Диагностический стандарт, определяющий критерии качественной и количественной оценки основных параметров сердечно - сосудистой системы по ЭКГ и РЕО, на основе фазового анализа сердечного цикла (для одноканальной синхронной регистрации кардиосигналов с восходящей аорты)
Воронова О., Зернов В., Мамбергер К., Македонский Д., Руденко М., Руденко С., Кутузов С., Колмаков С., Вебер К.
Сайт компании Кардиокод - www.cardiocode.ru
Введение.
На протяжении более 50 лет теория функционирования сердечно - сосудистой системы оставалась неизменной. Все методы диагностики основывались на статистических характеристиках изменения формы кардиосигналов, не устанавливая причинно - следственные связи их формирования [1,2]. Появившаяся четверть века назад теория повышенной текучести жидкости, позволила разработать метод фазового анализа сердечного цикла [3]. Его использование в исследованиях последних 5 лет позволили практически реализовать принцип косвенного измерения объемных параметров гемодинамики [4]. Оценивая их у более 3000 пациентов, авторы установили причинно - следственные связи формирования ЭКГ и РЕО, что открыло новые возможности в диагностике работы сердца. Данная статья является логическим результатом, обобщающим многолетний опыт исследования функций сердечно - сосудистой системы.
Цель исследования.
Значительное повышение качества и достоверности диагноза сердечно - сосудистой системы.
Метод.
Использование теории гемодинамики, основанной на модели течения жидкости, существующей в живых организмах и характерной малым потреблением энергии, позволило установить причинно - следственные связи формирования ЭКГ и РЕО, регистрируемых на восходящей аорте [3]. Это позволило расшифровать фазовый механизм работы сердца, состоящий из десяти фаз и получить данные о взаимосвязи количественных объемов крови с функцией сокращения мышц сердца и сосудов в каждой фазе.
Было установлено, что основными характеристиками гемодинамики являются:
SV - ударный объем крови, мл;
MV - минутный ударный объем, л;
PV1 - объем крови, притекающий в желудочек сердца в фазу ранней диастолы, характеризующий присасывающую функцию желудочка, мл;
PV2 - объем крови, притекающий в желудочек сердца в фазу систолы предсердия, характеризующий сократительную функцию предсердия, мл;
PV3 - объем крови, изгоняемый желудочком сердца в фазу быстрого изгнания, мл;
PV4 - объем крови, изгоняемый желудочком сердца в фазу медленного изгнания, мл;
PV5 - объем крови (часть SV), перекачиваемый восходящей аортой как перистальтическим насосом, мл;
Эти объемы перекачивает сердечно - сосудистая система за один сердечный цикл. Они являются конечным результатом работы каждого сердечного цикла и в совокупности полностью характеризуют работоспособность сердца.
Формирование необходимых объемов крови в каждой фазе сердечно цикла зависит от работы мышц соответствующих сегментов сердца. Их функции можно качественно оценить с помощью фазового анализа сердечного цикла. Основными качественно оцениваемыми функциональными параметрами являются:
- Функция клапана аорты;
- Особенности анатомии клапана аорты;
- Наличие расширения восходящей аорты
- Наличие сужения устья аорты;
- Сократительная функция миокарда;
- Сократительная функция межжелудочковой перегородки;
- Состояние венозного кровотока;
- Наличие предынсультного состояния;
- Наличие стеноза крупных артерий;
- Состояние функции легких.
В совокупности качественный и количественный фазовый анализ сердечного цикла полностью выявляет причинно - следственные связи работы сердца в самом широком диапазоне от нормы до крайней патологии. При этом определяются граничные условия нормы и патологии. Предоставляется возможность выявить малейшие отклонения в работе сердечно - сосудистой системы. Очень важна возможность оценивать работу сердца при физических нагрузках у спортсменов.
Результаты.
Результаты исследований показали, что в отдельно рассматриваемом сердечном цикле, функция каждой последующей фазы корректируется величиной отклонения функции предыдущей. Такая зависимость определяет компенсационный механизм фазовой работы сердца и сосудов. Фазы ответственные за наполнение сердца кровью влияют на фазы, формирующие исходные минимальное и максимальное артериальное давление. И наоборот. При выявлении патологии важно установить фазу с первопричиной, ведущую к отклонениям в других фазах. Может показаться существование замкнутого круга. Выход из него находит опытный врач, с помощью фазового анализа сердечного цикла.
В общем, зависимость функций фаз систолы от результатов функционирования фаз диастолы можно выразить в следующей функциональной зависимости:
где Ps/d - величины систолического и диастолического артериального
давления в фазах систолы желудочков;
V - объем крови в желудочках, заполняемых в фазу диастолы.
Компенсационный механизм служит инструментом в качественном анализе зарегистрированных кардиосигналов ЭКГ и РЕО. После анализа измеренных величин гемодинамики, выявляют фазу в которой имеются отклонения от нормы. Оценивают причины повлиявшие на отклонение. Если все величины в норме, то оценивают весь комплекс фазовой структуры с целью качественной оценки устойчивости функций в каждой из фаз.
Таблица 1. Компенсационный механизм в структуре сердечного цикла
Увеличенная амплитуда Т волны, увеличивающая всасывающую функцию аорты. Может присутствовать и
Таблица 2. Критерии диагностики соответствующие патологии сердечно - сосудистой системы.
Выводы.
Работой сердца управляют три нервных центра: барорецепторы низкого давления в аорте; СА - узел в правом предсердии, синоатриальный узел; АВ - узел, атриовенрикулярный узел. На снижение АД в аорте до низкого уровня, реагируют барорецепторы низкого давления, которые запускают работу СА - узла. Начинается генерация Р волны и закачка объемов крови из предсердия в желудочек, с целью закрытия предсердно - желудочкового клапана. Клапан закрывается в левом предсердии на уровне 10 мм. рт. ст., в правом на уровне 5 мм. рт. ст. Этот момент соответствует точке Q на ЭКГ. Закрытие предсердно - желудочкового клапана создает условие для формирования конечного АД в аорте. После его закрытия, включается АВ - узел, генерирующий QRS комплекс. Его целью является сокращение, но не напряжение, мышц межжелудочковой перегородки и стенок желудочков, до геометрических объемов крови закаченных в них. В фазе напряжения SL, создается давление мышц на объемы крови в желудочках. Это определяет уровень максимального, систолического давления в аорте, после поступления ударного объема крови в аорту. В фазе SL, а иногда и в фазе RS также работает механизм регуляции минимального, диастолического давления в аорте. Объем циркулирующей крови в сосудах постоянен. При патологическом сужении сосудов, небольшая его часть циркулирует через клапаны сердца, повышая минимальное АД в аорте, в конечном итоге увеличивая и максимальное давление, так как к нему прибавляется ударный объем крови. Суть этого механизма заключается в поступлении небольшого объема крови в аорту через закрытый клапан. Он проявляется на РЕО небольшим подъемом АД в фазе SL или до точки S в фазе RS. Данный объем является как бы лишним в фазе ранней диастолы - наполнения кровью желудочков, из - за сужения сосудов и увеличения их сопротивления кровотоку. Он не может оставаться в сосудах и вытесняется из них отмеченными факторами. Именно этот малый объем поступает в сердце, создавая эффект лишнего. Поэтому он транспортируется через него фактически беспрепятственно, через все фазы сердечного цикла. Его циркуляция может быть прекращена только нормализацией сопротивления сосудов кровотоку, что позволит занять свое место в объеме сосудов.
Таким образом, главным механизмом управления работой сердца является уровни давления крови в различных фазах сердечного цикла. Они взаимосвязаны с фазовыми объемами крови.
В настоящее время работы по исследованию фазового механизма сердца продолжаются.