Койчубеков Берик Кенжибаевич

Карагандинская государственная медицинская академия

Исследование нелинейной динамики кардиоритма при некоторых нарушениях сердечной деятельности

Характерные изменения в динамике какой-либо переменной состояния организма могут являться признаком патологии. Л. Гласс и М. Мэки ввели в науку термин «динамическая болезнь», характеризуя им именно возникновение аномалии во временных зависимостях переменных состояния, описывающих режимы функционирования живых систем [1].

В качестве иллюстрации возможного диагностического значения нелинейных показателей сердечного ритма был проведен анализ кардиоинтервалограмм 28 больных в возрасте 48-71 год с хронической сердечной недостаточностью (группа ХСН). Контрольная группа состояла из 30 человек в возрасте от 45 до 65 лет, не имевших сердечной патологии. Для обеих групп вычислялись корреляционная размерность (D₂), корреляционная энтропия (K₂), старший показатель Ляпунова (λ).

Полученные данные свидетельствуют, что у больных с хронической сердечной недостаточностью показатель сложности динамики сердечного ритма (D₂) достоверно не отличается от аналогичного показателя в контрольной группе. Достоверные различия были выявлены при сопоставлении показателей регулярности динамики – корреляционной энтропии и старшего показателя Ляпунова: их значения у лиц с сердечной недостаточностью выше, чем у лиц контрольной группы. Эти результаты подтверждают необходимость разделения понятий сложность и регулярность динамики. В настоящее время между различными авторами имеются разногласия по поводу интерпретации терминов корреляционная размерность и показатель Ляпунова. Необходимо отметить, что размерность есть понятие геометрическое и она является геометрической мерой странных аттракторов. Показатель Ляпунова используется в качестве динамической характеристики и вычисляется как скорость экспоненциальной расходимости точек фазового пространства. В специальной литературе показано, что детерминированные системы не являясь хаотическими могут иметь весьма сложную динамику, и, наоборот, хаотическая динамическая система может иметь аттрактор, не являющийся странным. Очевидно, что при хронической сердечной недостаточности сложность динамики СР не меняется, однако возрастает степень ее нерегулярности. Это подтверждается и ростом энтропии.

Вторая серия исследований была посвящена расчетам нелинейных характеристики сердечного ритма по кардиоинтервалограммам, записанным у больных с ишемической болезнью сердца, которая сопровождалась возникновением эпизодов желудочковой тахиаритмии и фибрилляции желудочков. Больные имели имплантируемые кардиостимуляторы с памятью, которые по специальной программе обнаруживали моменты возникновения этих эпизодов и хранили в памяти R-R-интервалы в предшествующем событиям периоде.

Анализировались:

- фоновая кардиоинтервалограмма у лиц с эпизодами желудочковой тахиаритмии (Ф-ЖТА);

- кардиоинтервалограмма, предшествующая событию желудочковой тахиаритмии (ЖТА);

- фоновая кардиоинтервалограмма у лиц с эпизодами фибрилляции желудочков (Ф-ЖФ);

- кардиоинтервалограмма, предшествующая событию фибрилляции желудочков (ЖФ);

- кардиоинтервалограмма лиц, не имевших патологии сердечно-сосудистой системы (К).

Возраст больных составил в среднем лет 65,4 года (от 51 до 75 лет). Контрольную группу составили лица аналогичной возрастной группы (рис.1).

*-достоверные различия по сравнению с контрольной группой (р<0,05),

# - достоверные различия по сравнению с фоновой записью (р<0,05)

Рисунок 1– Изменения нелинейных показателей сердечного ритма у лиц с нарушением сердечной деятельности

При анализе фоновых записей кардиоинтервалограммы в двух группах больных (Ф-ЖТА и Ф-ЖФ) выявлены по сравнению с контрольной группой достоверно меньшие значения показателя корреляционной размерности и корреляционной энтропии, и достоверно большие значения старшего показателя Ляпунова.

Необходимо отметить, что у больных с эпизодами фибрилляции желудочков эта разница выражена значительнее, чем у больных с эпизодами желудочковой тахиаритмии. В периоды, предшествующие возникновению тахиаритмии (ЖТА) у больных не было обнаружено достоверных изменений анализируемых показателей по сравнению с фоновыми значениями.

Другая картина наблюдается у лиц с фибрилляцией желудочков. Момент возникновения фибрилляции сопровождается значительным усложнением и повышением уровня хаотичности динамики СР. Об этом можно судить по увеличению корреляционной размерности, корреляционной энтропии и старшего показателя Ляпунова.

Литература

1. Гласс Л., Мэки М. От часов к хаосу. - М.: Мир, 1991.- 248 с.