Способ оценки функционального состояния регуляторных систем организма биологического объекта

 

Изобретение относится к медицине. Сущность: в течение двух минут проводят измерение электроактивности сердца с выделением последовательной выборки RR-интервалов, затем формируют последовательный ряд цифровых кодов, соответствующих измеренным длительностям RR-интервалов и проводят фильтрацию этого ряда путем сравнения последующего кода с предыдущим и отбора для дальнейшей статистической обработки и спектрального анализа кодов, составляющих (0,8 - 1,2) от предыдущих. По кодам, несоответствующим этому диапазону, определяют количество экстрасистол. В результате обработки ряда кодов формируют код, соответствующий интегральному показателю активности регуляторных систем с выделением девяти отдельных состояний и характеристик системы регуляции ритма сердца. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 7 ил.

Изобретение относится к прикладной физиологии и может быть использовано в амбулаторной практике, в условиях реанимации, в спортивной, авиационной и космической медицине, в быту.

Известен способ оценки функционального состояния регуляторных систем организма биологического объекта, включающий измерение электроактивности сердца, основанное на последовательной выборке ста RR-интервалов из предварительно полученной электрокардиограммы. На электрокардиограмме выделяют R-зубцы и измеряют длительность интервалов между R-зубцами. Затем формируют последовательный ряд из ста цифровых кодов, соответствующих величинам измеренных длительностей RR-интервалов, и подвергают его математическому анализу, включающему статистическую, гистографическую, корреляционную и спектральную обработку. На основе результатов математического анализа формируют коды в баллах, соответствующие пяти показателям: суммарному эффекту регуляции, функции автоматизма, вегетативному гомеостазу, устойчивости регуляции и активности подкорковых нервных центров. Для общей характеристики активности регуляторных систем, объединяя балльные оценки этих показателей, формируют код, соответствующий интегральному показателю активности регуляторных систем, величина которого определяется в условных баллах от 0 до 10. В результате статистической обработки ряда формируют коды, соответствующие математическому ожиданию m, среднеквадратическому отклонению сигма и коэффициенту v вариации. Гистрографическая обработка ряда заключается в формировании кодов, соответствующих моде m_o, амплитуде Im_o моды, вариационному размаху σ и индексу N напряжения регуляторных систем. По данным спектрального анализа получают коды, несущие информацию о мощности дыхательных волн и мощности медленных волн I и II-го порядка. Смещая исходный ряд кодов на одно значение, рассчитывают коэффициент 1k корреляции между исходными и смещенными рядами. Суммарный эффект регуляции оценивается по математическому ожиданию m с выделением состояния выраженной тахикардии, нормокардии, умеренной брадикардии, выраженной брадикардии. Функцию автоматизма характеризуют величинами среднеквадратического отклонения Δ , вариационного размаха σ и коэффициента v вариации с выделением состояний стабильного ритма, выраженной синусовой аритмии, умеренной синусовой аритмии, нарушения автоматизма умеренного и выраженного. Вегетативный гомеостаз оценивают по значениям вариационного размаха Δ , амплитуды Im₀ моды и индексу N напряжения с определением состояний умеренного или выраженного преобладания симпатической нервной системы, сохранения вегетативного гомеостаза, умеренного или выраженного преобладания парасимпатической нервной системы. Устойчивость регуляции оценивают при помощи коэффициента v вариации, индекса N напряжения, математического ожидания m, коэффициента 1k корреляции, мощности S₂ медленных волн II-го порядка с выделением состояний: дисрегуляции с преобладанием симпатической нервной системы, дисрегуляции центрального типа, устойчивой регуляции, переходного процесса, дисрегуляции с преобладанием парасимпатической нервной системы. Активность подкорковых нервных центров определяют по величинам спектральных мощностей S₁, S₂, S_d волн I-го и II-го порядка и дыхательных волн с выделением состояний выраженного усиления активности, умеренного усиления активности, нормальной активности, умеренного ослабления активности и выраженного ослабления активности подкорковых нервных центров.

Формирование вышеуказанных кодов при общей оценки регуляторных систем позволяет выделять следующие состояния: 1) нормы (показатель активности регуляторных систем по модулю равен 0-4 c суммой модулей отрицательных значений, не превышающей 3, и суммой положительных значений, не превышающей 1); 2) функционального напряжения (показатель активности регуляторных систем по модулю равен 3-6 с суммой модулей отрицательных значений, не превышающей 1, и суммой положительных значений, не превышающей 5); 3) перенапряжения (показатель активности регуляторных систем по модулю равен 6-8 c суммой модулей отрицательных значений, не превышающей 2, и суммой положительных значений, не превышающей 6); 4) истощения (астенизации) (показатель активности регуляторных систем по модулю равен 8-10 с суммой модулей отрицательных значений, не превышающей 3, и суммой положительных значений, не превышающей 7).

Известный способ не обеспечивает достаточную точность при оценке показателей спектрального анализа. Выборка в 100 RR-интервалов при повышенной частоте пульса не позволяет непосредственно регистрировать медленные волны II-го порядка с периодом колебаний, равным 30-60 с. Поэтому их мощность приблизительно оценивают по мощности самых медленных волн, которые оказываются возможным измерить, то есть по сумме мощностей II, III и т.д. порядков. Это существенно снижает точность определения активности подкорковых нервных центров. Дополнительную погрешность в определение этого показателя вносит также использование абсолютных значений мощностей колебаний на участках спектра. Однако в зависимости от индивидуальных особенностей организма пациента эти значения мощностей колебаний могут изменяться, а с ним должны изменяться и пороговые значения, соответствующие определенным состояниям активности подкорковых нервных центров, что не учитывается при осуществлении известного способа. При проведении математического анализа ряда кодов длительностей RR-интервалов в известном способе не учитывают то обстоятельство, что реальные результаты измерений могут содержать элементы неволновой природы, причиной возникновения которых могут являться как гетеротопные нарушения сердечного ритма, например экстрасистолы, так и различные ошибки измерений. Наличие таких элементов приводит к существенному искажению результатов статистической и спектральной обработки.

Цель изобретения - создание способа оценки функционального состояния регуляторных систем организма биологического объекта с таким ограничением выборки RR-интервалов при проведении измерения электроактивности сердца и отбором их для проведения математической обработки ряда кодов, которые позволили бы исключить из этого ряда коды, относящиеся к гетеротопному ритму и артефактным явлениям.

Цель достигнута тем, что при осуществлении способа оценки функционального состояния регуляторных систем организма биологического объекта, включающего измерение электроактивности сердца с выделением ограниченной последовательной выборки RR-интервалов ритма электроактивности сердца, выделение R-зубцов и фиксацию их положения во времени, измерение длительности RR-интервалов ритма электроактивности сердца, формирование последовательного ряда цифровых кодов, соответствующих величинам измеренных длительностей RR-интервалов, математическую обработку ряда путем формирования кодов, соответствующих статистическим и гистографическим показателям последовательного ряда цифровых кодов, включающим математическое ожидание и моду, отражающие активность гуморального канала регуляции сердечного ритма, среднеквадратическое отклонение и вариационный размах, характеризующие активность вагусной регуляции сердечного ритма, амплитуды моды, связанную с активностью симпатической регуляции сердечного ритма, индекса напряжения регуляторных систем, а также коэффициент вариации, являющийся нормированным показателем суммарной активности регуляторных систем, преобразование последовательного ряда цифровых кодов в периодическую кривую с последующим проведением ее спектрального анализа с определением мощности колебаний на участках спектра, соответствующих волнам и медленным волнам первого и второго порядка, формирование на основе всех вышеуказанных показателей кодов по балльной шкале, соответствующих показателю суммарного эффекта регуляции, характеризующему степень отклонения ритма сердца от физиологической нормы, показателю функции автоматизма, характеризующему степень нарушения автоматизма ритма сердца, показателю вегетативного гомеостаза, характеризующему степень преобладания симпатической или парасимпатической нервной системы, показателю устойчивости регуляции, характеризующему перестройку кровообращения на новый уровень функционирования, показателю активности подкорковых нервных центров, характеризующему степень проявления активности модуляторного сердечно-сосудистого центра, и формирование на их основе кода, соответствующего интегральному показателю активности регуляторных систем, по которому осуществляют оценку функционального состояния регуляторных систем организма биологического объекта, согласно изобретению ограничение последовательной выборки RR-интервалов осуществляют по времени, проводя измерения электроактивности сердца в течение по меньшей мере двух минут, перед математической обработкой последовательного ряда цифровых кодов, соответствующих величинам измеренных длительностей RR-интервалов, проводят фильтрацию этого ряда путем сравнения каждого последующего кода с предыдущим и отбора для дальнейшей статистической обработки и спектрального анализа кодов, составляющих 0,8-1,2 от предыдущих, а по кодам, не соответствующим указанному диапазону, определяют количество экстрасистол и используют его для уточнения оценки функции автоматизма, при этом активность подкорковых нервных центров оценивают по отношению мощности медленных волн второго порядка к суммарной мощности колебаний спектра.

Вместо принятого в известном способе стандарта объема выборки в 100 RR-интервалов и с целью повышения достоверности статистических оценок сердечного ритма, а также исходя из необходимости обнаружения медленных волн II-го порядка (60-30 с) вводится ограничение интервалов сердечного ритма (2 мин). При анализе результатов 2- минутной регистрации RR-интервалов в спектре могут быть обнаружены волны, которые укладываются в следующие диапазоны: 60-30 с (медленные волны II-го порядка), 30-10 c (медленные волны 1-го порядка) и 10-2 с (дыхательные волны). Ряд RR-интервалов подвергается фильтрации, заключающейся в распознавании элементов ряда, относящихся к гетеротопным нарушениям ритма или к артефактам, и в замене их кодами, являющимися результатом интерполяции относительно ближайших нормотопных элементов ряда. Критерием принадлежности RR-интервала к нормотопному ритму является условие 0,8 < RR_i/RR_i-1 < 1.2, где RR_i - текущий RR-интервал; RR_i-1 - предыдущий RR - интервал.

Сглаженный ряд RR - интервалов подвергается цифровой обработке в соответствии с методиками статистического, вариационного и спектрального анализа.

Для обеспечения оперативного проведения измерений электроактивности сердца при использовании предлагаемого способа для прогнозирования работоспособности и самоконтроля состояния пациента измерение электроактивности сердца целесообразно осуществлять путем регистрации биопотенциалов на поверхности кистей рук и проводить фильтрацию полученного электрического сигнала от помех, вызванных активностью мышц рук, а фиксацию во времени положения каждого R-зубца производить по переднему фронту B-зубца при величине сигнала, равной 0,6-0,8 от амплитуды R-зубца.

На фиг. 1 дана структурная блок-схема устройства, осуществляющего предлагаемый способ оценки функционального состояния регуляторных систем организма биологического объекта согласно изобретению; на фиг.2 - общий вид блока регистрации RR-интервалов с датчиком для восприятия сигнала электроактивности сердца с поверхности кистей рук пациента; на фиг. 3 - график сигнала электроактивности сердца, воспринимаемого датчиком; на фиг. 4 - график сигнала после усиления и фильтрации от помех с выделением R-зубцов; на фиг. 5 - последовательность прямоугольных импульсов, отображающая длительности измеряемых RR-интервалов; на фиг. 6 - график последовательности цифровых кодов длительностей RR-интервалов; на фиг. 7 - график отфильтрованного ряда цифровых кодов длительностей RR-интервалов.

Для пояснения предлагаемого способа оценки функционального состояния регуляторных систем организма биологического объекта на фиг.1 представлена структурная блок-схема устройства для его осуществления. Устройство содержит последовательно соединенные датчик 1, активный фильтр 2, формирователь 3 импульсов, преобразователь 4 интервал-код и фильтр 5, один выход которого подключен ко входу счетчика 6 экстрасистол, а другой его выход подсоединен ко входам блока 7 статистического анализа, блока 8 гистографического анализа и блока 9 спектрального анализа. Блоки 7, 8, 9 и счетчик 6 своими выходами подключены к блоку 10 оценки состояния, соединенному с блоком 11 представления информации пользователю.

На фиг. 2 представлен общий вид блока регистрации RR-интервалов с датчиком 1, который используют для оперативного проведения измерений злектроактивности сердца пациента. Датчик 1 содержит активные электроды 12 и пассивные электроды 13 для контакта с поверхностью рук пациента.

Предлагаемый способ оценки функционального состояния регуляторных систем организма биологического объекта осуществляется следующим образом.

Пациент плотно охватывает кистями рук электроды 12 (фиг. 2) датчика 1 и сохраняет это положение в течение двух минут. Электроды 12 воспринимают первичные сигналы U₁ ( фиг. 3) электроактивности сердца. Эти сигналы U₁ аналогичны обычной электрокардиограмме, состоящей из последовательности QRS-комплексов, расстояние между которыми отображает ритмичность работы сердца. Однако сигналы U₁ содержат не только импульсы сердечной активности, но и составляющие, обусловленные мышечной активностью пациента за счет усилий, прилагаемых им при обхвате электродов 12 (фиг. 2), за счет непроизвольного сокращения мышц и другой мышечной активности. С целью устранения этих помех сигнал U₁ (фиг. 3) усиливается и подвергается фильтрации в активном фильтре 2 (фиг.1), на выходе которого сигнал приобретает форму последовательных импульсов U₂ (фиг. 4) активности сердца. Максимумы таких импульсов U₂ совпадают по времени с моментами появления вершин R (фиг. 3) QRS-комплексов, поэтому ритмичность появления R-зубцов в первичном сигнале U₁ может быть измерена по интервалам между импульсами U₂ (фиг. 4).

Импульсы U₂ имеют достаточно сложную форму, что затрудняет точное измерение по ним временных интервалов. Поэтому для фиксации моментов начала измерения RR-интервалов сигнал U₂ в формирователе 3 (фиг.1) преобразуют в последовательность прямоугольных импульсов U₃ (фиг. 5). Каждый такой импульс U₃ формируется в момент достижения передним фронтом импульса U₂ (фиг. 4) заранее установленного порогового уровня, величину которого выбирают в пределах 0,6-0,8 от амплитуды импульса U₂. Таким образом, интервал между передними фронтами соседних прямоугольных импульсов U₃ (фиг. 5) равен RR-интервалу между соответствующими R-зубцами QRS-комплексов сигнала U₁(фиг. 3) электроактивности сердца. Эта величина интервала измеряется в преобразователе 4 (фиг. 1), при этом происходит преобразование "интервал - цифровой код", то есть последовательность величин длительностей RR-интервалов заменяется последовательностью цифровых кодов RR_i, графически изображенных на фиг.6. Порядковый номер i каждого кода RR_i соответствует номеру RR-интервала в измеренной последовательности, а его значение - длительности этого интервала.

Полученный ряд кодов RR_i фильтруют в блоке 5 (фиг. 1), сравнивая каждое текущее значение RR_i с предыдущим RR_i-1. При фильтрации в отфильтрованный ряд (фиг. 7) переносят без изменения последовательно коды, для которых соблюдается условие нормотопности RR_i/RR_i-1=0,8-1,2 (1) В приведенном примере такими кодами являются коды RR₁, RR₂, RR₃, RR₄ , RR₅ (фиг. 6). При обнаружении кода, для которого соотношение (1) меньше нормы, например, код RR₆(фиг.6), сравнивают величину следующего за ним кода RR₇ с предыдущим нормотопным кодом - в данном случае с кодом RR₅ . Если отношение RR₇/RR₅ удовлетворяет условию (1), то код RR₆ как случайное отклонение, вызванное, например, неточностью измерений, не вносят в ряд (фиг. 7), сдвигая последующие нормотопные коды RR₇, RR₈ и RR₉ (фиг.6) в положение (фиг.7) соответственно.

Если в ряду RR_i (фиг.6) обнаруживается последовательная пара кодов, например, кодов RR₁₀ и RR₁₁, где RR₁₀/RR₉ меньше нормы, а RR₁₁/RR₉ больше нормы, то это явление указывает на наличие экстрасистолы. Количество таких нарушений ритма подсчитывают счетчиком 6 (фиг.1) и подают в блок 10. В отфильтрованном ряду кодов (фиг.7) такая пара кодов RR₁₀ и RR₁₁ (фиг.6) заменяется парой кодов (фиг. 7), интерполированных по соседним предыдущим и последующим кодам ряда RR_i (фиг.6). Значения кодов RR₁₂, RR₁₃, RR₁₄, RR₁₅, RR₁₆, удовлетворяющие соотношению (1), переносятся в отфильтрованный ряд (фиг.7) без изменения с присвоением им соответственно номеров . В случае пропуска R-зубца при измерениях соотношение (1) будет близким к 2.0, например, RR₁₇/RR₁₆. Тогда RR₁₇ (фиг. 6) заменяют в отфильтрованном ряду (фиг. 7) двумя последовательными кодами каждый величиной, равной 0.5·RR₁₇. Отфильтрованный ряд подвергают статистическому анализу в блоке 7 (фиг.1), формируя коды, соответствующие 1 ) математическому ожиданию m длительности RR-интервалов
(2)
где i = 1..n;
n - количество RR-интервалов, принятых к рассмотрению в отфильтрованном ряду (фиг. 7);
m - величина, обратная средней частоте пульса.

Математическое ожидание m отражает конечный результат регуляторных влияний на сердце и систему кровообращения в целом. Оно обладает наименьшей изменчивостью среди всех показателей сердечного ритма, так как является одним из наиболее гомеостатируемых параметров организма. Физиологическая интерпретация: Активность гуморального канала регуляции сердечного ритма.

2) Среднеквадратическому отклонению σ динамического ряда RR-интервалов.

(3)
Среднеквадратическое отклонение σ является одним из основных показателей вариабельности сердечного ритма. Характеризуя состояние механизмов регуляции, оно указывает на суммарный эффект воздействия на синусовый узел симпатических и парасимпатических влияний. Уменьшение показателя свидетельствует о смещении вегетативного гомеостаза в сторону преобладания симпатического отдела вегетативной нервной системы, а увеличение - парасимпатического. Физиологическая интерпретация: Активность вагусной регуляции сердечного ритма.

3) Коэффициенту v вариации, представляющему собой показатель, который получается при нормировании среднеквадратического отклонения сигма по величине математического ожидания m RR-интервалов.

(4)
Затем проводят гистографический анализ отфильтрованного ряда (фиг. 7) в блоке 8, определяя моду m₀, амплитуду Im₀, моды, вариационной размах Δ и индекс N напряжения и формируя соответствующие им коды.

Мода - наиболее часто встречающееся значение длительности кардиоинтервалов в гистограмме. m₀ указывает на наиболее вероятный уровень функционирования синусового узла. Физиологическая интерпретация: Активность гуморального канала регуляции сердечного ритма .

Амплитуда Im₀ моды - показатель, равный числу RR-интервалов, попавших в отрезок числовой оси, соответствующий модальному интервалу. Лучше всего нормировать этот показатель, указывая долю RR-интервалов, попавших в модальный интервал, от всей выборки. Как правило, Im₀ выражается в этих случаях в процентах, обозначается как Im₀%. Данный показатель отражает стабилизационный эффект централизации управления сердечным ритмом и зависит в основном от симпатических влияний. Физиологическая интерпретация: Активность симпатической регуляции сердечного ритма.

Вариационный размах Δ - показатель, отражающий степень вариабельности величин RR-интервалов (ширину основания гистограммы). Вычисляется по формуле:
Δ = RR_max-RR_min, (5)
где RR_max и RR_min - максимальное и минимальное значения кодов в ряду (фиг. 7). Показатель Δ отражает суммарный эффект регуляции сердечного ритма вегетативной нервной системой, указывая на максимальную амплитуду колебаний RR-интервалов. При преобладании дыхательных изменений сердечного ритма он демонстрирует состояние парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. В ряде случаев при большой амплитуде медленных волн вариационный размах Δ больше зависит от состояния подкорковых нервных центров. Физиологическая интерпретация: Активность вагусной регуляции сердечного ритма.

Индекс N напряжения регуляторных систем вычисляется по формуле:
N = Im_o/(2·Δ·m_o) (6)
Физиологическая интерпретация: Степень напряжения (централизации регуляторных систем).

Затем в блоке 9 (фиг.1) проводят спектральный анализ ряда (фиг.7), рассматривая огибающую его кривую как функцию времени =f(t). Проводят разложение этой функции на гармонические составляющие различной частоты. При этом выделяют три диапазона в спектре, соответствующие волнам с периодом колебаний более 30 с - медленные волны 1 порядка (S₁); 10-30 с - медленные волны II порядка (S₂); менее 10 с - соответствующие диапазону дыхательных волн (S_d). Для каждого диапазона спектра измеряют среднюю мощность колебаний длительностей RR-интервалов. Данные статистического, гистографического и спектрального анализа, а также информацию о количестве экстрасистол подают в блок 10 (фиг.1) оценки состояния регуляторных систем сердечного ритма.

Оценку проводят по следующим правилам. Сначала по пятибалльной шкале (+2, +1, 0, -1, -2) оценивают пять показателей активности системы регуляции сердечного ритма:
1. Суммарный эффект регуляции, характеризующий степень отклонения ритма сердца от физиологической нормы. Его оценивают по математическому ожиданию m с выделением состояний выраженной тахикардии, нормокардии, умеренной брадикардии, выраженной брадикардии.

2. Функцию автоматизма, характеризующую степень нарушения автоматизма ритма сердца. Функцию автоматизма характеризуют величинами среднеквадратического отклонения (σ), вариационного размаха (Δ) и коэффициента вариации (v) с выделением состояний стабильного ритма, выраженной синусовой аритмии, умеренной синусовой аритмии, нарушения автоматизма умеренного и выраженного. Для уточнения состояний функции автоматизма используют результаты анализа соответствия интервалов сердечного ритма нормотопности (1).

3. Вегетативный гомеостаз, характеризующий степень преобладания симпатической или парасимпатической нервной системы, оценивают по значениям вариационного размаха Δ , амплитуды Im₀ моды и индекса N напряжения с определением состояний умеренного или выраженного преобладания симпатической нервной системы, сохранения вегетативного гомеостаза, умеренного или выраженного преобладания парасимпатической нервной системы.

4. Устойчивость регуляции, характеризующую перестройку кровообращения на новый уровень функционирования, оценивают при помощи коэффициента v вариации, определяя состояние устойчивой регуляции или дисрегуляции.

5. Активность подкорковых нервных центров, характеризующую степень проявления активности модуляторного сердечно-сосудистого центра, оценивают на основе относительных мощностей дыхательных волн и волн I и II порядка S_d/S, S₁/S, S₂/S, где S=S_d+S₁+S₂, с выделением состояний выраженного усиления активности, умеренного усиления активности, нормальной активности, умеренного ослабления активности и выраженного ослабления активности подкорковых нервных центров.

Ниже представлены критерии для оценки отдельных состояний и характеристик h_j системы регуляции ритма сердца по данным его математического анализа (см. табл. 1).

Для общей характеристики активности регуляторных систем формируют код показателя P в виде суммы оценок (по модулю) отдельных состояний и характеристик системы регуляции ритма сердца.

Показатель характеризует активность регуляторных систем в целом, которая зависит от общей реакции организма на воздействие факторов окружающей среды. Величину этого показателя определяют в условных баллах (в диапазоне от 0 до 10).

Оценку состояния регуляторных систем формируют в соответствии с данными табл. 2.

Специфика регуляции сердечной активности со стороны центральной нервной системы обеспечивает возможность получения прогностической информации не только о деятельности сердца, но и об изменении состояния всего организма в целом, поскольку нервная и гуморальная регуляции кровообращения изменяются раньше, чем выявляются энергетические, метаболические и гемодинамические нарушения.

Блок 11 (фиг. 1) предназначен для представления пациенту информации о состоянии его организма.

1. Норма - состояние полной уравновешенности организма с внешней средой. Требуется лишь поддержать это состояние, поскольку здесь высокая приспособляемость организма к различным условиям достигается при минимальном напряжении регуляторных систем (показатель активности регуляторных систем принимает значения P=1 или P=2).

2. Умеренное функциональное напряжение возникает после работы или к концу рабочего дня, либо как результат высокой активности человека. Небольшой уровень стресса характерен для любого здорового человека в процессе деятельности. Однако постоянное пребывание в этом состоянии указывает на то, что регуляторные механизмы работают с более высокой нагрузкой, чем это должно быть в норме (показатель активности регуляторных систем принимает значения P=3 или P=4).

3. Выраженное функциональное напряжение характеризует состояние человека во время работы (физической или умственной). Наличие этого состояния в покое является признаком неадекватного ответа организма на воздействие факторов окружающей среды. Состояние постоянного стресса ведет к ускоренному расходованию жизненных ресурсов и к развитию заболеваний (показатель активности регуляторных систем принимает значения P=5 или P=6).

4. Резко выраженное функциональное напряжение у здоровых людей может кратковременно возникать в моменты выполнения больших нагрузок (например, у спортсменов) или ответственных заданий (космонавты, летчики). У пациентов с различными заболеваниями это состояние указывает на недостаточность функциональных резервов, на истощение жизненных сил и требует самого серьезного отношения (показатель активности регуляторных систем принимает значения P=7 или P=8).

5. Состояние перенапряжения указывает на недостаточность адаптационных защитно-приспособительных механизмов и их неспособность обеспечить оптимальную адекватную реакцию организма на воздействие факторов внешней среды. Характеризуется уменьшением уровня функционирования биосистемы, рассогласованием отдельных ее элементов, развитием утомления. Организм пытается приспособиться к экстремальным условиям существования путем изменения функциональной активности отдельных систем и соответствующего напряжения регуляторных механизмов (увеличение платы за адаптацию). Однако вследствие развития недостаточности оптимальный режим не может быть обеспечен (специфические патологические изменения еще отсутствуют). Показатель активности регуляторных систем принимает значения P=8 или P=9.

6. Астенизация (истощение) регуляторных систем означает неспособность организма поддерживать равновесие с окружающей средой. Исчерпание жизненных сил требует лечебных воздействий в условиях клиники (показатель активности регуляторных систем P=10).

Все описанные состояния являются динамичным, наблюдается переход из одного состояния в другое в течение дня и даже в течение нескольких минут. Но степень колебания значений показателя активности регуляторных систем в норме не превышает ±1 условного балла. Важно определить, в каком диапазоне происходят эти колебания. Если в пределах 1-3 балла, то состояние пациента в норме, если в интервале 3-6 баллов, то нужно понять причину: или это после определенной нагрузки в конце рабочего дня или рабочей недели (и тогда речь может идти лишь об отдыхе), или это наблюдается в обычных условиях, и тогда требуется серьезное внимание пациента к своему здоровью. Если значения P > 6 наблюдаются в течение часа и более в условиях покоя, то следует срочно обратиться к врачу для установления диагноза возможного заболевания и лечения.

Формула изобретения

1. Способ оценки функционального состояния регуляторных систем организма биологического объекта, включающий измерение электроактивности сердца с выделением органической последовательной выборки RR-интервалов ритма электроактивности сердца, выделение R-зубцов и фиксацию их положения во времени, измерение длительности RR-интервалов ритма электроактивности сердца, формирование последовательного ряда цифровых кодов, соответствующих величинам измеренных длительностей RR-интервалов, математическую обработку ряда путем формирования кодов, соответствующих статистическим и гистографическим показателям последовательного ряда цифровых кодов, включающим математическое ожидание и моду, отражающие активность гуморального канала регуляции сердечного ритма, среднеквадратическое отклонение и вариационный размах, характеризующие активность вагусной регуляции сердечного ритма, амплитуду моды, связанную с активностью симпатической регуляции сердечного ритма, индекс напряжения регуляторных систем, а также коэффициент вариации, являющийся нормированным показателем суммарной активности регуляторных систем, преобразование последовательного ряда цифровых кодов в периодическую кривую с последующим проведением ее спектрального анализа с определением мощности колебаний на участках спектра, соответствующих дыхательным волнам и медленным волнам первого и второго порядка, формирование на основе всех вышеуказанных показателей кодов, по балльной шкале соответствующих показателю суммарного эффекта регуляции, характеризующему степень отклонения ритма сердца от физиологической нормы, показателю функции автоматизма, характеризующему степень нарушения автоматизма сердца, показателю вегетативного гомеостаза, характеризующему степень преобладания симпатической или парасимпатической нервной системы, показателю устойчивости регуляции, характеризующему перестройку кровообращения на новый уровень функционирования, показателю активности подкорковых нервных центров, характеризующему степень проявления активности модуляторного сердечно-сосудистого центра, и формирование на их основе кода, соответствующего интегральному показателю активности регуляторных систем, по которому осуществляют оценку функционального состояния регуляторных систем организма биологического объекта, отличающийся тем, что ограничение последовательной выборки RR-интервалов осуществляют по времени, проводя измерения электроактивности сердца в течение по меньшей мере двух минут, перед математической обработкой последовательного ряда цифровых кодов, соответствующих величинам измеренных длительностей RR-интервалов, проводят фильтрацию этого ряда путем сравнения каждого последующего кода с предыдущим и отбора для дальнейшей статистической обработки и спектрального анализа кодов, составляющих 0,8 1,2 от предыдущих, а по кодам, не соответствующим указанному диапазону, определяют количество экстрасистол и используют его для уточнения оценки функций автоматизма, при этом активность подкорковых нервных центров оценивают по отношению мощности медленных волн второго порядка к суммарной мощности колебаний спектра.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что измерение электроактивности сердца осуществляют путем регистрации биопотенциалов на поверхности кистей или запястей рук и проводят фильтрацию полученного электрического сигнала от помех, вызванных активностью мышц рук, а фиксацию во времени положения каждого R-зубца производят по переднему фронту R-зубца при величине сигнала 0,6 0,8 амплитуды R-зубца.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8