Автореферат и диссертация по медицине (14.00.09) на тему:Вегетативная регуляция сердечно-сосудистой системы плодов и новорожденных детей, перенесших хроническую внутриутробную гипоксию

На правах рукописи

ТУРОВСКИЙ Ярослав Александрович

ВЕГЕТАТИВНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ ПЛОДОВ И НОВОРОЖДЕННЫХ ДЕТЕЙ, ПЕРЕНЕСШИХ ХРОНИЧЕСКУЮ ВНУТРИУТРОБНУЮ ГИПОКСИЮ

14.00.09 - педиатрия 14.00.16 - патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Воронеж-2005

Работа выполнена на кафедрах неонатологии и нормальной физиологии ГОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н.Бурденко Министерства здравоохранения РФ» (ГОУ ВПО «ВГМА им. H.H. Бурденко МЗ РФ»)

НАУЧНЫЕ РУКОВОДИТЕЛИ

Доктор медицинских наук, профессор Логвинова Ия Ивановна Доктор медицинских наук, профессор, заслуженный работник высшей школы РФ Яковлев Виктор Николаевич

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ

Доктор медицинских наук, профессор Неретина Алла Фёдоровна Доктор медицинских наук, профессор Бобынцев Игорь Иванович

ВЕДУЩЕЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ГОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет»

ГОУ ВПО «ВГМА им. H.H. Бурденко МЗ РФ» по адресу: 394022, г.Воронеж, ул. Студенческая, д. 10, телефон 59-89-92

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «ВГМА им. H.H. Бурденко МЗ РФ»

Защита диссертации состоится 2005 года

в Л?час. на заседании диссертационного совета Д.208.009.02

Автореферат разослан 2005 года.

диссертационного совета

Ученый секретарь

Ульянова Л В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Антенатальные факторы оказывают влияние не только на состояние плода, но и на особенности течения периода новоро-жденности, что, в конечном итоге, сказывается на здоровье и дальнейшем развитии ребёнка [Балаболкин И.И.,2003; Григорьева В.Н., 2003; Корнилова Е.Б., 2003; Кулакова ТА, 2001; Пинелис В.Г., 2003; Супрун СВ., 2003; Шва-лёв В.Н.,1996]. В связи с этим их оценка важна для понимания процессов индивидуального развития и плода, и ребёнка. Одним из патологических факторов, влияющих на состояние плода, новорожденного, является гипоксия [Умарова Л.Н.,2003]. В настоящее время значительное количество детей в антенатальном периоде развивается в состоянии хронической внутриутробной гипоксии (ХВГП), что и накладывает отпечаток на состояние регулятор-ных механизмов организма новорождённого, в том числе и на состояние вегетативной нервной системы [Мурошко Е.В., 1995; Сучкова Л.А., 2002]. В связи с этим проблемы диагностики хронической внутриутробной гипоксии плода и послеродовой адаптации новорожденных относятся к актуальным проблемам неонатологии.

В последние годы возросло количество детей, появившихся на свет в результате операции кесарева сечения [Айламазян Э.К., 1988; Высевко Н.М., 2003; Городков В.Н., 1988; Серов В.Н., 1989; Уткин В.В. 2002]. Течение раннего неонатального периода у детей, перенесших ХВГ и рождённых путём кесарева сечения, имеет свои особенности [Ипполитова Л.И.,2003; Рюмина И.Н. 2003], касающиеся механизмов вегетативной регуляции органов и систем. Поэтому оценка состояния вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы плода, развивающегося в состоянии ХВГ, и новорожденного в раннем неонатальном периоде представляет интерес с точки зрения определения напряженности адаптационных процессов. Традиционно для анализа влияний вегетативной нервной системы на сердечно-сосудистую систему используется метод оценки вариабельности сердечного ритма (RR - интервалогра-фия для новорожденных и кардиотокография для плода) [Баевский P.M., 2000; Демидов В.Н., 1983; Рябыкина Г. В., 1996; Цой Е.Г., 2001; Цывьян П.Б., 1984]. Однако методы, используемые для оценки вариабельности сердечного

ритма (ВСР) и показателей капиллярного кровотока, до сих пор преимущественно основываются на предположении о стационарности исследуемого процесса (т.е. неизменности свойств исследуемого ряда и формирующих его механизмов во времени), и практически не используются методы, адаптированные к расчету динамических временных рядов, содержащих различные меняющиеся во времени амплитудно-частотные характеристики, отражающие влияния различных регуляторных механизмов на функционирование органов и тканей.

Цель исследования. Выявить методами, адаптированными к анализу динамических временных рядов, функциональные особенности вегетативной регуляции сердечного ритма плодов в состоянии хронической внутриутробной гипоксии, а также вариабельности сердечного ритма и капиллярного кровотока у новорожденных в зависимости от метода родоразрешения.

Задачи исследования.

1. Провести анализ вариабельности сердечного ритма плодов в позднем фе-тальном периоде, находящихся в состоянии хронической внутриутробной гипоксии.

2. Выявить, в зависимости от метода родоразрешения, динамические характеристики вариабельности сердечного ритма новорожденных в раннем нео-натальном периоде, перенесших хроническую внутриутробную гипоксию.

3. Оценить, в зависимости от механизма родоразрешения, динамические характеристики капиллярного кровотока новорожденных в раннем неонаталь-ном периоде, перенесших в антенатальном периоде хроническую гипоксию.

Научная новизна. Впервые, с использованием метода вейвлетного анализа получены данные о временной динамике короткоживущих паттернов ВСР плода и новорожденного. Описана динамика короткоживущих паттернов скоростных показателей капиллярного кровотока новорожденных. Выявлен и количественно описан эффект периодического увеличения влияний различных контуров регуляции на сердечно-сосудистую систему новорожденного, феномены синхронизации активности разночастотных составляющих ВСР, скоростных показателей капиллярного кровотока. Впервые охарактеризована динамика изменения активности разночастотных компонентов исследуемых процессов в зависимости от уровня активности компонентов

другой частоты. Определены типологические особенности короткоживущих паттернов ВСР и скоростных показателей капиллярного кровотока. Охарактеризовано количество доминирующих частот ВСР и показателей капиллярного кровотока. Выявлено свойство самоподобия ВСР плода.

Теоретическая и практическая значимость. Полученные результаты расширяют представления о влиянии типа родоразрешения и хронической внутриутробной гипоксии на антенатальную и раннюю постнатальную регуляцию вегетативной нервной системой вариабельности сердечного ритма и капиллярного кровотока человека. Полученные результаты позволяют более качественно оценивать не только вегетативную регуляцию сердечной деятельности, но и вегетативную и гуморальную регуляцию капиллярного кровотока новорожденных. Они расширяют представления о функциональном значении нестационарных фрагментов ВСР и капиллярного кровотока в раннем неонатальном периоде.

Внедрение в практику. Результаты исследования используются для преподавания курса неонатологии и нормальной физиологии на педиатрическом факультете и факультете последипломного образования, а также для преподавания синергетики на физическом факультете Воронежского государственного университета. Разработанные программные пакеты «MEDWAVE 1.0» и «MEDWAVE 1.1» используются для анализа медицинских сигналов и изображений на кафедрах нормальной и патологической физиологии, неонатологии, акушерства и гинекологии № 2 ВГМА им. H.H. Бурденко.

Работа выполнена в соответствии с программно-целевым исследованием ВГМА «Современные технологии диагностики, лечения и реабилитации заболеваний у детей» (руководитель - заслуженный работник высшей школы РФ, профессор ВА Платонова).

Основные положения, выносимые на защиту

1. Нестационарные фрагменты ВСР плодов и новорожденных, а также скоростные показатели капиллярного кровотока новорожденных отражают напряжение и эффективность процессов адаптации плодов в позднем феталь-ном периоде и новорождённых в раннем неонатальном периоде.

2. Изменение скоростных показателей капиллярного кровотока (уменьшение

линейной скорости кровотока, изменение волновой структуры) при проведении локального нагрева кожи отражает динамику формирования регулятор-ных механизмов микроциркуляции у новорождённых детей. 3. Вейвлетный анализ позволяет описывать коротко временные динамические изменения вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы плодов и новорожденных.

Апробация работы. Основные положения работы и методики применения вейвлетного анализа в оценке КК, ВСР и КТГ доложены и обсуждены на

XVIII съезде физиологического общества им. И.П.Павлова (Казань, 2001),

XIX съезде физиологического общества им. И.П.Павлова (Екатеринбург, 2004), всероссийском конгрессе «Детская кардиология 2002» (Москва 2002), 1-м и 2-м междисциплинарных семинарах «Фракталы и прикладная синергетика» (Москва 1999,2001), XXX международном научно-техническом семинаре «Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах» (Москва, 2000), на 6-й международной школе-семинаре «Хаотические автоколебания и образование структур» (Саратов, 2001), международной конференции "Математика, компьютер, образование" (Москва, 2001).

Публикация результатов исследования По теме диссертации опубликовано 24 работы, из них 15 в центральной и международной печати.

Структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 169 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературных источников, характеристики объектов и методов исследования, четырех глав собственных исследований, заключения, выводов и практических рекомендаций. Библиографический указатель литературы включает в себя 228 источников, в том числе 142 отечественных и 86 иностранных. Работа иллюстрирована 42 таблицами и 22 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Объем и методы исследования

Исследование проводилось на базе Воронежской государственной медицинской академии: на кафедре нормальной физиологии, на клинической базе кафедр неонатологии, акушерства и гинекологии № 2, на базе детского физиологического отделения городского клинического родильного дома МУЗ больницы №10 «Электроника». Было обследовано 116 новорожденных и 116

родильниц, 50 плодов и беременных.

Для достижения поставленной цели и задач были выделены группы детей, перенесших ХВГП, в зависимости от характера родоразрешения (ДЕРП или ДКС) и применённых методов оценки вегетативной регуляции сердечно сосудистой системы (ВСР или ЛДФ) (табл. 1). Группы плодов были выделены в зависимости от степени хронической внутриутробной гипоксии (табл. 2)

Таблица 1

Распределение новорожденных по характеру исследования, определяющего вегетативную регуляцию сердечно-сосудистой системы_

Труп па Родоразрсшение Количество обследованных детей Исследования, определяющие характер вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы

1 Естественным путем (контроль) 48 Ш1 - интервалография + ЭКГ

35 ЛДФ

2 Кесарево сечение 22 Щ1 - интервалография+ ЭКГ

11 ЛДФ

Таблица 2 Распределение плодов в зависимости от наличия или отсутствия кардиотоко-графических признаков хронической внутриутробной гипоксии

Груп па КТГ признаки ХВГП Количество обследованных плодов Исследования, определяющие характер вегетативной регуляции зердечно-сосудистой системы

1 1аличие признаков ХВГП 39(18-умеренная ХВГП, 21-выраженная ХВГП) кардиотокография

2 Отсутствие при-наков ХВГП 11 кардиотокография

Наряду с исследованиями, определяющими характер вегетативной регу-

ляции сердечно-сосудистой системы, каждый ребенок был обследован общеклиническими методами (осмотр, перкуссия, пальпация, аускультация), определялись также рост и масса ребенка при рождении и в дни исследований. Оценивались результаты общего анализа крови. Состояние ребенка в родильном зале оценивалось по шкале Апгар на 1-й и 5-й минутах. Состояние вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы новорожденного оценивалось двумя методами: RR - интервалографией и ЛДФ. Регистрация осуществлялась в первой половине дня между 10 и 12 часами, после кормления новорожденных, в состоянии относительного покоя ребенка, при нахождении его в детской функциональной кроватке с поднятым на 10-15° головным

концом.

Помимо результатов обследования ребенка использовалась информация о состоянии матери: возраст, количество предшествующих беременностей и родов, прерывания беременности и их причины. Выявлялись сопутствующие заболевания матери, а также заболевания, перенесённые матерью в период беременности. Определялись особенности течения беременности. Состояние плода оценивалось как общеклиническими методами, так и с помощью КТГ, ультразвуковой фетометрии и доплеровского исследования плацентарного и маточного кровотока.

ЯЯ - интервалография осуществлялась с использованием программно-аппаратного комплекса "Кад-03" производства НПО "ДНК" г. Тверь. Сигнал ЭКГ с электродов, расположенных во II отведении, оцифровывался и поступал в компьютер. Длительность записи составляла 550-600 кардиоинтерва-лов. Лазерная доплеровская флоуметрия (ЛДФ) регистрировалась с правой височной области головы ребенка с использованием прибора «ЛАКК - 01» производства НПО «Лазма». Интегральным показателем капиллярного кровотока служил показатель микроциркуляции (ПМ), который линейно связан со скоростью потока эритроцитов, их количеством и числом функционирующих микрососудов в объеме ткани (1-1,5 мм3). Вначале осуществлялась запись ПМ новорожденного в состоянии относительного покоя. Затем проводилась термопроба, заключающаяся в нагреве термоэлементом прибора ^ = 37,5° С) исследуемого участка кожи наряду с непрерывной регистрацией ПМ. Кардиотокография (КТГ) служила методом оценки ВСР плода. Регистрация осуществлялась с использованием прибора фирмы «Corometrics». Запись КТГ с последующим анализом тахограммы осуществлялись в 1-й половине дня у плодов со сроком гестации 32 - 40 недель.

Для анализа временых рядов КТГ, ЛДФ и RR-интервалограмм использовались статистические и спектральные методы анализа. В оценке КТГ помимо статистических показателей [среднее, мода, а СУ, Ас и Эк] использовался ПСП - показатель состояния плода (В.Н. Демидов, 1983). Для оценки вклада каждого уровня регуляции (диапазона частот) в формирование общей картины сигнала использовался Фурье-анализ с расчётом СГТМ в сле-

дующих частотных диапазонах: при анализе кардиотокограмм в диапазонах 0,0025 - 0,07 Гц, что соответствует акцелерациям (медленноволновым, высокоамплитудным колебаниям), и 0,07 - 0,5 Гц (область базального ритма); на RR-интерваллограммах новорожденных выделялись следующие частотные диапазоны: выше 0,15 Гц (HF, отражает влияние парасимпатического отдела ВНС); 0,15-0,05 Гц (LF, отражает влияние симпатического отдела ВНС). При анализе ЛДФ исследовались частотные диапазоны 4,5 - 1 Гц (высокочастотный диапазон, частично связан с ВСР) и 1 - 0,25 Гц (низкочастотный диапазон, частично связан с дыхательными движениями).

Для описания коротковременных паттернов был применён вейвлетный анализ (ВА). При анализе ВСР и ЛДФ использован один из видов ВА - непрерывное вейвлет-преобразование, позволяющее детально описать временную динамику частотных компонентов в сигнале. Энергетические диаграммы (скейлограммы, J. ScaIgle,1993) строились на кратковременных отрезках, что позволило, после расчёта вейвлетной плотности мощности (ВПМ), отслеживать временную динамику процесса. При анализе КТГ, ВСР и ЛДФ рассматривались частотные диапазоны, представленные выше. Отрезки времени, в которых исследуемый сигнал меняет свои свойства, назовём нестационарными. Дальнейшая обработка кривых ВПМ позволила выявить уровень стационарных фрагментов, изменчивость сигнала в данном частотном диапазоне, суммарную мощность нестационарных фрагментов и суммарное время нестационарных фрагментов. Был использован алгоритм, позволяющий сравнивать время и синхронность появления нестационарных фрагментов в раз-ночастотных диапазонах, что отражает их синхронизацию. Другой алгоритм обеспечивает сравнение значений ВПМ высокочастотного компонента исследуемого сигнала на восходящих фронтах медленноволновой компоненты и аналогичные значения на нисходящих фронтах. На каждой из построенных скейлограмм определялись наиболее выраженные частотные компоненты, что позволяет определить количество каналов регуляции, формирующих картину ВСР и ЛДФ. ВА позволяет выявить самоподобие исследуемого процесса (сохранение свойств процесса на разных масштабах наблюдения).

Для выполнения автоматизированных расчетов предварительной обработки, статистического, спектрального и вейвлетного анализа сигналов со-

вместо с кафедрой физики полупроводников и микроэлектроники ВГУ были разработаны программные пакеты серий «MEDWAVE». Результаты исследования обрабатывались с использованием статистических пакетов Statistica 5.11, SPSS 9.0. В зависимости от распределения использовался критерий Стьюдента, или знаково-ранговый критерий Вилкоксона, критерий Манна-Уитни, критерий Колмогорова-Смирнова. Различия считались значимыми при р<0,05. Для выявления взаимосвязи между исследуемыми показателями использовались критерии линейной корреляции Пирсона и критерий Спирмена. Парные случаи сравнивались с использованием критериев Стью-дента и Вилкоксона для парных случаев. Для оценки качественных переменных использовался критетрий х2, z-критерий и точный критерий Фишера. Для классификации значений применялся набор алгоритмов кластерного анализа (в частности, метод К-средних).

Результаты собственных исследований Вариабельность сердечного ритма плодов. Беременные женщины составили три группы в соответствии с состоянием их плодов: 1) контрольная группа беременных, плоды которых были без КТГ признаков внутриутробной гипоксии, 2) группа беременных, чьи плоды находились в состоянии умеренной внутриутробной гипоксии, 3) беременные, чьи плоды находились в состоянии выраженной внутриутробной гипоксии. Значимых различий в частоте встречаемости исследуемых признаков (осложнённый соматический и акушерско-гинекологический анамнез, анемия, хроническая фетоплацен-тарная недостаточность, гестоз, порядковый номер беременности и родов) выявлено не было. Обращает на себя внимание во всех исследуемых группах высокий процент беременных женщин, имеющих осложненный соматический и акушерско-гинекологический анамнез. У всех беременных выявлен гестоз. В группе беременных, у плодов которых были выражены кардиотоко-графические признаки ХВГП, содержание гемоглобина и количество эритроцитов в крови было более низкое, чем у беременных контрольной группы (гемоглобин составил 113.86±2.03 г/л и 123.3±3.61 г/л, эритроциты 3.56±0,07*1012/л и 3,81±0,13*1012/л соответственно). По другим элементам формулы крови, а также по СОЭ и общему белку различий между группами

выявлено не было.

Выявлены различия в ЧСС плодов контрольной группы (128,00±1,25 уд/мин) и группы с выраженными признаками внутриутробной гипоксии (135,54±1,88 уд/мин, р<0,01). Значения ЧСС в группе плодов с умеренными признаками внутриутробной гипоксии занимали промежуточное положение (133,72±1,94 уд/мин) и не отличались от аналогичных значений других групп. В ходе исследования вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы плодов в состоянии ХВГП установлено, что с увеличением степени хронической внутриутробной гипоксии наблюдается снижение активности нервных центров, модулирующих волновую активность, при этом в большей степени уменьшается медленноволновая активность КТГ, т е. акцелерации Наряду с этим наблюдается и уменьшение амплитуды волн базального ритма (рис.1).

При анализе нестационарных фрагментов установлено, что с увеличением степени гипоксии снижаются не только тонические влияния ВНС, но и мощность нестационарных

Рис. 1. Спектральная плотность мощности вариабельности сердечного ритма плода фрагментов ВСР. В то же (М±ш),* р<0,01 - различия по сравнению с

контролем, •• р<0,01 - по сравнению с груп- время различий между пой с умеренными признаками внутриутробной тролем и детьми с умеренной

ГИПОКСИИ.

степенью ХВГП выявлено не было. То есть при умеренной степени ХВГП за счет напряжения механизмов, модулирующих ВСР, уровень волновой активности поддерживается на необходимом для нормального функционирования организма уровне.

При выраженной ХВГП происходит истощение механизмов вегетативной регуляции СР. Как следствие, наблюдаются существенные изменения в волновой динамике КТГ, проявляющиеся в уменьшении мощности нестационарных фрагментов. Механизм адаптации ВСР к ХВГП связан с увеличением времени, в течение которого ВНС оказывает активное воздействие на

ВСР плода. Использование ВА позволило установить, что базальный ритм и акцелерации формируются двумя группами нервных центров (всего их четыре), что проявляется наличием двух групп частот, модулирующих ВСР в каждом из исследуемых диапазонов вне зависимости от степени ХВГП.

Выявленный феномен синхронизации в появлении нестационарных паттернов ВСР при ХВГП отражает процесс оптимизации регуляции ВСР при гипоксии, в норме этот эффект не наблюдается. В то же время медленновол-новое увеличение и уменьшение ЧСС не оказывает влияния на структуру ба-зального ритма. Помимо этого установлено, что ВСР плода представляет собой самоподобный процесс, причем это свойство сохраняется и при выраженной ХВГП.

После родов было обследовано 50 доношенных новорождённых. Различий между группами по шкале Апгар, антропометрическим показателям и половому составу между исследуемыми группами выявлено не было.

Клинико-лабораторная характеристика исследуемых групп новорождённых детей (исследование ВСР и ЛДФ). При исследовании ВСР группа новорожденных, родившихся через естественные родовые пути (контроль) составила 48 детей (23 мальчика, 25 девочек), родившихся в результате экстренного кесарева сечения - 22 ребёнка (12 мальчиков, 10 девочек) При исследовании микроциркуляции одну группу составили 35 детей (14 мальчиков, 21 девочка), рождённых через естественные родовые пути (контроль). Вторую составили 11 детей (6 мальчиков, 5 девочек), рожденных путём экстренного кесарева сечения.

Значимых различий в частоте встречаемости исследуемых признаков (осложненный соматический и акушерско-гинекологический анамнез, анемия, хроническая фетоплацентарная недостаточность, гестоз, порядковый номер беременности и родов) между матерями, родившими детей через естественные родовые пути, и матерями, родившими детей в результате операции кесарева сечения, а также между группами детей, у которых исследовался КК, и детей, у которых исследовалась ВСР, не было выявлено. Частоты встречаемости исследуемых признаков в группах не отличались от частот

встречаемости аналогичных признаков у беременных, чьи плоды исследовались методом КТГ.

Показаниями для экстренного кесарева сечения служили клинически узкий таз, рубец на матке и угроза разрыва матки по рубцу, тазовое предлежа-ние и крупный плод в сочетании с ОАГА, аномалии родовой деятельности и острая внутриутробная гипоксия плода. Различий между группами, в которых исследовались показатели КК и ВСР, по частоте показаний к кесареву сечению выявлено не было.

Таблица 3

Рост (см), масса (кг), данные шкалы Апгар (баллы) групп детей

Примечание: **р<0,01-различие с массой ребенка при рождении, ир<0,С ■■р<0,01 -с массой ребенка на 3 сутки.

Рост и масса ребенка, зарегистрированные в родильном зале, на 3 и 5 сутки жизни, представлены в табл. 3. Во всех группах наблюдается близкая динамика изменения массы тела, что отражает её физиологическую убыль. Данные общего анализа крови в большинстве исследуемых групп не различались. Анализировались диагнозы новорожденных при выписке (табл. 4) и сроки выписки. Различий в частоте встречаемости диагноза у новорожденных при выписке не обнаружено. Вне зависимости от способа родоразреше-ния, различий между исследуемыми группами выявлено не было. В то же время выявлены различия в сроках выписки ДЕРП (7,57±0,29 для исследований КК и 7,71±0,23 для исследований ВСР) и ДКС (10,30±0,60 и 9,77±0,42 соответственно). Различия в сроках выписки связаны с тем, что на этот показатель кроме состояния ребёнка влияет и состояние матери. Срок госпитализации после операции кесарева сечения превышает срок госпитализации после родов, прошедших через естественные родовые пути.

Таблица 4

Диагнозы новорожденных при выписке

Диагноз

ДЕРП(кол-во наблюдений)

Исследуемые группы

ЛДФ(п=35)

ВСР(п=48)

ДКС(кол-во наблюдений)

ЛДФ(п=11)

ВСР(п = 22)

Постгипоксическое состояние

23 (65%)

38(79%)

9(81%)

22(100%)

5(45%) 2(18%)

Гипербилирубинемия ЗВУР

13(37%) 4(11%)

20(42%) 9(19%)

8(36%) ■ 2(9%)

Примечание: ЗВУР - задержка внутриутробного развития; т.к. у одного ребенка может быть более одного диагноза, то сумма процентов превышает 100%.

Вышеперечисленные данные позволяют говорить о том, что по данным анамнеза матерей, диагноза при выписке, параметров общего анализа крови, а также по половому составу групп различий между ними не выявлено, что' свидетельствует об их клинико-лабораторной однородности.

Капиллярный кровоток в коже у новорождённых детей, перенесших ХВГП. Исследования вегетативной регуляции микроциркуляции у новорожденных детей, перенесших ХВГ, выявило различия в зависимости от типа ро-доразрешения.

Таблица 5

Средние значения показателя микроциркуляции (ПМ) новорождённых детей,

Дни исследования Исследуемые группы

ДЕРП (n=34), (М±т) ДКС (п — 11), (М±ш)

ИЗ (у.е.) Т(уе) ИЗ (у.е.) Т(у.е.)

2-3 сутки жизни 59,51 ±3,31 50,86±3,01»» 56,37±5,04 51,03±4,46

4-5 сутки жизни 71,55±3,22* 61,07±3,39*в 77,04±5,35* 65,96±5,39*.

Примечание: * р<0,05 - различие со 2-3 сутками жизни; • р<0,05 р<0,01 -различие с исходной записью.п-количество детей, ИЗ-исходная запись, Т-термопроба.

Таблица 6

Значения SD (а) показателя микроциркуляции (ПМ) новорождённых детей, перенесших хроническую внутриутробную гипоксию (М±ш)

Дни исследования Исследуемые группы

ДЕРП (п = 34] (М±т) ДКС(п=11)(М±т)

ИЗ (у.е.) Т(у.е.) ИЗ (у.е.) Т(У-е.)

2-3 сутки жизни 11,14±0,97 6,18±0,79*» 15,15±1,87 8,15±2,23*

4-5 сутки жизни 14,98±0,91** 8,42±1,56*» 15,10±1,48 7,81±1,59*

Примечание: ** р<0,01- различие со 2-3 сутками жизни; остальные обозначения см табл. 5.

У детей, рождённых в результате кесарева сечения, наблюдается более позднее (на 4-5 сутки жизни) проявление реакции расслабления сфинктеров сосудистой стенки в ответ на термопробу (табл. 5,6).

Использование спектрального анализа по методу Фурье выявило, что параметры СПМ в группе ДЕРП на 2-3 сутки жизни при проведении термопробы в области высоких частот уменьшаются, по сравнению с исходным состоянием. По другим показателям различия отсутствуют, отсутствуют различия и между группами.

Использование ВА выявило, что реакция на термопробу в высокочастотном диапазоне у ДЕРП сопровождается снижением, по сравнению с исходным состоянием, мощности тонических и нестационарных фрагментов, что не наблюдается в группе ДКС Помимо этого на 4-5 сутки в группе ДКС реакция на термопробу выражалась в росте времени нестационарных фрагментов, т.е. локальный нагрев кожи вызвал более длительную реакцию сосудистого русла, чем это было на 2-3 сутки жизни.

Различия между группами наблюдались в тонических влияниях высокочастотного диапазона при проведении термопробы на 2-3 сутки жизни. В низкочастотном диапазоне различия затрагивали нестационарные фрагменты (в группе ДЕРП эти показатели были ниже). При этом доминирование мощности нестационарных фрагментов наблюдается в группе ДКС, в сравнении с группой ДЕРП, как на 2-3, так и на 4-5 сутки жизни ребёнка. Полученные различия отражают более активные коротковременные изменения КК в состоянии покоя в группе ДКС. При термопробе в большинстве случаев различия отсутствуют, что можно объяснить однонаправленным увеличением просвета сосудов и подавление волновой активности сфинктеров. Для определения типов реакции сосудов кожи новорожденных был применён метод кластерного анализа.

Кластерный анализ лазерной доплеровской флоуметрии. Был рассчитан показатель удельной мощности нестационарных фрагментов кровотока, представляющих собой натуральный логарифм отношения суммарной мощности нестационарных фрагментов к суммарному времени нестационарных

фрагментов [Ел (CMH/CBH)].

Кластерный анализ показателей КК был проведён у ДЕРП. При этом полученные результаты сравнивались как между собой, так и группой ДКС (см. табл. 7). При этом выявлены следующие особенности регуляции капиллярного кровотока. В группе ДЕРП выявлена подгруппа, у которой отсутствуют изменения структуры скоростных показателей микроциркуляции в ответ на локальный нагрев кожи ребёнка, что, по реакции на термопробу, сближает данную подгруппу с группой детей, рождённых в результате кесарева сечения.

Таблица 7

Кластерный анализ показателей капиллярного кровотока новорожденных (Mim) ___

[\^(а,Ь)] у.е. в исследуемых частотных диапазонах ДЕРП (33 наблюдения) ДКС (п=11)

Кластер 1 (п=19) Кластер 2 (п=14)

2-Здни 4-5 дни 2-3 дни 4-5 дни 2-Здни 4-5 дни

1-4,5 Гц, ИС 3,36± 0,35 3,56± 0,33 4,1± 0,48 3,82± 0,39 4,46± 0,43 4,57± 0,45

0,25-1 Гц, ИС 6,46+ 0,42 6,92± 0,43 7,79±0,45 ® 7,36± 0,36 8,39± 0,41и 8,37± 0,22

1-4,5 Гц, Т 3,46± 0,34 3,21± 0,29 5,29±0,25 •®® 5,88±0,4 4,67± 0,52 4,5 5± 0,58.

0,25-1 Гц, Т 6,П± 0,40 6,19± 0,31 8,13+ 0,30®® 8,87± 0,41»®® 7,56± 0,60и 7,25± 0,61 ♦

Примечание: • р<0,05, •• р<0,01 - различие с исходным состоянием; мр<0,05 - различия с группой ДЕРЩкластер 1);» р<0,05 - различия с группой ДЕРП (кластер 2); ®р<0,05,®®р<0,01 - различия с кластером 1, ИС - исходное состояний, Т - термопроба.

Другая часть группы ДЕРП характеризовалась высоким уровнем удельной мощности нестационарных фрагментов и выраженными реакциями на термопробу, проявляющуюся в росте этих показателей. Т.е. для второго типа реакции характерно увеличение вклада нестационарных фрагментов в общую структуру ВНС при термопробе, для первого - отсутствие реакции.

Установлено, что при проведении термопробы у ДЕРП наблюдается рост зависимости ВПМ высокочастотного компонента от восходящего или нисходящего фронта низкочастотной компоненты (эффект выявлен у 8 детей в исходном состоянии на 2-3 сутки жизни и у 11 детей на 4-5, при термопробе у 25 и 16 соответственно). Помимо этого установлено, что ЛДФ новорож-

денных в частотном диапазоне от 4,5 до 0,25 Гц формируется, в среднем, восемью доминирующими частотами (четыре в диапазоне выше 1 Гц, четыре -ниже). Установлена синхронизация между временем появления нестационарных фрагментов в высокочастотном и низкочастотном диапазоне ЛДФ. Выявленный эффект не зависит от суток жизни ребёнка, типа родоразреше-ния и лекарственной терапии и, вероятно, служит механизмом интенсификации кровообращения у новорожденных.

Вариабельность сердечного ритма новорождённых детей, перенесших ХВГП. У новорождённых рассчитывались следующие показатели: М, m, SD (а), СУ, Ас, Эк (см табл. 8).

Таблица 8

Статистические и спектральные показатели ВСР новорожденных детей

(М±ш)

Исследуемый параметр Исследуемые группы

ДЕРП (п = 44) ДКС(п = 22)

2-3 сутки жизни 4-5 сутки жизни 2-3 сутки жизни 4-5 сутки жизни

М ЛЯ интервалов (мс) 487,2±12,7 457,9± 9,4 485,0± 14,0 461,5± 13,2

ББШ (мс) 44,66±4,84 34,02±1,98* 50,41 ±7,94 44,66± 7,63

СУ Ю1 интервалов(%) 9±1 7±0,4 10±1 9±1

Ас ЯК. интервалов -0,11± 0,07 -0,26± 0,09 -0,3 8± 0,16 -0,31±0,16

Эк Ы1 интервалов 0,44±0,27 0,66± 0,28 0,9±0,41 0,71± 0,38

СПМ в и-диапазоне 11435053± 3101316 6573354± 893886 104178621 2099330 11763507+ 2837026*

СПМ в Ш-диапазоне 12861985± 4283529 5210535+ 732977 6505905+ 1830432 87505731 2836341

Примечание: * р<0,05-различие со 2-3 сутками, • р<0,05 - различие с группо;

ДЕРП

Как видно из табл. 8, различия касаются только значений SD (а) у детей, рождённых через естественные родовые пути, на различные сутки наблюдения. Уменьшение значений SD (а) в период с 2-3 по 4-5 сутки жизни ребенка свидетельствуют об увеличении симпатикотонии новорожденных. Различий исследуемых показателей в зависимости от типа родоразрешения выявлено не было.

Спектральный анализ вегетативной регуляции СР (табл. 8) выявил снижение волновой динамики от 2-3 к 4-5 дню в группе ДЕРП. При этом тонус симпатического отдела ВНС в группе ДКС сечения на 4-5 сутки жизни пре-

восходит аналогичный показатель в группе ДЕРП Использование кластерного анализа СПМ позволило выявить особенности вегетативного гомеостаза в раннем неонатальном периоде (рис. 2). Выявленные в каждой из групп детей кластеры с нормотонией существенно не отличаются, в то же время в группе ДЕРП значения кластера «симпатикотоников» были ниже значений аналогичного кластера в группе ДКС. Исследование с использованием локализованного спектрального анализа на основе ВА позволило выявить различия во времени нестационарных паттернов LF диапазона. Различий между детьми с разным типом родоразрешения выявлено не было.

Применение кластерного анализа позволило выявить три типа динамики нестационарных паттернов В СР. Установлено, что чем выше удельная мощность нестационарных паттернов ВСР (УМ= Ш (СМН/СВН)), тем более четко выражена временная динамика

скластеромумереннойсимпатикотонииРостаэтогопоказателяпоказателя(табл. • р<0,05 - различия с аналогичным кла- 9). стером группы ДЕРП

У половины детей вне зависимости от типа родоразрешения выявлен односторонний канал связи между центрами симпатического и парасимпатического отделов ВНС, причем этот канал активируется только в момент изменения симпатической активности и степень его активации не зависит от исходного уровня активности симпатического отдела ВНС. Данный канал регуляции может как активировать, так и ингибировать парасимпатический отдел, что объясняется индивидуальными особенностями ВНС ребенка.

Использование ВА выявило синхронизацию между временем появления нестационарных фрагментов в HF и LF диапазонах ВСР, что отражает синхронизацию активности центров симпатической и парасимпатичекой регуля-

44 сутш 23 ср 1« 4-б^тм

Дети, рожденные пу- Дети, рожденные через ее-тем кесарева сечения тесгвенные родовые пути

Рис 2. Результаты кластерного анализа СПМ сердечного ритма новорожденных (М+ш),** р<0,01 -различия по сравнению

ции СР, направленную на оптимизацию кровообращения в раннем неона-тальном периоде. Выявленный эффект не зависит от суток жизни ребенка, типа родоразрешения и лекарственной терапии

Таблица 9

Кластерный анализ удельных значений мощности нестационарных фрагментов в группе детей, рожденных через естественные родовые пути_

Исследуемый Показатель

Кластер №1 (14 наблюдений)

Кластер №2 (14 наблюдений)

Кластер №3 (16 наблюдений)

Ьп (СМН/СВН) да диапазон 2-3 сутки

5,30±0,22

6,85±0,20вв

8,32^,23

Ьп (СМН/СВН) ЬБ диапазон 2-3 сутки

7,94±0,26

8,87±0,16**

10,2В±0,17 ♦ ♦

ьп (смн/свн) да

диапазон 4-5 сутки

6,16±0,24*

7,47±0,22*«

6,80±0,22** ♦

Ьп (СМН/СВН) ЬР диапазон 4-5 сутки

8,20±0,16

10,08±0,22**«

8,90±0,21 * ♦ ♦«

Примечание: * р<0,05 - различие с 2-3 сутками жизни; • р<0,05 •• р<0,01 -

различие с кластером №1; ♦ Р<0,05, ♦ ♦ - р<0,01 - различие с кластером №2

^^^ 1и Ъбщеи структуры БСР

как правило принимают участие один канал регуляции в рамках парасимпатического отдела и два - в рамках симпатического отдела ВНС, при этом наблюдается периодический дрейф пика мощности HF

Рис. 3 Принципиальная схема ре- диапазона в сторону частотной области гуляции вариабельности сердечно- симпатического отдела ВНС. Макси-го ритма. Объяснения в тексте

мальное количество доминирующих частот (каналов регуляции), выявленных в один момент времени, составляет шесть: две в области парасимпатической активности и четыре - симпатической.

Итак, исходя из изложенных выше результатов исследования, можно предположить следующую схему регуляции СР новорожденного (рис 3) Синусный узел (1) находится под синхронным тоническим влиянием центра парасимпатической регуляции (2) (предположительно одного) и центра симпатической регуляции (3) (как правило двух) На первом уровне регуляции (пунктирный прямоугольник) активность одного из этих контуров влияет на активность другого. В то же время у трети детей существует связь (6), оказы-

вающая влияние на активность парасимпатического отдела в зависимости от изменения активности симпатического отдела ВНС (важен сам характер изменения - возрастающий или убывающий, а не исходный уровень активности). Группы центров 2 и 3 в свою очередь находятся под модулирующими влияниями других высших центров интеграции (4, 5), которые, вероятно, обеспечивают появление нестационарных фрагментов в том или ином диапазоне и активируют новые центры в рамках подконтрольного контура регуляции.

ВЫВОДЫ

1. При хронической внутриутробной гипоксии у плодов уменьшалась активность нервных центров, модулирующих вариабельность сердечного ритма, при этом наблюдалась синхронизация их активности. Снижение активности нервных центров проявлялось в уменьшении тонических влияний при выраженной ХВГП на 58% для акцелераций и на 69% для базального ритма. Мощность нестационарных фрагментов ВСР уменьшалась для акцелераций на 69%, для базального ритма на 61%. Длительность нестационарных фрагментов существенно не отличалась от контроля в группе с умеренной ХВГП, при выраженной ХВГП уменьшалась на 25%.

2. У детей, рождённых путём кесарева сечения и перенесших ХВГП, наблюдалась более медленная динамика формирования реактивности микроцирку-ляторного русла в ответ на термопробу, проявляющаяся в уменьшении скорости кровотока на 15% только на 4-5 сутки жизни по сравнению с 2-3 сутками жизни детей, рождённых через естественные родовые пути, что отражало недостаточную сформированность механизмов регуляции микроциркуляции. Выявлено два типа формирования реакций капиллярного кровотока новорожденных на термопробу: для одного из них характерно увеличение вклада нестационарных фрагментов в общую структуру микроциркуляции при термопробе на 20%-54%, что отражает более высокую степень сформи-рованности рефлекторной регуляции микроциркуляции; для другого - отсутствие реакции, что служит показателем недостаточной сформированности регуляторных механизмов микроциркуляции.

3. Для детей, рождённых путём кесарева сечения характерны более высокие

значения тонуса симпатического отдела ВНС, чем для детей, рождённых через естественные родовые пути, что проявляется в больших значениях спектральной плотности мощности в LF-диапазоне на 44%. Выявленная синхронизация влияний на ВСР симпатического и парасимпатического отделов ВНС не зависит от механизма родоразрешения, дня жизни и фармакологической терапии и является механизмом оптимизации регуляции кровообращения в раннем неонатальном периоде.

4. Выявлено три типа динамики нестационарных фрагментов ВСР у новорождённых. Для 1-го типа, имеющего наиболее низкие значения удельной мощности нестационарных фрагментов, характерно отсутствие динамики активности симпатического отдела ВНС от 2-3 суток жизни к 4-5 суткам на фоне роста на 16% активности парасимпатического отдела ВНС. Второй тип характеризовался ростом активности симпатического отдела на 9% и парасимпатического отдела на 11%, что отражало напряжённое протекание процессов адаптации, проявившееся в увеличении центральных влияний на вариабельность сердечного ритма. Третий тип характеризовался снижением активности симпатического отдела на 13% и парасимпатического отдела на 18%, что отражало снижение напряжения адаптационных механизмов новорождённых, проявившееся в уменьшении центральных влияний на вариабельность сердечного ритма.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для более качественной оценки вегетативной регуляции у новорожденных детей целесообразно в план обследования включать лазерную доплеров-скую флоуметрию и определение вариабельности сердечного ритма.

2. При оценке вегетативной регуляции у новорожденных необходимо ориентироваться на динамику реакции капиллярного кровотока при проведении термопробы и изменение структуры нестационарных паттернов ВСР.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

Ас - асимметрия ДЕРП - дети, рождённые через естест-

ВА-вейвлетный анализ венные родовые пути

ВНС-вегетативная нервная система ДКС - дети, рождённые в результате

ВПМ - вейвлетная плотность мощности кесарева сечения ВСР - вариабельность сердечного ритма, КК - капиллярный кровоток

(СР-сердечный ритм) КТГ-кардиото ко грамма

ЛДФ - лазерная доплеровская флоумет-рия

ПСП- показатель состояния плода СПМ - спектральная плотность мощно-ста

ХВГП - хроническая внутриутробная

гипоксия плода

Эк-эксцесс

СУ- коэффициент вариации 8Б(а) - среднеквадратическое отклонение

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи и тезисы

1. Использование вейвлет-анализа для характеристики сердечного ритма студентов / Я.А. Туровский , Е.В. Дорохов, Л.А. Битюцкая, В.В.Мишин // Здоровье студентов: сборник трудов международной научно-практической конференции- М., 1999.-С.49-50.

2. Опыт использования вейвлетного анализа ритмограмм для оценки состояния сердечно-сосудистой системы плода и взрослого человека / Л.А.Битюцкая, В.В.Мишин, Я.А. Туровский, Е.В.Дорохов, Е.В. Киселева, С.В.Шамарин // Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах: материалы докладов XXX международного научно-технического семинара.- М., 2000.- С. 386-390.

3. Сравнительная характеристика показателей вейвлетного анализа плода в антенатальном периоде / Я.А. Туровский, Е.В.Киселева, СВ. Шамарин, Е.В.Дорохов, И.Н. Проскурин, М.В.Сысоев, ЛАБитюцкая, В.В.Мишин, С.Г. Жицкий // Научно-медицинский вестник ВГМА им. Н.Н Бурденко.- Воронеж, 2000.- №1_с.141-147.

4. Использование вейвлетного анализа для оценки вегетативного гомеостаза плода по данным кардиотокографии / Я.А. Туровский, М.В.Сысоев, Е.В.Киселева, С.В.Шамарин, Е.В.Дорохов, И.Н.Проскурин, Л.А.Битюцкая,

B.В.Мишин //Тезисы докладов XIII съезда физиологического общества им ИЛ.Павлова.- Казань, 2001.- С. 440.

5. Спектральный анализ тахограмм плода в антенатальном периоде / Е.В.Киселева, С.В.Шамарин, Я.А. Туровский, М.В. Сысоев, А.В.Сергеев, Е.В.Дорохов, И.Н.Проскурин, ЛАБитюцкая, Г.Д.Селезнев // Научно медицинский вестник ВГМА им. Н.Н Бурденко.- Воронеж, 2001.- № 2 - С.19-24.

6. Динамика вагусных влияний на вариабельность сердечного ритма в покое /Я.А. Туровский, М.В.Сысоев, Е.В. Дорохов, И.Н.Проскурин, Л.А.Битюцкая, Г.Д. Селезнев, В.В.Мишин // Прикладные информационные аспекты медицины.- Воронеж, 2001.- Т. 3, № 2- С.25-31.

7. Использование вейвлетного анализа для характеристики вариабельности сердечного ритма в различных функциональных состояниях / Я.А. Туров-скийВН. Яковлев, Е.В.Киселева, А.М.Тупкалова, Е.В.Дорохов, ЛАБитюцкая, В.В. Мишин, С.В.Шамарин // Сборник трудов научно - практической конференции, посвященной 25-летию творческого сотрудничества Государственного научно-исследовательского испытательного института военной медицины ВО РФ и Воронежской государственной медицинской ака-демии.-М.; Воронеж, 2001- С. 207-209.

8. Вейвлетный анализ временных рядов вариабельности сердечного ритма / Я.А. Туровский, В.В.Мишин, Л.А. Битюцкая, Е.В.Киселева, В.Н. Яковлев, И.Н.Проскурин // Прикладная нелинейная динамика.- 2002.- Т. 10, №6.-

C.16-23.

9. Вейвлетный анализ показателей микроциркуляции / Я.А. Туровский, ВАНаумов, Е.В.Киселева, А.М.Тупкалова, Л.А.Битюцкая, В.В.Мишин, З.М.Сергеева, О.В. Щекалева, В.И.Калугина, М.А.Усова // Прикладные информационные аспекты медицины,- Воронеж, 2002- Т. 4, № 2,- С.25-29.

10. Анализ рядов вариабельности сердечного ритма с использованием вейв-летного анализа в онтогенезе / Я.А. Туровский, В.Н.Яковлев, Е.В.Дорохов, В.В.Мишин, Е.В.Киселева //Актуальные проблемы восстановительной медицины в клинике и санаторно-курортных учреждениях : материалы юбилейной научно-практической конференции .- Воронеж, 2002.- С. 273-276. П.Туровский Я.А. Использование вейвлетного анализа для исследования коротковременных паттернов медицинских сигналов / Я.А. Туровский, Л.А Битюцкая, И.И.Логвинова // Фракталы и их приложения в науке и технике : труды всероссийской научной конференции .- Тюмень, 2003.- С. 22 - 28.

12. Туровский Я.А. Метод оценки динамики взаимовлияния различных уровней вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы / Я.А. Туровский, И.И.Логвинова, Е.В. Киселёва // Сборник научных трудов, посвященных 85-летию Воронежской государственной медицинской академии им. H.H. Бурденко и 40-летию со дня организации ЦНИЛ.- Воронеж, 2003.- С.379-382.

13. Туровский Я.А. Оценка структуры контуров регуляции вариабельности сердечного ритма на основе вейвлетного анализа / Я.А. Туровский, И.ИЛогвинова, Е.В. Киселёва // Сборник научных трудов, посвященных 85-летию Воронежской государственной медицинской академии им. H.H. Бурденко и 40-летию со дня организации ЦНИЛ.- Воронеж, 2003.- С.383-386.

14. Самоподобие вариабельности сердечного ритма человека на различных этапах онтогенеза /Туровский Я.А., Л.А.Битюцкая, В.В.Мишин, Е.В.Киселева,В.Н.Яковлев//Биофизика.-2003.-Т.48,№4- С. 727-732

15. Туровский Я. А.Использование вейвлетного анализа в оценке вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы / Я. А. Туровский // Российский физиологический журнал им И.М. Сеченова.- 2004.- Т. 90, №8.- С.461

16. Туровский Я.А. Использование вейвлетного анализа в оценке вегетативной регуляции сердечно-сосудистой ситемы новорождённых / Я.А. Туровский //Детская кардиология 2004 : тезисы Всероссийского конгресса .- М, 2004.-С. 338-339

Рационализаторские предложения, программные пакеты, патент.

17. Использование спектрального анализа по методу Фурье в оценке внутриутробного состояния плода на основе кардиотокографии / Я.А. Туровский, В.В.Мишин, Е. В. Киселева, И.Н. Проскурин, С.В.Шамарин, А.В.Сергеев : рац. предложение.- 2000.- № 2493

18. Вейвлетный анализ в оценке переходных процессов вариабельности сердечного ритма по данным R-R интервалографии / Я.А. Туровский, М.В. Сысоев, Л.А. Битюцкая, В.В. Мишин, И.Н. Проскурин, Е.В.Дорохов, Г.Д. Селезнев : рац.предложение.-2000-№2527

19. Вейвлетный анализ в оценке вариабельности сердечного ритма в покое с использованием квазипериодических изменений мощности сигнала R-R ин-тервалограмм / Я.А. Туровский, М.В. Сысоев, Л.А. Битюцкая, В.В. Мишин, И.Н. Проскурин, Е.В. Дорохов, Г.Д. Селезнев : рац. предложение .-2000-№ 2528

20. Использование метода вейвлетных энергетических диаграмм для оценки внутриутробного состояния плода на основе кардиотокографии / Я.А. Туровский, В.В.Мишин, Е.В.Киселева, И.Н.Проскурин, С.В.Шамарин, Л.А.Битюцкая, В.И.Бычков : рац. предложение.- 2000.- № 2531

21. Способ выявления и удаления артефактов лазерной доплеровской фло-уметрии при анализе капиллярного кровотока новорожденных. / Я.А. Туровский, И.И. Логвинова, ЕА Усачева, Е.В.Киселева : рац. предложение.-2004.-№2682

22. Программный пакет Программа спектрального и вейвлетного анализа «Medwave 1.0» / Я.А. Туровский, И.Н. Проскурин, В.В.Мишин ; дата создания 31.05.2001 заявлен 7.02.02 ; зарегистрирован в государственном фонде алгоритмов и программ № 50200200051 от 01.2003г.

23.Программный пакет «MedwaveLL» / Я. А. Туровский И.Н.Проскурин, Е.В. Киселева, Л.А.Битюцкая, В.В Мишин ; зарегистрирован в Российском агенстве по патентам и товарным знакам. - правообладатель ГОУВПО Воронежский государственный университет № 2004610549 от 02.03.04

24. Пат. 2241374 Российская федерация, МПК А 61 В 5/0452, 5/02. Способ исследования вариабельности сердечного ритма у детей/ Туровский Я. А., Би-тюцкая Л.А., Кузнецова И.Г., Мишин В.В. ; заявитель и правообладатель ГОУВПО Воронежский государственный университет.- № 2003101277 ; заявлен 17.01.03 ; опубл. 10.12.04, Бюл. № 34 (ч. 4). - С. 759-760

Актуальность. Антенатальные факторы оказывают влияние не только на состояние плода, но и на особенности течения периода новорожденности, что, в конечном итоге, сказывается на здоровье и дальнейшем развитии ребёнка [13, 22, 30, 63, 68, 90, 111, 137]. В связи с этим оценка антенатальных воздействий на плод важна для понимания процессов индивидуального развития и плода, и ребёнка. Одним из таких патологических факторов, влияющих на состояние плода и, в дальнейшем, новорожденного, является гипоксия [13, 22, 83, 112, 118, 137]. В настоящее время значительное количество детей в антенатальном периоде развивается в состоянии хронической внутриутробной гипоксии [96], что сказывается на течении процесса адаптации ребёнка к изменениям условий существования, связанных с родами. Развитие плода в хронической внутриутробной гипоксии(ХВГП) накладывает отпечаток на состояние регуляторных механизмов организма, в том числе и на состояние вегетативной нервной системы [13, 22, 83]. В связи с этим проблема диагностики хронической внутриутробной гипоксии и послеродовой терапии новорожденных является одной из актуальных проблем неонатологии.

Наряду с этим в последние годы возросло количество детей, появившихся на свет в результате операции кесарева сечения [2, 24, 28, 96,106]. Течение раннего неонатального периода у детей, перенесших ХВГП и рождённых путём кесарева сечения, имеет свои особенности [98, 57]. В связи с этим может изменяться целый ряд механизмов вегетативной регуляции органов и систем. Известно, что процесс родов и послеродовой адаптации к новым условиям существования является для ребёнка сильнейшим стрессом. Ввиду этого оценка состояния вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы плода, развивающегося в состоянии ХВГП, и новорожденного в раннем неонатальном периоде представляет интерес с точки зрения определения напряженности адаптационных процессов.

Традиционно для анализа влияний вегетативной нервной системы на сердечно-сосудистую систему используется метод оценки вариабельности сердечного ритма (RR - интервалография для новорожденных и кардиотокография для плода) [7-12, 125]. Однако методы, используемые для оценки вариабельности сердечного ритма и показателей капиллярного кровотока, до сих пор преимущественно основываются на предположении о стационарности исследуемого процесса (т.е. неизменности свойств исследуемого ряда и формирующих его механизмов во времени). Этот подход имеет свои недостатки, которые не всегда позволяют охарактеризовать динамические реакции адаптации. В настоящее время в анализе состояния сердечно-сосудистой системы новорожденного практически не используются методы, например вейвлетный анализ, адаптированные к расчету динамических временных рядов, содержащих различные меняющиеся во времени амплитудно-частотные характеристики, отражающие влияния различных регуляторных механизмов на функционирование органов и тканей. Это ограничение затрудняет оценку динамики состояния вегетативных механизмов регуляции сердечно-сосудистой системы новорожденного, что может сказываться на точности диагноза, эффективности лечения и прогнозировании состояния новорожденного. Получение информации о динамике реакций сердечно-сосудистой системы дало бы возможность более точно оценивать состояние новорожденного в ранний неонатальный период жизни, что, в свою очередь, позволило бы более корректно проводить терапию постгипоксических состояний в зависимости от характера родоразрешения.

Работа выполнена в соответствии с программно-целевым исследованием ВГМА «Современные технологии диагностики, лечения и реабилитации заболеваний у детей» (руководитель - заслуженный работник высшей школы РФ, профессор В.А. Платонова).

Цель исследования. Выявить методами, адаптированными к анализу динамических временных рядов, функциональные особенности вегетативной регуляции сердечного ритма плодов в состоянии хронической внутриутробной гипоксии, а также вариабельности сердечного ритма и капиллярного кровотока у новорожденных в зависимости от метода родоразрешения.

Задачи исследования. 1. Провести анализ вариабельности сердечного ритма плодов в позднем фетальном периоде, находящихся в состоянии хронической внутриутробной гипоксии.

2. Выявить, в зависимости от метода родоразрешения, динамические характеристики вариабельности сердечного ритма новорожденных в раннем неона-тальном периоде, перенесших хроническую внутриутробную гипоксию.

3. Оценить, в зависимости от механизма родоразрешения, динамические характеристики капиллярного кровотока новорожденных в раннем неонатальном периоде, перенесших в антенатальном периоде хроническую гипоксию.

Научная новизна. Впервые, в результате использования метода вейвлетного анализа получены данные о временной динамике короткоживущих паттернов В CP плода и новорожденного. Описана динамика короткоживущих паттернов скоростных показателей капиллярного кровотока новорожденных. Выявлен и количественно описан эффект периодического увеличения влияний различных контуров регуляции на сердечно-сосудистую систему новорожденного, феномен синхронизации активности разночастотных составляющих В CP, феномен синхронизации разночастотных составляющих скоростных показателей капиллярного кровотока. Впервые охарактеризована динамика изменения активности разночастотных компонентов исследуемых процессов в зависимости от уровня активности компонентов другой частоты. Определены типологические особенности короткоживущих паттернов ВСР и скоростных показателей капиллярного кровотока. Охарактеризовано количество доминирующих частот ВСР и показателей капиллярного кровотока. Выявлено свойство самоподобия вариабельности сердечного ритма плода.

Теоретическая и практическая значимость. Полученные результаты расширяют представления о влиянии хронической внутриутробной гипоксии и механизма родоразрешения на антенатальную и раннюю постнатальную регуляцию вегетативной нервной системой вариабельности сердечного ритма и капиллярного кровотока человека. Полученные результаты позволяют более качественно оценивать не только вегетативную регуляцию сердечной деятельности, но и вегетативную и гуморальную регуляцию капиллярного кровотока новорожденных, расширяется представление о функциональном значении нестационарных фрагментов ВСР и КК в раннем неонатальном периоде.

Внедрение в практику. Результаты исследования используются для преподавания курса неонаталогии и нормальной физиологии на педиатрическом факультете и факультете последипломного образования, а также для преподавания синергетики на физическом факультете Воронежского государственного университета. Программные пакеты «MEDWAVE 1.0» и «MEDWAVE 1.1» используются для анализа медицинских сигналов и изображений на кафедрах нормальной и патологической физиологии, неонатологии, акушерства и гинекологии № 2 ВГМА им. Бурденко.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Нестационарные фрагменты вариабельности сердечного ритма плодов и новорожденных, а также скоростные показатели капиллярного кровотока новорожденных отражают напряжение и эффективность процессов адаптации плодов в позднем фетальном периоде и новорождённых в раннем неонатальном периоде.

2. Изменение скоростных показателей капиллярного кровотока (уменьшение линейной скорости кровотока, изменение волновой структуры) при проведении локального нагрева кожи отражает сформированность регуляторных механизмов микроциркуляции у новорождённых детей.

3. Вейвлетный анализ позволяет описывать коротковременные динамические изменения вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы плодов и новорожденных.

Апробация работы. Основные положения работы и методики применения вейвлетного анализа в оценке КК, ВСР и КТГ доложены и обсуждены на XVIII съезде физиологического общества им. И.П.Павлова (Казань, 2001), XIX съезде физиологического общества им. И.П.Павлова (Екатеринбург, 2004), всероссийском конгрессе «Детская кардиология 2002» (Москва 2002), 1-ми 2-м междисциплинарных семинарах «Фракталы и прикладная синергетика» (Москва 1999, 2001), XXX международном научно-техническом семинаре «Шумовые и де-градационные процессы в полупроводниковых приборах» (Москва, 2000), на ч

6-й международной школе-семинаре «Хаотические автоколебания и образование структур» (Саратов, 2001), международной конференции "Математика, компьютер, образование" (Москва, 2001), на конференциях студенческого научного общества и общества молодых ученых Воронежской государственной медицинской академии с 1999 по 2003 гг., а также на конференции молодых учёных физического факультета Воронежского государственного университета в 2000 году. По теме диссертации опубликовано 24 работы, из них 12 статей, 15 работ опубликовано в центральной и международной печати.

Объем и структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и библиографического указателя литературы, включающего 142 отечественных и 86 иностранных источника. Работа изложена на 169 страницах машинописного текста, включает 42 таблицы, 22 рисунка.

ВЫВОДЫ

1. При хронической внутриутробной гипоксии у плодов уменьшалась активность нервных центров, модулирующих вариабельность сердечного ритма, при этом наблюдалась синхронизация их активности. Снижение активности нервных центров проявлялось в уменьшении тонических влияний при выраженной ХВГП на 58% для акцелераций и на 69% для базального ритма. Мощность нестационарных фрагментов ВСР уменьшалась для акцелераций на 69%, для базального ритма на 61%. Длительность нестационарных фрагментов, существенно не отличалась от контроля в группе с умеренной ХВГП, при выраженной ХВГП уменьшалась на 25%.

2. У детей, рождённых путём кесарева сечения и перенесших ХВГП, наблюдалась более медленная динамика формирования реактивности микроцирку-ляторного русла в ответ на термопробу, проявляющаяся в уменьшении скорости кровотока на 15% только на 4-5 сутки жизни по сравнению с 2-3 сутками жизни детей, рождённых через естественные родовые пути, что отражало недостаточную сформированность механизмов регуляции микроциркуляции. Выявлено два типа формирования реакций капиллярного кровотока новорожденных на термопробу: для одного из них характерно увеличение вклада нестационарных фрагментов в общую структуру микроциркуляции при термопробе на 20%-54%, что отражает более высокую степень сформированное™ рефлекторной регуляции микроциркуляции; для другого — отсутствие реакции, что служит показателем недостаточной сформированности регуляторных механизмом микроциркуляции.

3. Для детей, рождённых путём кесарева сечения характерны более высокие значения тонуса симпатического отдела ВНС, чем для детей, рождённых через естественные родовые пути, что проявляется в больших значениях спектральной плотности мощности в LF-диапазоне на 44%. Выявленная синхронизация влияний на ВСР симпатического и парасимпатического отделов ВНС не зависит от механизма родоразрешения, дня жизни и фармакологической терапии и является механизмом оптимизации регуляции кровообращения в раннем неонатальном периоде.

4. Выявлено три типа динамики нестационарных фрагментов ВСР у новорождённых. Для 1-го типа, имеющего наиболее низкие значения удельной мощности нестационарных фрагментов, характерно отсутствие динамики активности симпатического отдела ВНС от 2-3 суток жизни к 4-5 суткам на фоне роста на 16% активности парасимпатического отдела ВНС. Второй тип характеризовался ростом активности симпатического отдела на 9% и парасимпатического отдела на 11%, что отражало напряжённое протекание процессов адаптации, проявившееся в увеличении центральных влияний на вариабельность сердечного ритма. Третий тип характеризовался снижением активности симпатического отдела на 13% и парасимпатического отдела на 18%, что отражало снижение напряжения адаптационных механизмов новорождённых, проявившееся в уменьшении центральных влияний на вариабельность сердечного ритма.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для более качественной оценки вегетативной регуляции у новорождённых детей целесообразно в план обследования включать лазерную допплеровскую флоуметрию и определение вариабельности сердечного ритма.

2. При оценке вегетативной регуляции у новорожденных необходимо ориентироваться на динамику реакции капиллярного кровотока при проведении термопробы и изменения структуры нестационарных паттернов ВСР.