in Ukrainian).
17. Nikolaev YuA, Sevostyanova EV, Polyakov VYa, et al. State of the autonomic nervous system in patients with dor-sopathies, combined with diseases of the upper gastrointestinal tract. Modern problems of science and education. 2016;(2):119. (in Russian).
18. Panov AA, Antonyan VA, Antonyan SV Physiotherapy methods of correction of autonomic disorders in duodenal ulcer. Astrakhan Medical Journal. 2017;12(1):90-96. (in Russian).
19. Araujo MB, Borini P, Guimaraes RC. Etiopathogen-esis of peptic ulcer: back to the past?. Arq Gastroenterol. 2014;51(2):155-161. doi:10.1590/s0004-28032014000200016.
20. Reutov VP, Chertok VM. The new understanding of the autonomic nervous system role and the nitric oxide generating system in the brain vessels. Tihookeanskij medicinskij zurnal. 2016;(64):10-19. (in Russian).
21. Loranskaya ID, Kozlova YuA. Autonomic disorders in the patophysiology of irritable bowel syndrome. Eksperimental'naia i klinicheskaia gastroenterologiia. 2014;(107):86-90. (in Russian).
22. Mazurak N, Seredyuk N, Sauer H, Teufel M, Enck P. Heart rate variability in the irritable bowel syndrome: a review of the literature. Neurogastroenterol Motil. 2012;24(3):206-216. doi:10.1111/j.1365-2982.2011.01866.x.
23. Osyodlo GV, Radushinska MV. The role of vegenanive dysfunction and its correction in gastroesophageal reflux disease. Gastroenterologia. 2014;(52):13-16. doi:10.22141/2308-2097.2.52.2014.81943. (in Ukrainian).
24. Dats-Opoka MI, Hnateyko OZ, Makukh GV. Features of the autonomic (autonomous) nervous system in children with gastroesophageal reflux disease and various genotypes of the C825T locus of the GNB3 gene. Science Rise: Medical Science. 2017;16(8):10-15. doi:10.15587/2519-4798.2017.109148. (in Ukrainian).
25. Viktorova IA, Grishechkina IA, Sobol' LN. The role of the autonomic nervous system in the pathogenesis of gastro-esophageal reflux disease. Young scientist. 2014;(5):128-131. (in Russian).
26. Nadaleto BF, Herbella FA, PattiMG. Gastroesophageal reflux disease in the obese: Pathophysiology and treatment. Surgery. 2016;159(2):475-486. doi:10.1016/j.surg.2015.04.034.
27. Al'tman NS. The role of vegetative disorders in the development of erosive and ulcerative lesions. Fizioterapiya, Bal'neologiya i Reabilitatsiya. 2015;14(2):23-28. (in Russian).
28. Shelekhova YuV, Hramtsova NA, Onuchina EV, Kuk-
lin SG. Study of the variability of the cardiac rhythm in railroad employees, who suffer by stomach ulcer and duodenum, associated and nonassociated with the infection Helicobacter Pylori. Eksperimental'naia i klinicheskaia gastroenterologiia. 2015;(118):36-40. (in Russian).
29. Tomina EE, Yabluchanskiy NI. Peptic ulcer disease: change of notions and approaches, accents to the heart rate variability. Journal of VN Karazin Kharkiv National University. Medicine. 2008;(7970:129-140. (in Russian).
30. Nomura M, Yukinaka M, Miyajima H, et al. Is autonom-ic dysfunction a necessary condition for chronic peptic ulcer formation?. Aliment Pharmacol Ther. 2000;14 (Suppl 1):82-86. doi:10.1046/j.1365-2036.2000.014s1082.x.
31. Zaytseva MR, Makhonko MN, Shelekhova TV, Aleshechkina EE, Luchinina EV. Features of psychovegeta-tive status of patients with different clinical course of irritable bowel syndrome. Modern problems of science and education. 2015;(5):304. (in Russian).
32. Pellissier S, Dantzer C, Canini F, Mathieu N, Bonaz B. Psychological adjustment and autonomic disturbances in inflammatory bowel diseases and irritable bowel syndrome. Psy-choneuroendocrinology. 2010;35(5):653-662. doi:10.1016/j. psyneuen.2009.10.004.
33. Emmanuel A. Neurogenic bowel dysfunction. F1000Res. 2019;8:F1000 Faculty Rev-1800. doi:10.12688/ f1000research.20529.1.
34. Sen J, McGillD. Fractal analysis of heart rate variability as a predictor of mortality: A systematic review and meta-analysis. Chaos. 2018;28(7):072101. doi:10.1063/1.5038818.
35. Sessa F, Anna V, Messina G, et al. Heart rate variability as predictive factor for sudden cardiac death. Aging (Albany NY). 2018;10(2):166-177. doi:10.18632/aging.101386.
36. Borovkova EI, Skazkina VV, Kiselev AR, et al. Ultra-low frequency dynamics of subsystems of autonomic control of heart rate and vascular tone in healthy subjects. Annals of Arrhythmology. 2017;14(2):114-120. doi:10.15275/annarit-mol.2017.2.7. (in Russian).
37. Mondejar-Guerra V, Rouco J, Novo J, Penedo M, Ortega M. Heartbeat classification fusing temporal and morphological information of ECGs via ensemble of classifiers. Biomedical Signal Processing and Control. 2019;47:41-48. doi:10.1016/j.bspc.2018.08.007.
38. Ivanov AP, Kudinov AN, Lebedev DYu, Miheev SA, Cvetkov VP, Cvetkov IV. Catastrophes instantaneous heart rate in the model multifractal dynamics and based on the data of Holter monitoring. Matematicheskoe modelirovanie. 2017;29(5):73-84. doi:10.1016/j.chaos. (in Russian).
39. Billman GE, Sacha J, Werner B, Jelen PJ, Gqsior JS. Editorial: Heart Rate Variability and Other Autonomic Markers in Children and Adolescents. Front Physiol. 2019;10:1265. doi:10.3389/fphys.2019.01265.
40. Shaffer F, Ginsberg JP. An Overview of Heart Rate Variability Metrics and Norms. Front Public Health. 2017;5:258. doi:10.3389/fpubh.2017.00258.
41. Thayer JF, Ahs F, Fredrikson M, Sollers JJ 3rd, Wager TD. A meta-analysis of heart rate variability and neuroimaging studies: implications for heart rate variability as a marker of stress and health. NeurosciBiobehav Rev. 2012;36(2):747-756. doi:10.1016/j.neubiorev.2011.11.009.
42. Prineas RJ, Crow RS, Zhang ZM. The Minnesota Code Manual of Electrocardiographic Findings. London, UK: Springer-Verlag Ltd; 2010. 328 p. doi:10.1007/978-1-84882-778-3.
43. PRECISE - automated ECG interpretation. Calofornia, US; 2018.
44. PRECISE Cloud ECG Interpretation: Breakthrough Invention That One Day Might Save Your Life. Available from: https://www.prweb.com/releases/2017/12/prweb15027249.htm. Accessed: December 19, 2017.
45. Aganov S; Pure Purr LLC; Pharmaxi LLC. Randomized, prospective, sham-controlled, blinded, cross-over clinical study of the effect of the virtual reality (VR) technology on the recovery of the indicators of the autonomic nervous system in healthy volunteers affected by moderate stress: clinical trial protocol PurePurr-001, version 2.6. Kyiv, Ukraine; 2018. 40 p.
46. Aganov S, Vasylenko Y, Lebid YuV. Clinical Study of the Effect of the Virtual Reality (VR) Technology on Recovery of the Indicators of the Autonomic Nervous System in Healthy Volunteers Affected by Moderate Stress: clinical trials study NCT03532152. Available from: https://www.clinicaltrials.gov/ ct2/show/record/NCT03532152. Accessed: April 16, 2019.
47. Jirakittayakorn N, Wongsawat Y. The brain responses to different frequencies of binaural beat sounds on QEEG at cortical level. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2015;2015:4687-4691. doi:10.1109/EMBC.2015.7319440.
48. McConnell PA, Froeliger B, Garland EL, Ives JC, Sfor-zo GA. Auditory driving of the autonomic nervous system: Listening to theta-frequency binaural beats post-exercise increases parasympathetic activation and sympathetic withdrawal. Front Psychol. 2014;5:1248. doi:10.3389/fpsyg.2014.01248.
49. Barratt EL, Davis NJ. Autonomous Sensory Meridian Response (ASMR): a flow-like mental state. PeerJ. 2015;3:e851. doi:10.7717/peerj.851.
OTpuMaHo/Received 27.04.2020 Рецензовано/Revised 14.05.2020 npuMH^TO go gpyKy/Accepted 25.05.2020 ■
Степанов Ю.М., Зыгало Э.В.
ГУ «Институт гастроэнтерологии Национальной академии медицинских наук Украины», г. Днепр, Украина
Применение показателей вариабельности сердечного ритма для оценки адаптационных процессов и уровня стресса у гастроэнтерологических больных (использование современных технологий РРЕС^Е-диагностики)
Резюме. Изучению вариабельности сердечного ритма (ВСР) посвящено множество научных работ. В статье приведен обзор публикаций по данной теме, где изложены современные представления о ВСР, по показателям которой можно оценить состояние механизмов регуляции физиологических функций организма человека, рассмотрены классические методы анализа и возможности клинического применения. Сердечный ритм является индикатором отклонений в вегетативном гомеостазе, причем изменение сердечного ритма — наиболее ранний прогностический признак возникновения многих заболеваний. В клинической практике анализ ВСР находит все более широкое применение при гастроэнтерологической патологии (гастроэзофа-геальная рефлюксная болезнь, язвенная болезнь, синдром раздраженного кишечника), взаимодействии звеньев вегетативной нервной системы при различной гастроэнтеро-
логической патологии. В ГУ «Институт гастроэнтерологии НАМН Украины» пациентов с разнообразной патологией пищеварительной системы обследуют при помощи современной РКЕС^Е-диагностики для определения адаптационных и вегетативных нарушений с последующим лечением, используя технологии виртуальной реальности. С помощью РКЕСКЕ-диагностики анализируют уровень стресса и определяют возможный риск возникновения осложнений у гастроэнтерологических больных. Проводится анализ ВСР с использованием облачной технологии автоматизированной интерпретации электрокардиограммы с анализом более 700 параметров на основе Миннесотского кода с анализом каждого миллиметра сигнала.
Ключевые слова: вариабельность сердечного ритма; вегетативная нервная система; гастроэнтерологическая патология; адаптация; стресс; обзор
Yu.M. Stepanov, E.V. Zyhalo
State Institution "Institute of Gastroenterology of the National Academy of Medical Sciences", Dnipro, Ukraine
Indices of heart rate variability for estimation of adaptive processes and stress resistance in gastroenterology practice (using up-to-date technology of precise-diagnosis)
Abstract. A vast amount of works is devoted to studying the heart rate variability (HRV). The article covers a literature review on modern concepts about heart rate variability as a method for estimation of mechanisms of physiological functions regulation in a human body, standard methods of the analysis and opportunities of clinical application. The heart rhythm is the indicator of the deviations arising in vegetative nervous system, and change of heart rhythm — the earliest prognostic sign of many diseases. In clinical practice, the analysis of HRV finds wider application in basic diseases in gastroenterological practice (gastroesophageal reflux disease, peptic ulcer, irritable bowel syndrome), interaction of compartments of the vegetative nervous system in various gas-troenterological pathologies. Patients with different pathologies of digestive system are examined using the up-to-date Precise-diagnostics to determine adaptive and vegetative disorders in State Institution "Institute of Gastroenterology of Medical Sciences
of Ukraine". Precise-diagnostics defines stress level and possible risk to predict complications in patients with gastrointestinal diseases. The treatment using the virtual reality is used for patients with revealed disorders. The Precise-diagnostics uses a unique cloud-based algorithm to quickly analyze an ECG interpretation and produces within seconds a detailed report based on HRV analysis and the full range of the standardized Minnesota Code classification system for electrocardiographic findings. Cloud and the PRECISE Report are the latest medical innovations developed and being brought to market by Precise Cardiology Limited. They are unique detailed cloud-based electrocardiogram instant interpretation products aimed initially at the GP and medical diagnostic companies but with wider potential beyond including artificial intelligence enhancement.
Keywords: heart rate variability; vegetative nervous system; gastrointestinal pathology; adaptation; stress; review
