способ диагностики состояния кардиореспираторной системы по реакции на дополнительное экспираторное сопротивление в форме голосо-речевой нагрузки

Формула изобретения

Способ диагностики состояния кардиореспираторной системы путем регистрации ритмокардиоинтервалограммы в состоянии относительного покоя и после предъявления дополнительной экспираторной нагрузки, отличающийся тем, что в качестве нагрузки используют чтение вслух в течение 60-90 с.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, в частности к функциональной диагностике, и может быть использовано для определения состояния кардиореспираторной системы, ее резервных возможностей и направленности адаптационных реакций в ответ на дополнительную экспираторную нагрузку в условиях фонационного дыхания.

В литературе имеется большое число экспериментальных исследований, посвященных изучению закономерностей и механизмов реакции сердечно-сосудистой системы на действие различных видов сопротивления дыханию. Авторами традиционно применяются различные приспособления в виде узких трубок, перфорированных диафрагм, клапанов, дозаторов и др. (Бреслав И.С., Исаев Г.Г., 1998). При этом вдох, выдох или обе фазы дыхательного акта осуществляются через указанные приспособления и считывается реакция системы кровообращения на предлагаемую нагрузку.

Известен способ регистрации реакции сердечно-сосудистой системы при помощи метода кардиоинтервалографии на предъявление дополнительного респираторного сопротивления с помощью специального пневматического дозатора (Бяловский Ю. Ю. , Морозов В.Н., 1998). Авторами выявлено значительное напряжение регуляторных систем (ПАРС) с преобладанием тонуса симпатической части вегетативной нервной системы.

Однако подобные способы предъявления дополнительного респираторного сопротивления не являются физиологическими и не могут применяться при наличии выраженных морфологических или функциональных изменений со стороны дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Другим недостатком известных методов является их искусственный, экспериментальный характер, что не может не сказаться на характере психофизиологической ответной реакции пациента.

Голос человека, как акустический феномен, это совокупность звуков, образующихся при функционировании голосо-речевого аппарата, представляющего собой комплекс органов и систем, принимающих участие в голосообразовании. Энергетическим отделом голосо-речевой функциональной системы являются воздухопроводные пути (трахея и бронхи), легкие, плевра, костно-мышечный каркас грудной клетки. Основная задача энергетического отдела - обеспечить прохождение воздуха в необходимом количестве, с определенной скоростью, давлением и длительностью через генератор звука - гортань. Осуществляется это благодаря фонационному дыханию, являющемуся разновидностью внешнего дыхания (Ермолаев В.Г. с соавт., 1970).

Механизм внешнего дыхания изучен достаточно полно. Известно, что ригидные стенки грудной клетки являются хорошей защитой для жизненно важных органов, прежде всего легких и сердца. Однако, благодаря тому, что грудная клетка состоит из 74 составных частей (костных и хрящевых элементов), связанных подвижно в 104 точках, создаются условия, позволяющие осуществлять значительные по амплитуде дыхательные движения, как в состоянии покоя (при спокойном дыхании), так и в режиме гиповентиляции и гипервентиляции (Бреслав И.С., 1975; Бреслав И.О., Глебовский В.Д., 1981).

Известно, что фонационное дыхание относится к "затрудненным видам дыхания", при котором возрастает нагрузка на дыхательную мускулатуру. Во время фонации создается высокий импеданс, задерживающий перемещение воздуха. Основное значение имеет область голосовой щели (Дьяченко А.И., 1998). Считается, что импеданс при фонации в 72 раза больше, чем при свободном дыхании (Husson, 1962). При этом фонация является естественным проявлением жизнедеятельности, не имеющим негативного значения в психофизиологическом отношении.

Паттерн фонационного дыхания значительно отличается от паттерна обычного физиологического дыхания в состоянии покоя. Основные особенности включают более интенсивный, более глубокий и более короткий вдох и больший по длительности, величине экспираторного давления и скорости воздушный поток на выдохе. За счет этих особенностей значительно изменяется соотношение между длительностью вдоха и выдоха, увеличивается продолжительность дыхательного цикла, увеличивается внутригрудное давление (Бреслав И.С., 1984; Дмитриев Л.Б. с соавт. , 1990). Кроме того, при голосо-речевой нагрузке происходит изменение концентрации углекислого газа (тенденция к повышению) и кислорода (тенденция к уменьшению) в крови (Ермолаев В.Г. с соавт., 1970).

Таким образом, голосо-речевая нагрузка является физиологичной, мягко действующей и в то же время комплексной по механизму действия за счет изменения внутригрудного давления, повышения экспираторного сопротивления, изменения паттерна дыхания и содержания газов крови.

В предлагаемом способе определения адаптационных изменений сердечно-сосудистой системы с помощью метода кардиоинтервалографии использовано дополнительное экспираторное сопротивление в форме голосо-речевой нагрузки. Общепринятым методом (Баевский P.M., 1979) проводилось динамическое двукратное исследование ритмограммы сердца у пациентов различного возраста, путем записи на ЭКГ 100 кардиоциклов с последующим количественным анализом вариабельности ритма сердца. Первое обследование проведено в положении сидя в состоянии относительного покоя. Повторно ритмограмма записывалась тотчас после чтения вслух стандартного текста на протяжении 60-90 секунд.

В динамике определялись показатели регуляции сердечного ритма (Баевский P. M. с соавт., 1984) для оценки изменений тонуса вегетативной нервной системы после голосо-речевой нагрузки (таблица).

При анализе полученных данных выявлено значительное напряжение регуляторных систем: отмечался устойчивый рост модуля ПАРС (показателя активности регуляторных систем организма) от 1,220,22 (в исходном состоянии) до 4,150,20 (после нагрузки) - выраженное функциональное напряжение.

Динамика других кардиоинтервалографических показателей также свидетельствовала о существенном преобладании тонуса симпатической части вегетативной нервной системы: рост индекса напряжения регуляторных систем (р < 0,01), нагрузочное изменение индекса централизации и индекса активности подкорковых центров р < 0,05.

Таким образом, данные математического анализа сердечного ритма указывают, что голосо-речевая нагрузка изменяет тонус вегетативной нервной системы в сторону преобладания симпатических влияний.

Предлагаемый способ позволяет диагностировать направленность и состояние адаптационных реакций сердечно-сосудистой системы в ответ на голосо-речевую нагрузку, дает возможность оценить степень напряжения регуляторных механизмов, не прибегая к нефизиологичным нагрузочным пробам.

При своей простоте, отсутствии негативных психофизиологических реакций со стороны пациента, способ позволяет достаточно точно изучить состояние кардиореспираторной и вегетативной нервной систем для решения вопросов функциональной диагностики.

Источники информации

1. Баевский P.M. Прогнозирование состояния на грани нормы и патологии // М.: Медицина, 1979.

2. Баевский P. M. , Кириллов О.И., Клецкин С.З. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе // М.: Наука, 1984, с.218.

3. Бреслав И.С. Произвольное управление дыханием у человека // Л.: Наука, 1975, с.148.

4. Бреслав И.С. Паттерны дыхания // Л.: Наука, 1984, с. 204.

5. Бреслав И.С., Глебовский В.Д. Регуляция дыхания // Л.: Наука, 1981, с.280.

6. Бреслав И.С., Исаев Г.Г. Реакция кардио-респираторной системы гомеостаза на увеличенное сопротивление дыханию // Успехи физиологических наук, 1991, т. 22, 2, с.3-8.

7. Бяловский Ю.Ю., Морозов В.Н. Реакция системы гомеостаза на дополнительное респираторное сопротивление // Физиология человека, 1998 г., т. 24, 5, с.40-43.

8. Дмитриев Л.Б., Телеляева Л.М., Таптапова С. Л., Ермакова И.И., Фониатрия и фонопедия // М.: Медицина, 1990, с.272.

9. Дьяченко А. И. Теоретический анализ влияния размеров и механических свойств воздухоносных путей человека на дыхательный импеданс // Физиология человека. - 1998, т.24, 5, с.5-10.

10. Ермолаев В.Г., Лебедева Н.Ф., Морозов В.П. Руководство по фониатрии // М.: Медицина, 1970, с.148.

11. Максимов И.П. Фониатрия: пер. с болг. // М.: Медицина, 1987, с.485.

12. Husson R. Physiologic de la phonation // Paris, Masson, 1962.