Автореферат и диссертация по медицине (14.00.17) на тему:Информативность показателей, используемых при автоматизированной оценке функционального состояния организма человека

ВОЕННО-МЕДИЦИНСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА КРАСНОЗНАМЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени С. М. КИРОВА

На правах рукописи

БОНДАРЕНКО Вадим Леонидович

ИНФОРМАТИВНОСТЬ ПОКАЗАТЕЛЕЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОЦЕНКЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА

14.00.17 — Нормальная физиология

Автореферат, диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Санкт-Петербург — 1991

•: / : Д ц.

/

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте гигиены и профпатологии Минздрава СССР

Научный руководитель: — доктор медицинских наук профессор

Официальные оппоненты:

— доктор медицинских наук профессор И. А. САПОВ

— доктор медицинских наук профессор В. В. ДОВГУША

Ведущее учреждение — Государственный ордена Ленина и ордена Красного Знамени институт физической культуры им. П. Ф. Лесгафта

на заседании специализированного совета Д 106.03.01 при Военно-медицинской ордена .Ленина Краснознаменной академии имени С. М. Кирова (194175, Санкт-Петербург, ул. Лебедева, 6)

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке академии

И/И. БАРЫШНИКОВ

Защита состоится

часов

Автореферат разослан

1991 года

Ученый секретарь специализированного совета доктор медицинских наук

Р. Н. КОРОБОВ

Зак. 2103 Тир. 100

Подп. к печати 3.10.91 ротапринт

Печ. л. 1,5 Уч.-изд. л. 1,25 Бесплатно

Тип. ВИККИ им. А. Ф. Можайского

Г ! ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АтКт.уадьность пррбдедо. Необходимость постоянного качественного контроля за состоянием здоровья болышг контингентов работавших является важной проблемой, решение которой возможно лишь при условии «¡пользования автоматизированных систем и комплексов, предназначение для массовых медицинских обследований. К ним относятся автомати-¡ировашше комплексы (АК) типа "Фильтр", выпускаемые СКТБ "Биофизпри-icp" (Ленинград). АК типа "Фильтр" производят автоматический расчет :б-ти (физиологических показателей, в число которых входят относите-1Ьно редко использувииеся в практической медицине показатели мате-[атического анализа ритма сердца и температура выдыхаемого воздуха, 'еобхядимо определить, какой вклад в получаемую информацию несет ка-дый из них, имеются ли показатели, связанные функциональной зазиси-остью. Кроме того, недостаточно изучен вопрос об изменении парапетов, определяемых АК, в зависимости от пола и возраста обследуемых ец. Даже для такого показателя, как частота пульса, результаты ис-ле даваний достаточно противоречивы. Так, в работах отечественных второв (Гуськова А.К..Денисова Е.А.,1975; Денисова Е.А.,1377; фраль-¡ю В.З. и соавт.,1984) описывается сникение этого показателя у лиц гаршего возраста по сравнению с колодами, тогда как в зарубежной ггературе влияние возраста на частоту пульса отрицается (suiia R.7.,

36S; Регзоп A., Soldiers G. ,1983; Simpson B.I.I., Wicks Я., 1986* iith з.Е., Snith s.A., 1981 ). Что же касается характеристик сер-!Чного ритма и температуры выдыхаемого воздуха, сведений о них име-■ся еще меньше.

Необходимо было подучить дашше об информативности прэдлагаемо-набора физиологических показателей при оценке тех функционалышх стояний организма человека, которые могут встретиться в повседнев-й практической работе. К ним относятся состояния при различном са-

чувствии, нервно-психическом напряжении, повышении симпатического

и парасимпатического тонуса, действии факторов, непосредственно влз явдих на сердечно-сосудистую систему. Несмотря на достаточно болыш объем исследований, досвяшенных упомянутым функциональным состояние (Карпов В.Б. и соавг.,1989; Немчин Т.А., 1983;0дилавадзе З-.Н. с со-авт.,1987; Шустов В;Я. с соавт.,1985; агопоу и.э., 1972; КигоХуа г. е.а.,1987: Шашого г.е.а., 1987 и др.) недостаточно изучена возмоз ность их идентификации с помощью таких показателей, как вариация ш дЕоинтерваяов, индекс напряжения, асимметрия и эксцесс распределен! кардиоинтервалов, параметры автокорреляционной функции, температур выдыхаемого воздуха. Актуальным является также определение возмож» сти автоматизированного разграничения перечисленных функциональных состояний с использованием методов многомерной статистики'.

[[е/гь р задачу исс^едоракяя. Целью работы явилась оценка возмо: ности определения функционального состояния организма человека с п мощь» физиологических показателей, регистрируемых автоматизировали ми комплексами типа "фильтр". Были поставлены следующие задачи:

1. Проанализировать взаимосвязи менду отдельными показателями регистрируемыми комплексами типа "Фильтр", у практически здоровых лвд в условиях обычного обследования.

2. Изучить зависимость физиологических показателей от пола и зраста обследуемых а определить границы их нормальных значений.'

3. Сопоставить субъективную оценку своего состояния обследуемым (самочувствие, степень нервно-психического напряжения) с объек тивным состоянием, регистрируемым автоматизированным путем.

4. Определить информативность изучаемого набора физиологических показателей при выявлении следующих функциональных состояний: состояния после выполнения умеренной физической нагрузки, повышен! тонуса парасимпатического или симпатического отдела вегетативной нервной системы, действие факторов, непосредственно влияющих на се

дечно-сосудистую систему.

5. Исследовать изменение функпионального состояния организма [еловека в период последействия некоторых возмущающих факторов (фи-ическая нагрузка, введе!ше прозерина, атропина).

6. Провести повторные замеры у одних и тех ге лиц с целью выяв-:еши возможных систематических сдвигов физиологических показателей?

7; Изучить возыояности автоматизированного разграничения функпп-нальных состояний с помощьи метода линейно-дискриыинантнох^о анализа-.

8. Проанализировать зависимость степени изменения физиодогичес-их показателей, регистрируемых АН типа "Фильтр", от их исходных пачений при действии некоторых функциональных нагрузок (введение розерина, атропина, прием нитроглицерина, физическая нагрузка).-

До^ожерир.,, рчнооиуне ра защиту.

1. Совокупность физиологических показателей, определяемых ав-оыатизированннш комплексами типа "Фильтр", ыояет быть использована ля оперативной диагностики состояний, сопровождающихся повышением онуса как симпатического, так и парасимпатического отделов вегета-ивной нервной систем, предколлаптоидкых состояний, вызванных воз-ействием неблагоприятных факторов внешней среды и восстановительно-о периода после выполнения физической нагрузки,-

2. Исходные величины показателей, регистрируемых комплексами ша "Фильтр", зависят от пола и возраста обследуемых лиц? Такая аъисиыость не всегда линейна и в ряде случаев носит сложный харак-зр. В связи с этим необходило использовать границы нормальных зна-зний, разработанные для групп лиц разного возраста.

3. Характер сдвигов показателей математического ачализа ритма зрдца при действии факторов, непосредственно влиятоих на сердечно-эсудистую систему (нитроглицерин), отличается от характера сдвигов эи действии факторов, изменяющих функцию симпатического отдела ггетативной нервной системы (атропин).

4. Возвращение физиологических параметров к исходному уровню

после воздействия возмущающих факторов происходит не линейно, а представляет волнообразный процесс. Изучаемые физиологические показатели достаточно информативны при выявлении функциональных состояний, связанных с периодом последействия.

Научррд ро;врзра£ Впервые изучалось функциональное состояние организма человека с использованием физиологических показателей, определяешь комплексами типа "Фильтр"; Исследована их зависимость от с пени нервно-психического напряжения, самочувствия обследуемого, пов! шения как симпатического, так и парасимпатического тонуса, восстановительного периода после выполнения физической нагрузки.- Показана р; злачная динамика физиологических показателей во время действия факи ров, обладающих прямым (нитроглицерин) и опосредованным (атропин) влиянием на сердечно-сосудистую систему.'

Выявлена зависимость большинства показателей от пола и возраст; обследуемых, произведен их корреляционный анализ. Прослежен период "последействия" при применении различных возмущающих факторов, изучена зависимость степени изменений показателей при проведении функциональных проб от их исходных значений. Выявлена возможность автоматизированного разграничения функциональных состояний с использованием линейно-дискриминантного анализа.

Научвд-ррактическае з^ачедае работы.В ходе выполнения работы рассчитаны границы нормальных значений физиологических показателей для лиц разного пола и возраста. Показана направленность изменений показателей и изучена их информативность при различных функциональных состояниях организма человека, что позволит практическому врачу ориентироваться в результатах автоматизированного обследования.' Приводятся уравнения, предназначенные для автоматизированной классификации некоторых функциональных состояний;1 Проделанная работа будет способс.твовать популяризации АК типа "Фильтр", ускорит их внедрение в практическое здравоохранение.

Реалрзарид иезудьгатор рсследорариД. По результатам проведенных исследований разработана "Инструкция по применению автоматизированного комплекса "Фильтр-2", используемая в практике работы учреждений Третьего Главного управления при Минздраве СССР,- Результаты исследований, имеющие прикладное значение, передана организации-изготовителю автоматизированных комплексов типа "ФильгрЧ

Атэобацад работы.' Отдельные положения диссертации доложены на наручной конференции, проводимой НИИ гигиены и профпатологии (НИИГП) МЗ СССР (Ленинград,1985),конференции молодых ученых и специалистов НИИГП МЗ СССР (Ленинград, 1987,1989),секциях охраны окружавшей среды (1989), гигиены и профпатологии (1990) Ученого Совета НИИГП Ш СССР,региональной конференции "Медико-биологические проблемы экологии Северо- Западного региона СССР"(Ленинград, 1990), Всесоюзной научной конференции "Экстрем-90" (Москва, 1990)•.

Объек и .структура доррердапир.« Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, научно-практических рекомендаций, библиографического указателя, приложений0.- Материал диссертации изложен на 220 зтраницах, содержит 32 таблицы, иллюстрирован 13-ю рисунками; Список датируемой литературы включает 244 работы, в том числе 172-х отечест-зенных и 72-х зарубежных авторов-. Машинописный текст диссертации содержит 140 страншг;

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Работа выполнена с использованием автоматизированного комплекса 'Фильтр-2". В течение одной минуты регистрировались следующие пара- ■ 1етры: интервалы пульса, дыхания, тоны Короткою, температура выдаха-мого воздуха.' В результате обработки с помощью ЭВМ, входящей в со-тав комплекса, распечатывались следующие показатели: средняя часто-а пульса (ЧП), вариация интервалов п?льса (БШ)' асимметрия

распределения интервалов пульса (АСИМ), эксцесс распределена! инт< валов пульса (ЭйСЦ), индекс напряжения (1Ш), критерий Стьюдента д; эксцесса распределения интервалов пульса (КСЭ), критерий Стыодентг для асимметрии распределения интервалов пульса (КСА), коэффициент реляции, полученный при расчете автокорреляционной функции в peзyJ тате сдвига ряда временных интервалов пульса на I шаг (Е(1)), миш ыальное количество шагов, при котором коэффициент корреляции сшш ся до значения 0,5 (К = 0,5), последнее значение шага, при которо» коэффициент корреляции находится в пределах от -0,3 до +0,3 СИ = С частота дыханий за I минуту (ЧД), температура выдыхаемого воздуха (ТВВ), артериальное давление систолическое (АДС), артериальное да] ние диастолическое (АДД), ударный объем крови (УО), минутный объег крови СМО>^

В число обследованных лиц вошли рабочие и служащие промышлеш предприятий, проходящие периодические медицинские осмотры, и добр( вольцы, согласившиеся принять участие в исследованиях с применена функциональных проб. Для изучения влияния пола и возраста на вели1 ну физиологических показателей, регистрируемых комплексом, и пров! ния корреляционного анализа было обследовано 775 человек в возрас1 от 20 до 59 лет. С целью изучения возмокности использования показ: телей в качестве объективных критериев самочувствия каждому падие; перед обследованием было предложено оценить свое самочувствие по трем градациям: хорошее, удовлетворительное, неудовлетворительное Всего было обследовано 603 человека. Степень нервно-психического. пряжения (НИН) определяли с помощью опросника Т.А.Немчина (1982). При этом 3-ю степень НПН имели лйшь 18 человек из 346 опрошенных. В связи с этим при формировании груш для каждого из них были под брани по полу и возрасту по два человека с 1-й и 2-й степенью НПН

С целью изучения изменений физиологических показателей, возн ющих после выполнения умеренной физической нагрузки (20 приседани

за 30 с), обследовано 24 человека в возрасте от 26 до50 лет. Регис

одию физиологических параметров проводили в исходном состоянии, че-ез 30 с, 5,10,15 и 20 минут после выполнения функциональной пробы.

Для определения информативности изучаемых показателей при выяв-ении изменений состояния вегетативной нервной системы было обследо-ано 20 человек в возрасте от 26 до 50 лет до и после проведения про-ы с прозерином и атропином (раздельно). Препараты вводили подкожно: розерин в дозе 0,5 мл 0,05% раствора, атропин - 1,0 мл 0,1% раство-а. Исследования проводили до введения, через 1,2,3,4,5 и 6 часов поле введения..

Информативность показателей при выявлении действия факторов, вызвавших гемодинамические сдвиги, изучена на примере пробы с нитро-шиперином-. В исследовании участвовали 15 человек в возрасте от 25 э 56 лет. Нитроглицерин принимался сублингвально в дозе 0,5 мг. Обс-эдование проводили в исходном состоянии, через 3 и 10 минут после эиема препарата.

Материалы исследований были обработаны методами параметрической непараметрической статистики. Обработка была проведена на ЭВМ СМ 120 с помощью стандартного пакета прикладных программ.

РЕЗУЛЬТАТЫ ЕР0В1ЩЕННЫХ ИССВДОВАНИИ

I.Взаимосвязи изучаемых физиологических показателей. Влийние 1ла и возраста на их величину

При проведении корреляционного анализа была выявлена практически нкциональная взаимосвязь асимметрии распределения кардиоинтервалов критерия Стьюдента для асимметрии (2=0,984), а такге эксцесса и кра-рия Стьюдента для него (2 =0,968). Так как исследование двух тесно аимосвязанных показателей нам показалось нецелесообразным, КСА и 3 из дальнейшей обработки были исключены. Расчет коэффициентов кор-ляции для групп мужчин и женщин 20-29, 30-39,40-49 и 50-59 лет по-зал, что большинство физиологических показателей взаимосвязаны меж-

ду собой у лиц разного пола и возраста. Наиболее устойчивые взаимос вязи наб^людалясь для с деду тих пар: частота пудьса-асиыметрия расп деления кардиоинтервалов (коэффициент корреляции составил от 0,30 д 0,45 в разных группах), частота дульса-ивдекс напряжения (0,50-0,80 частота пульса-К=0,3 (0,82-0,92), частота пульса-минутный объем (0,33-0,66), вариация интервалов пульса-индекс напрякения (0,59 --0,70), ивдекс напряжения-R =0,3 (0,50-0,75), частота дыханий - R(I -0,32-0,62), систолическое-диастолическое артериальное давление (0,30-0,70), диастолическое артериальное давление-минутный объем (0,50-0,60), диастолическое артериальное давление-ударный объем 0,77-0,83) и минутный объем-R =0,3 (0,30-0,65).

При расчете средних величин частоты пульса (ЧП) было установле но, что у мужчин не наблюдается существенных сдвигов показателя с увеличением возрастав У женщин наблюдалось снижение средней величин ЧП в возрастной группе 40-49 лет и сохранение ее примерно на том же уровне в возрасте 50-59 лет. Таким образом, женщины, по сравнению с мужчинами имели более высокие значения ЧП в группах 20-29 и 30-39 лет: соответственно 74,9*0,8 и 70,4± 1,3 уд/мин, Р< 0,01; 74,7*0,9 и 69,4±1,2 уд/мин, Р<0,001.

Нелинейная зависимость средних величин физиологических показателей от возраста обследуемых наблюдалась также для эксцесса (ЭКСЦ) распределения нардиоинтервалов в группе женщин. С увеличением возра ста ЭКСЦ увеличивался, однако максимальные его величины были зафиксированы у женщин не 50-59, а 40-49 лет. 7 мужчин достоверных изменений, связанных с возрастом, обнаружено не öiwoi Следует отметить' преобладание отрицательных значений ЭКСЦ во всех группах обследуемых.

Анализ показателей;, характеризующих автокорреляционную функция кардиоинтервалов (£(1) и R =0,3),выявил увеличение R(I) у мужчин 30-39 лет по сравнению с группой 20-29 лет, отсутствие изменений в

возрасте 40-49 лет и уменьшение в возрасте 50-59 лет. У женщин данный показатель сначала повышался, затем снижался и оставался практически без изменений в группах 40-49 и 50-59 лет. Различия между мужчинами и женщинами были обнаружены лишь в возрасте 50-59 лет; Зависимость И =0,3 от пола и возраста в значительной степени напоминала зависимость для частоты пульса.

Показатель температур выдыхаемого воздуха (ТВВ) у мужчин 2049 лет практически не изменялся, снижаясь лишь в возрастной группе 50-59 лет. У женщин отмечалось уменьшение ТВВ начиная с возраста 4049 лет. Достоверные различия средних величин показателя у мужчин и женщин были обнаружены в возрасте 20-29 лет.

С увеличением возраста отмечалось относительно линейное увеличение индекса напряжения и снижение вариации интервалов пульса, ударного и минутного объемов. Для перечисленных показателей практически не наблюдалось различий, связанных с полом обследуемых;

2. Влияние самочувствия и степени нервно-психического напряжения на изучаемые физиологические показатели

У мужчин, тлеющих плохое самочувствие в день обследования, наблюдались достоверно более высокие значения частоты пульса по сравнению с лицами, имеющими хорошее самочувствие (соответственно 75,2 -2,0 и 69,1±1,1 уд/мин, Р <0,01). Показатель эксцесса у мужчин с плохим самочувствием был меньше, чем у мужчин с удовлетворительным самочувствием (-0,45*0,07 и -0,23*0,06 отн.ед., Р<0,05). У женщин, как и у мужчин, наибольшие величины эксцесса отмечались в группе с удовлетворительным самочувствием, однако достоверные различия были юлучены при сравнении этой группы с группой женщин, имеющих хорошее замочувствие (соответственно -0,12*0,03 и -0,34*0,04 отн. ед., ?<0,001). Женщины с плохим самочувствием имели более низкое диасто-шческое артериальное давление по сравнению с женщинами, имеющими

хорошее и удовлетворительное самочувствие. Отмечалась также статно чески достоверная разница при сравнении температуры выдыхаемого во; духа у женщин с плохим и удовлетворительным самочувствием и женщин хорошим самочувствием. У последней группы средняя величина показат ля была достоверно выше.

Значительных различий средних величин физиологических показат лей при обследовании лиц с разной степенью нервно-психического нал; кения (БПН) обнаружено не было. Лишь у обследуемых со 2-й степенью ШШ систолическое артериальное давление было достоверно выше, чем ; обследуемых с 1-й степенью ШШ (соответственно 129,8*2,8 и 121,7+2 мм рт;ст.,Р<0,05). Несмотря на отсутствие статистически значимых различий средних величин частоты пульса, индекса напряжения и вари ции интервалов пульса для первых двух показателей наблюдалась тенд ция к увеличению при повышении степени ШШ, а для последнего - к снижению.

3. Динамика физиологических показателей в восстановительном периоде после выполнения физической нагрузки

После выполнения умеренной физической нагрузки в течение поел дующих 20 минут наблюдения отмечалось изменение практически всех и: чаемых показателей. В таблице I приведены те физиологические показ; тели, сдвиги которых были статистически достоверными. Кроме того, при расчетах непараметрическими методами статистики было выявлено увеличение К =0,5 через 30 с, 5 и 15 мин (соответственно Р<.0,01, 0,05 и 0,05). Такие вычисления были проведены в связи с тем, что р; определение К =0,5 значительно отличается от нормального.

Наибольшее число достоверно измененных показателей наблюдалос: при обследовании через 30 с после пробы. Обращало на себя внимание практически полное отсутствие сдвигов через 5 минут после проведен функциональной пробы и появление второй волны изменений через 10-21

Изучаемые физиологические показатели до и после выполнения физической нагрузки (M*iH)

физиологичес- Исходные „ Средние. отклонения^от. исходного, щ>орця_через^ _ —' т» —» — ^

кие показатели данные 30 с 5 мин 10 мин 15 мин 20 мин

ЧП, уд/мин 67,6*1,9 +11, 9±1™ +2,3*1,1 Х9Ш +2,8*0,9 +2,0*0,8 +1,5*0,8

5,85*0,66 зожд +4,29*0,64 +0,06*0,37 -0,19*0,38 -0,61*0,38 -0,79*0,34*

ИН, отн.ед. 220,8*35,5 -68,6*32,2* +32,4*32,6 +25,2*32,2 +106,9*54,0 +84,0*37,6Й

твв, °с 35,13*0,14 , пш -0,39*0,13 -0,17*0,11 +0,27*0,12* зек +0,33*0,11 +0,28*0,09

АДС,мм рт.ст. 113,4*2,9 +23,3*2,6 +4,8*2,1 -1,6*2,4 . к -4,5*1,9 5456 -6,3*2,4

МО, л 3,80*0,20 +1,35*0^3^ -0,08*0,20 -0,11*0,19 -0,08*0,13 -0,24*0,13

УО, мл 56,1*2,4 +9,0*3,4 -2,0*2,5 -4,3*2,4 -3,2*1,8 за« -5,3*1,8

Я(1), отн.ед. 0,40*0,05 , зшш +0,24*0,07 +0,08*0,05 +0,10*0,05 L яй* +0,13*0,04 +0,04*0,06

В=0,3, отн.ед. 32,3*1,1 + * +3,5*1,4 +0,9*1,2 +1,0*1,0 -0,7*1,3 +1,4*0,9

^Примечание: я Р<0,05, жяР<0,02, занР<0,01, зваи Р< 0,001.

шшут, Цри атом вариация интервалов пульса, индекс напряжения, тем ратура выдыхаемого воздуха, систолическое артериальное давление и ударный объем меняли знак отклонений от исходного уровня на против: положный?

4-; Действие вогмушапоих факторов, изменяющих соотношение пара симпатического и симпатического тонуса

Наибольшее число достоверно измененных физиологических показа телей было зарегистрировано через 1-2 а 5 часов после введения про рина (табл.2). Максимальные изменения различных показателей были з фиксированы в различное время-. Так, для частоты пульса и показател И =0,3 наибольшие сдвиги отмечались через 2 часа после введения пр парага, для вариации интервалов пульса и диастолического артериаль ного давления - черев 3 часа, для температуры выдыхаемого воздуха через 5 часов, для систолического артериального давления - через 4 часа и для минутного объема крови - через I час.

Максимальное число измененных показателей после введения атро на наблэдалось через I и 6 часов (табл. 3). Направление этих измен нхй не было однозначным в период наблюдения. Так, если через I час после введения препарата наблюдалось увеличение частоты пульса, К =0,3, снижение ударного объема, через 2 часа - увеличение диасто ческого артериального давления, то через 6 часов сдвиги перечислен показателей по сравнению с исходным уровнем были противоположными. Кроме того, через I час наблюдалась тенденция к увеличению минутно объема кровообращения, а через 3 и 5 часов было зарегистрировано е достоверное снижение; Показатели, характеризующие колеблемость кар диоинтервалов, претерпевали волнообразные изменения, но без против положной фазы. Отмечалось также достоверное, начиная с 3-го часа п еле .-введения атропина, снижение систолического артериального давле ния.

Таблица 2. . я

Изучаемые физиологические показатели до и после введения прозерина (М - т» )

физиологиче- Исходные Средние отклонения от исходного уровня через:

ские показа- данные 1 час 2~часа 3~чада "I чада 5 чаоов ** 6 чшов " тели

£Ш » к и

ЧП, уд/мин 69,4*2,6 -7,2-1,3 -7,5*1,2 -3,1*1,5 -3,7*1,7 -4,5*2,0 -4,1*1,7

ВИП, % 6,40*0,87 -1,19*0,61 -0,93*0,50 -1,40*0,62 -0,70*0,60 -0,70*0,57 -0,52*0,85 '

■ ы

^^ ЗйбЗ ^ Со

ТВВ, °С 35,39*0,13 -0,34*0,11 -0,35*0,12 -0,20*0,11 -0,30*0,17 -0,42*0 Д5 -0,13*0,15 I

АДС,ым рт.ст.117,3*2,6 -6,4*2,0 -3,8*2,4 -4,1*2,7 -10.0*2,1 -7,3*2,8 -8,6*1,7

АДЦ,мы рт.ст. 76,5*2,4 -0,9*1,7 -1,3*2,1 -5,9*2,4* -2,5*3,0 -4,5*3,1 -5,1*2,5

МО, Л 3,70*0,25 -0,49*0,18 -0,43*0,18 +0,12*0,20 -0,38*0,23 -0,18*0,28 -0,18^,23

ИЙ азш

Е=0,3,отн.ед. 32,2*1,5 -3,6*1,3 -4,0*1,1 -1,7*1,1 -2,8*1,7 -2,4*1,5 -1,4*1,5

в Примечание: обозначения те яе, что и в табл. I.

Таблица 3.

Изучаемые физиологические показатели до и после введения атропина (М * гл)к

Физиологиче- Исходные Средние отклонения от исходного уровня через:

ские показа- данные ----------------

тели I час 2 часа 3 часа 4 часа 5 часов 6 часов

. 3ÖÖÖ€ 3ÖÖÖ5 3ÖS3B5

ЧП, уд/мин. 68,0*2,5 +12,6*1,8 +1,9*1,7 -2,4*1,5 -5,5*1,4 -7,6*1,4 -9,6*1,3

K3Ü53i X3CS

ВИН, % 6,00*0,62 -2,76*0,48 -0,78*0,38 -1,28*0,38 -0,71*0,42 -0,77*0,44 -0,46*0,72

ИН.отн.ед. 199,0*29,6 +394,6±5fM3 +61,9*30,2 +69,4*29,8 -14,7*29,8 -7,6*27,0 -49,6*27,9 ^

I

. , , .aaset х ш . шат

АДС,мм рт.ст. 114,6*3,2 -3,8*2,4 -3,6*2,1 -9,2*2,3 -5,4*2,3 -6,1*3,0 -7,4*1,5

АДД,мм рт.ст. 73,2*2,3 +3,4*2,0 +3,9*1,8 -0,5*1,8 -5,3*3,1 -4,3*1,5 -8,4*1,9

JÖBf R}£ + «к

УО, мл 55,6*3,0 -6,3*2,1 -6,1*2,2 -4,4*2,2 +3,2*3,3 -0,11,6 +5,4*1,9

МО, л 3,78*0,26 +0,23*0,15 -0,34*0,18 -0,38*0,17 -0,16*0,19 -0,43±0д3 -0,22*0,14

, 39И , L KSK* ^ äöööi

К=0,3,отн.ед. 32,1*1,5 +5,3*1,8 +1,1*1,4 -0,6*1,2 -2,2*1,3 -4,4*1,2 -4,1*0,8

к Примечание: обозначения те же, что и в табл. I.

5. Изменение физиологических показателей при действии нитроглицерина

После приема нитроглицерина наблюдалось увеличение частоты пульса через 3 и 10 минут (соответственно +10,8*2,0 и 7,5*2,0 уд/мин, Р< 0,001 и 0,01), асимметрии распределения кардиоинтервалов (+0,37* 0,12 и +0>33*0,П отн.ед., Р<0,01), температуры выдыхаемого воздуха через 3 минуты (+0,32*0,10 °С, Р<0,01), снижение систолического артериального давления через 3 и 10 минут (соответственно -7,0*2,5 и -8,2*2,6 мм рт.ст,, Р4 0,02 и 0,01) и ударного объема через 3 минуты (-7,2*3,3 мл, Р<0,05).

Обрадала на себя внимание противоположная динамика изменений частоты пульса и артериального давления. Так, частота пульса после максимального увеличения через 3 шнуты стала возвращаться к исходному уровню, а систолическое артериальное давление снижалось через 3 минуты и продолжало уменьшаться до десятой минуты. Кроме того, наблюдались сдвиги асимметрии распределения кардиоинтервалов, чего не отмечалось при других функциональных пробах. Следует отметить также отсутствие изменений показателей, характеризующих колеблемость кардиоинтервалов, при увеличении частоты пульса, в отличие от сдвигов после введения атропина,-

Результаты автоматизированного разграничения функциональных состояний

После расчета уравнений линейно-дискриминантных функций была произведена проверка автоматического разграничителя;- При этом показатели каждого из обследуемых были рассчитаны для исходного состояния и состояний после проведения функциональных проб. Относительно удовлетворительных результатов удалось добиться при расчете по уравнениям, предназначенном для. сравнения двух состояний, например, .исходно-

- IS -

го - через I час после введения прозерина, исходного - *врез 2 часа после введения атропина. Проверка разграничителя показала, что веро ятнооть ошибки колеблется от 4,2 до 37,в зависимости от выраженн сти (функциональных сдвигов по сравнению с исходным состоянием;

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

Результаты корреляционного анализа изучаемых физиологических п казателей позволили выявить их информативность при проведении дальнейших исследований. Так, практически функциональная взаимосвязь асимметрии и эксцесса распределения кардиоинтервалов с рассчитанными для них критериями Сгьвдента свидетельствует о крайне низкой информативности последних как показателей математического анализа рит< ма сердца; В исследованиях, проведенных различными авторами, отмеча ется значительная зависимость среднего квадратичного отклонения ряд: кардиоинтервалов от частоты пульоа (Воробьев В.М., Чебаков В.П., 1981; Двинер У,- с соавт;,1987, Ewing j.j. е.а., 1981; Rich u.w. е.а 19В8 )•£ Такая взаимосвязь выявлена нами для индекса напряжения, однако показатель вариации интервалов пульса был слабо связан с частотой сердцебиений, что указывает на его большую значимость для характеристики вариабельности кардиоинтервалов;

Впервые установленная умеренная взаимосвязь ыекду средней частотой пульса и асимметрией позволяет сделать предположение о зависимости характера распределения кардиоинтервалов от частоты сердцебиений. Взаимосвязь частоты дыханий и показателя автокорреляционной функции К(1), не описанная в доступной литературе, может косвенно отражать зависимость выраженности дыхательной аритмии от частоты дыханий ( Angelone А., Koulter H.А., 1964; Hirich J.A., Bishop Б.В., 1981 ). Таким образом, установление ряда взаимосвязей

между показателями математического анализа ритма сердца а "традици-

эиными" показателями дозволило в определенной степени раскрыть значимость первых для опенки физиологических состояний.

Результаты, полученные при исследовании частоты пульса у лиц разного возраста, были сопоставлены как с данными авторов, отрицающих возрастную зависимость (Гуськова А.К., Денисова Е.А.,1975; Денисова Е.А.,1977; Фролькис В.В. с соавт.,1984), так и с данными авторов, юдтверядаюиих ее ( Gillum R.F., 1938; Person A., Soldiers G., 1983i Simpson D.M.e.a. ,1988 ). Обнаруженное снижение частоты пульса у аен-цин 40-49 лет может быть обусловлено соответствующим изменением гормонального фона и, в частности, снижением уровня эстрогенов. Стабиль-50сть частоты пульса у мужчин по всей видимости связана с относительна постоянством содержания тестостерона в плазме крови в возрастном ютервале от 16 до 60 лет (Фролькис В.В. с соавт. ,1982); Нелинейное вменение эксцесса распределения кардиоинтервалов и показателя R =0,3 : увеличением возраста у женщин может объясняться действием тех же факторов, которые влияют на среднюю частоту пульса.

Отсутствие линейной зависимости большинства изучаемых физиологи-зеских показателей от возраста обследуемых указывает на невозможность «¡пользования регрессионного анализа для'установления границ нормаль-шх значений. В связи с этим нами было осуществлено определение та-сих границ с помощью метода сигмальных отклонений для груш лиц раз-гаго пола и возраста.

Сопоставление субъективной оценки самочувствия и степени нервно-юихического напряжения с объективным состоянием, регистрируемым ком-глексом "Фильтр-2", показало отсутствие тесной связи между субъективными и объективными показателями. Тем не менее, следует отметить, ito изменение эксцесса распределения кардиоинтервалов в зависимости it самочувствия косвенно может служить объективном подтверждением данных опроса. Кроме того, об ухудшении самочувствия у женщин может ¡видетельсьвовать снижение диастолического артериального давления.

Изменение большинства физиологических показателей после выполнения физической нагрузки свидетельствует о достаточной.их информативности при выявлении данного функционального состояния. Увеличение колеблемости кардиоинтервалов, отмеченное нами и некоторыми другими исследователями (Белецкий Ю.В., Голубчиков A.M.,1977), может быть связано с постепенным уменьшением их длительности в течение периода регистрации. Противоположные сдвиги через 20 минут говорят о стабилизации ритма сердца к кокпу восстановительного периода. Одновременное увеличение колеблемости кардиоинтервалов и показателей автокорреляционной функции представляет собой характерное сочетание при значительной нестабильности функционального состояния. Математический анализ сердечного ритма в атом случае имеет особое значение, так как с его помощью становится возможным определение тренда средней частоты сердечных сокращений в течение периода регистрации.

Двухфазные колебания ряда показателей могут свидетельствовать о том, что возвращение it исходному состоянию после выполнения даке незначительной физической нагрузки имеет характер затухающего колебательного процесса. При этом для полного восстановления исходных значени, требуется не менее 20 минут.

Об информативности изучаемых физиологических показателей при изменении соотношений между симпатическим и парасимпатическим тонусом говорят достоверные сдвиги большинства из них при введении прозерина или атропина. В отличие от имеющихся литературных данных (Никулина Г.А.,1974) повышение парасимпатического тонуса при действии прозе-в наших исследованиях не приводило к увеличению колеблемости кардиоинтервалов. Такое состояние может быть связано с уменьшением модулирующего влияния парасимпатического отдела вегетативной нервной системы в результате накопления апетилхолина в симпатической щели. Похожие изменения ритма сердца были зарегистрированы у спортсменов, обладающих высокой физической работоспособностью (Кепеженас А.К., Немайга-

те Д.И., 1982). Уменьшение температуры выдыхаемого воздуха при повышении парасимпатического тонуса возможно обусловлено появлением скрытого бронхоспазш. Основанием для такого предположения могут служить сведения о понижении этого показателя у больных бронхиальной астмой (Агарков Ф.Т., Агарков С.Ф.,1985).

Как и после физической нагрузки, в периоде восстановления наблюдались значительные сдвиги физиологических показателей, особенно заметные после введения атропина. Учитывая подученные данные можно предположить, что период восстановления исходного функционального состояния независимо от того, какой фактор вызвал возмущение, протекает по типу затухающего колебательного процесса. Выявление таких функциональных сдвигов возможно с помоиыо комплекса изучаемых физиологических показателей.

Достаточно высокая специфичность изменений при действии нитроглицерина обусловлена его влиянием на тонус гладкой мускулатуры вен и артерий (Козлова Г.С. с соавт,-,1985;Костко С,3.,1985, Parker j.o.e.a., 1970 и др".). В этом случае, помимо вторичного повышения сишатическо го тонуса в результате развития компенсаторных реакций можно предполагать наличие явлений дестабилизации синусового ритма.' Об этом свидетельствует увеличение асимметрии распределения кардиоинтервалов и отсутствие повышения их колеблемости. Математический анализ ритма сердца позволяет дифференцировать воздействие атропина и нитроглицерина, выявляя в последнем случае дестабилизацию работы синусового узла.

Результаты применения линейно-днскришнантного анализа также доказывают достаточную информативность комплекса изучаемых физиологических показателей при автоматизированном разграничении функциональных состояний. Для более точной диагностики необходимо использование индивидуального подхода.

Таким образом, в результате проведения работы выявлены возможные

области применения фонологических показателей! регистрируемых автч матизированкыш комплексами типа "Фильтр". Использование фиксировш ного их набора значительно облегчит диагностику функциональных cocí яниЯ организма человека.

ВЫВОДЫ

1. Физиологические показатели, регистрируемые автоматизирован! ми комплексами типа "Фильтр", могут быть использованы для выявление функциональных состояний, сопровождающихся изменением соотношений между симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы. При этом преобладание парасимпатического тонуса характеризуется снижением частоты пульса, систолического артериального давления, минутного объема кровообращения, температуры выдыхаемого воздуха, показателя автокорреляционной функции ряда интервалов пуль са R = 0,3, а преобладание симпатического тонуса - увеличением част ты пульса, индекса напряжения, R = 0,3, уменьшением коэффициента ва риации интервалов пульса и ударного объема сердца.

2. Изменение ряда показателей после приема нитроглицерина (уве личение частоты пульса, асимметрии распределения пульсовых интервалов, температуры выдыхаемого воздуха, снижение систолического артериального давления и ударного объема сердца) при отсутствии сдвигов со стороны коэффициента вариации интервалов пульса и индекса напряжения свидетельствует о возможности их использования с целью определения влияния некоторых вредных факторов окружающей среда, действующих, непосредственно на сердечно-сосудистую систему.

3. Для физиологических показателей, получаемых при помощи автоматизированных комплексов (исключение составляет асимметрия распр деления интервалов пульса), характерна их зависимость от пола и воз раста обследуемых лиц, что необходимо учитывать при разработке границ нормальных значений.

4. Сразу после выполнения умеренной физической нагрузки отмеча-зтся изменение практически всех показателей, регистрируемых автоматизированным комплексом. Колебания некоторых из них (вариации интерзалов пульса, индекса напряжения, температуры выдыхаемого воздуха, ¡истолического артериального давления, ударного объема сердца) наб-нодаются на протяжении не менее 20 минут.

5. Одновременное увеличение колеблемости интервалов между пуль-¡овыми волнами (увеличение коэффициента вариации интервалов пульса, ишжение индекса напряжения) и повышение параметров автокорреляци-1НН0Й функции (К(1), й = 0,5, Я= 0,3) свидетельствуют о медленном 'ренде средней частоты пульса в течение периода регистрации.

6. Возвращение физиологических параметров к исходному состоя-:шо после действия возмущающих факторов (физическая нагрузка, дей-твие прозерина, атропина) происходит не линейно, а представляет ¡однообразный процесс. Приэтом возможно отклонение показателей от сходного уровня в противоположную сторону.

7. Для оперативной ориентировочной опенки функционального сос-ояния организма человека может быть использован метод линейно-ди-криминантного анализа. Возможна диагностика повышения симпатическо-о или парасимпатического тонуса, восстановительного периода после ыполнения физической нагрузки, состояния после приема нитроглице-ика. .

8. Коэффициенты Стьюдента для асимметрии и эксцесса распреде-ения интервалов пульса, рассчитываемые комплексами типа "Фильтр", е несут дополнительной информации по сравнению с показателями симметрии и эксцесса распределения. В связи с этим их использова-ие не представляется целесообразным.

- 22 -

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТШЕ ДИССЕРТАЦИИ

^Диагностические возможности автоматизированных комплексов типа "фильтр" при оценке состояний, сопровождающихся повышением тс нуса симпатической нервной.системы //Тез. докл..III Всесоюзной кок ференции "Экстрем-90". - Ы.,1920. - С.498/Соавт.: Пелищук В.К., Шумакова K.M./.

2. Автоматизированные комплексы, предназначенные для оператив ного обследования лиц, работающих в экстремальных условиях// Там к С.497-49Я/Соавт.Пелищук В.К., Шорина И.Б.-, Бресткин П.А./.

3. Результаты применения автоматизированного медицинского ком лекса "Фильтр-2" для оценки функционального состояния организма до и после приема нитроглицерина//Бюллетень гигиена, токсикологии и профпатологии. - 1988. - Л47. - С.69-73.-

4. Результаты обследования практически здоровых лип автоматизированный комплексом "Фильтр-2"//Биллет ень гигиены, токсикологии и профпатологии. - 1990. - Я 51. - С. 106-107.