Контроль за расходом и сохранением энергии (Баланс вегетативной нервной системы)

03.11.2011

Работой всех внутренних органов управляет вегетативная (автономная) нервная система, важной частью которой является симпатический и парасимпатический отделы, которые, в большинстве случаев, оказывают на различные органы и системы прямо противоположное действие. Если говорить про регуляцию сердца, то симпатический отдел стимулирует, усиливает его работу, а парасимпатический – расслабляет. В зависимости от того, в каком состоянии находится организм, вегетативный баланс склоняется в ту или иную сторону. При выполнении тяжелой работы и при психологическом стрессе доминирует симпатический отдел, а при отдыхе – парасимпатический.

«КардиоБОС» позволяет оперативно оценить то как расходуется и восстанавливается энергия в организме с помощью двух методов. Эти методы используют разные математические алгоритмы, но их объединяет конечная цель – оценка баланса между симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы.

Первый способ. Спектральный анализ

После проведения пятиминутной записи вариабельности ритма сердца, программа автоматически проводит спектральный анализ пульсограммы. Вариабельность величины интервалов между сердечными сокращениями, в результате преобразования Фурье, предстает в виде графика распределения частот имеющего спектральный диапазон 0,003–0,4 Гц.

То что общая мощность спектра (TP) отражает запас адаптационной энергии, было рассмотрено в статье «Запас жизненных сил», но этим спектральный анализ не ограничивается. Программа автоматически выделяет три диапазона, каждый из которых обладает своим физиологическим значением.

HF (High Frequency) — высокая частота, быстрые волны. Их длительность составляет 2,5-6,6 сек., а частота колебаний — 0,15-0,4 Гц. На графике выделяются зеленым цветом.
LF (Low Frequency) — низкая частота, средние волны. Их длительность составляет 10-30 сек., а частота колебаний — 0,04-0,15 Гц. На графике обозначаются красным цветом.
VLF (Very Low Frequency) — очень низкая частота, медленные волны. Их длительность превышает 30 сек., а частота колебаний менее 0,04 Гц. На графике показан голубым цветом.

До сих пор еще идут споры по поводу определения биологического значения и точных границ этих диапазонов, но в большинстве случаев исследователи сходятся на следующем понимании.

HF диапазон отражает процессы парасимпатической активности.
LF диапазон связан с симпатической активностью.
VLF диапазон отражает гуморально-метаболические влияния.

Говоря более простым языком:
HF-диапазон – расслабление сердечной мышцы, то есть отдых (восстановление сил);
LF-диапазон — степень активности сердечной мышцы (расход сил);
WLF диапазон — участие Центральной нервной системы (ЦНС) в управление работой сердца.



Круговая диаграмма показывающая относительное содержание трех спектральных компонентов: WLF, LF, HF

У здорового человека доля WLF не превышает одной трети. Но при сильном волнении или вследствие функционального расстройства или патологии, доля этого диапазона растет. А у пожилых людей в норме этот диапазон может достигать половины круговой диаграммы. Это происходит потому, что к старости Автономная нервная система уже не в состояние полноценно управлять работой сердца и ей на помощь приходит Центральная нервная система.

Круговая диаграмма показывающая соотношение LF/HF – это диаграмма баланса расхода и восстановления энергии. Чтобы лучше запомнить физиологическое значение этой диаграммы рекомендуем ее представить в виде древнекитайского символа ИНЬ-ЯН. Где ЯН соответствует LF, а ИНЬ – HF. Конечно это сильное упрощение вселенского философского принципа и сведение его исключительно к физиологическому значению.

У здоровых людей нормальным значением при тестировании в спокойном состоянии во время бодрствования, соотношение LF/HF≈1.5–2. Если данный коэффициент превышает 2, то это свидетельствует о том, что человек излишне мобилизован и усиленно расходует энергию. Конечно, при выполнении тяжелой работы доля LF может увеличиться в несколько раз, а после окончания нагрузки, когда человек отдыхает, соотношение LF/HF должно стать меньше 1. И это нормально. Но если человек постоянно расслаблен и в при каждом тестировании соотношение LF/HF оказывается <1, то это другая крайность, которая указывает на излишнюю пассивность, неспособность мобилизоваться.

Второй способ. Индекс вегетативного равновесия (ИВР)

Соотношение между активностью симпатического и парасимпатического отделов ВНС может быть рассчитано и по другой формуле. (В принципе, на практике, достаточно лишь запомнить физиологическое значение этого показателя, но для любопытных расскажем по какой формуле программа его автоматически рассчитывает).

ИВР=Амо/ВР (у.е.)
Где Амо это амплитуда моды, а ВР – вариационный размах, вычисляется как разница между максимальным и минимальным значениями RR-интервалов (ширина основания гистограммы).
Значение ИВР увеличивается при мобилизации симпатического отдела ВНС и снижается при усилении функции парасимпатического отела ВНС. Данный показатель также можно представить как баланс ИНЬ/ЯН, правда в отличие от показателя LF/HF, программа не строит такой наглядной круговой диаграммы и индекс ИВР представлен только в условных единицах.

Физиологическое значение Индекса вегетативного равновесия
<30 – выраженная инертность и пассивность, явная доминанта парасимпатического отдела (избыток ИНЬ).
30-100 – незначительное преобладание парасимпатического отдела, расслабление
100-350 – норма. Вегетативный баланс находится в равновесии (гармоничный баланс ИНЬ-ЯН)
350-1300 – напряжение. Домината симпатического отдела (избыток ЯН)
>1300 – крайняя степень напряжения симпатического отела на фоне истощения энергии (сильный дисбаланс ЯН).

Цена, которую платит организм за адаптацию к условиям жизни

Для того чтобы справиться со стрессом и адаптироваться к жизненным условиям организму требуется мобилизовать определенное количество сил. Даже для того, чтобы просто быть живым – требуются некоторая мобилизация. Она выражается таким значением как Амплитуда моды.

Амплитуда моды (Амо) – это статистическая величина показывающая число кардиоинтервалов, попавших в диапазон Моды (в %), где Мода – это диапазон наиболее часто встречающихся значений кардиоинтервалов. В принципе, совершенно не обязательно рядовому пользователю КардиоБОСа пытаться уяснить суть это математического выражения, гораздо важнее уловить физиологический смысл.

Амплитуда моды (Амо) – это мера мобилизации организма, она отражает мобилизующее влияние симпатического отдела вегетативной нервной системы (ВНС) и степень управления сердечным ритмом со стороны Центральной нервной системы (ЦНС). Увеличение значения Амо указывает на снижение лабильности и увеличение ригидности систем регуляции организма. То есть, чем выше значение Амо тем больше организм мобилизует сил. По попросту говоря, это показатель энергетического тонуса. Если в предыдущем разделе мы рассматривали баланс мобилизации и расслабления, то сейчас сконцентрировались только на мобилизации.

Физиологическая интерпретация значений Амплитуды моды
>80% — крайне высокая цена адаптации на фоне истощения энергетики, указывает на возможность кризиса.
>50% – высокая цена адаптации, связанная с течением основного заболевания или напряжённого периода жизни.
31-49% — норма.
<30% — избыток ресурсов адаптации (жизненных сил).
<15% — дизрегуляционная патология возникшая на фоне инертности систем мобилизации энергетики (Застой в движении жизненной энергии).

Увеличенный расход энергии ведет к ускоренному старению, а излишнее сбережение энергии – к ее застою. Обе крайности создают условия для развития болезней.

Стопроцентной корреляции между статистическим и спектральным методами оценки баланса расхода/сбережения энергии нет. Но в большинстве случаев, оба показателя и баланс LF/HF и ИВР будут коррелировать между собой. Значение ИВР менее критично к артефактам исходной записи вариабельности ритма сердца. (Но тем не менее, артефакты должны быть в обязательном порядке отредактированы до расчета показателей. А вот сам факт редактирования артефактов при вычислении ИВР, менее значим, чем при расчете LF/HF). Но спектральный анализ считается более точным инструментом когда исходная ритмограмма не содержит артефактов. В любом случае, полезно учитывать оба показателя.

Комментарии

your_ip_is_blacklisted_by sbl.spamhaus.org