Оценка состояния хроно- и инотропной функций сердца у лиц с различной физической тренированностью на основе использования математических методов анализа кардиосигналов Аксенов Владимир Вячеславович

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. Современные методы анализа хроно- и инотропной функций сердца по данным кардиоинтервалограши и сейсмоамплитудограши 13

1.1. Математические методы анализа регуляции сердечного ритма человека в состоянии покоя и при мышечной деятельности 13

1.2. Регуляция инотропной функции сердца и использование сейсмокардиографии для ее количественной оценки. Комплексный анализ хроно- и инотропной функций сердца 27

1.3. Исследование хроно- и инотропной функций сердца в условиях космического полета 36

1.4. Системный подход в исследовании биосистем 42

Глава 2. Методика исследований 49

2.1. Аппаратура, характеристика обследованных групп и организация исследований 48

2.2. Методы математического анализа экспериментальных данных 54

2.3. Принципы системного подхода к количественной оценке физиологических данных регуляции хроно- и инотропной функций сердца 63

Глава 3. Индивидуальный анализ кардйоинтервалограмм и сейсмоамшштудограмм у лиц с различной физической тренированностью 68

3.1. Результаты анализа распределений и спектрального состава кардиоинтервалограмм и сейсмоамплитудограмм 68

3.2. Результаты взаимного корреляционно-спектрального анализа кардиоинтервалограмм и сейсмо амплитудограмм 84

Глава 4. Анализ хроно- и инотропной функций сердца в группах лиц с различной физической трениро ванностью 96

4.1. Статистический и корреляционно-спектральный анализ кардиоинтервалограмм и сейсмоамплитудограмм 96

4.2. Взаимосвязи показателей кардиоинтервалограмм и сейсмоамплитудограмм 103

4.3. Взаимный корреляционно-спектральный анализ кардиоинтервалограмм и сейсмоамплитудограмм 112

4.4. Характеристика функционального резерва аппарата кровообращения по данным анализа кардиосигналов в восстановительном периоде 116

4.5. Взаимосвязь показателей функционального резерва аппарата кровообращения 124

Глава 5. Оценка состояния хроно- и инотропной функций сердца в условиях космического полета 132

5.1. Состояние хроно- и инотропной функций сердца у членов экипажа первой основной экспедиции орбитальной станции "САЛЮТ-5" 132

5.2. Математический анализ кардиосигналов у членов основных экспедиций орбитальной станции "САДЮТ-6" 138

Заключение 144

Выводы и практические рекомевдации 148

Выводы 148

Практические рекомендации 150

• Регуляция инотропной функции сердца и использование сейсмокардиографии для ее количественной оценки. Комплексный анализ хроно- и инотропной функций сердца
• Принципы системного подхода к количественной оценке физиологических данных регуляции хроно- и инотропной функций сердца
• Результаты взаимного корреляционно-спектрального анализа кардиоинтервалограмм и сейсмо амплитудограмм
• Взаимосвязи показателей кардиоинтервалограмм и сейсмоамплитудограмм

Введение к работе

Проблема адаптации организма человека к физическим нагрузкам в последние годы привлекает все большее внимание исследователей в области космической и спортивной медицины. В длительных космических полетах экипаж проводит регулярные интенсивные физические тренировки, которые направлены на сохранение высокого уровня физических возможностей и являются одним из средств профилактики неблагоприятного влияния невесомости на организм [95,191] . В современном спорте значительно возросли объем и интенсивность тренировочных нагрузок. Это влечет за собой повышение требований ко всем органам и системам организма, среди которых особое значение принадлежит аппарату кровообращения, являющемуся лимитирующим звеном в системе транспорта кислорода. Повышение физической тренированности организма спортсменов связано с оптимизацией процессов регуляции системы кровообращения, в частности регуляции ритма и силы сердечных сокращений [28,88,107,130,170] . Изменение физической тренированности сопровождается функционально - структурными перестройками в деятельности сердца, которые во многом определяются состоянием и взаимосвязью регулирующих систем хроно- и инотропной функций сердца, роль которых применительно к задачам космической и спортивной медицины изучена не достаточно.

В последние годы в космической медицине и физиологии спорта для распознавания функциональных состояний, связанных с изменением физической тренированности и возможными неблагоприятными сдвигами в организме космонавтов и спортсменов получил широкое распространение математический анализ сердечного ритма [8,13,27 55,86,137,148, 213]. Однако, для более полной оценки функционального состояния аппарата кровообращения наряду с изучением регуляции ритма сердца целесообразно исследовать и регуляцию его сократительной деятельности. Такое изучение желательно проводить с позиций системного подхода, для чего необходима разработка комплекса адекватных методик, удовлетворяющих требованиям космической и спортивной медицины. Решение указанных вопросов актуально для выработки практических рекомендаций по оценке физической тренированности космонавтов и спортсменов.

Цель работы состояла в разработке комплекса методик математического анализа кардиосигналов, характеризующих хроно- и инотропную функцию сердца, для оценки состояния физической тренированности у спортсменов и космонавтов.

Были поставлены следующие задачи:

- Исследовать возможности использования математических методов, разработанных для анализа сердечного ритма, в оценке состояния инотропной функции сердца по данным сейсмокардиографии.

- Исследовать возможность оценки взаимосвязи регуляторних систем хроно- и инотропной функций сердца на основе применения методов кросскорреляционного и взаимоспектрального анализа.

- Разработать комплекс алгоритмов и программ анализа динамических рядов кардиосигналов, характеризующих состояние хроно- и инотропной функций сердца.

- Изучить эффективность применения предложенных методов для оценки ритма и силы сердечных сокращений у лиц с различной физической тренированностью.

- Исследовать возможность использования разработанных методик ля оценки состояния хроно- и инотропной функций сердца у космо-іавтов во время космического полета.

На защиту выносятся следующие положения диссертации: I. Математический анализ кардиосигналов КИГ и САГ с использованием статистических методов, корреляционно-спектрального анализа, оценкой корреляционных связей, вычислением взаимных коррегляционных функций и спектров когерентности позволяет обеспечить эффективное индивидуальное и групповое различение уровней физической тренированности по ограниченному набору математико-статистических показателей, зарегистрированных в условиях покоя и в восстановительном периоде после физической нагрузки, предложенный комплекс показателей может быть использован для оценки функционального состояния членов экипажей во время длительных космических полетов.

2. Снижение физической тренированности проявляется умень-шением мощности спектра когерентности КИГ и САГ в зоне дыхательных волн и увеличением - в диапазоне медленных волн, что указывает на повышение активности центральных механизмов хроно- и инотропной регуляции и на ослабление механизмов саморегуляции.

3. Предложенные методы взаимного корреляционно- спектрального анализа КИГ и САГ позволяют практически полностью устранить методические погрешности метода сейсмокардиографии, связанные с несовершенством системы съема информации существующими датчиками, и тем самым открывают возможность к более широкому использованию его в космической и спортивной медицине для изучения состояния хроно- и инотропной функций сердца.

В основу методики положены широко применяемые математические методы анализа сердечного ритма (статистический и корреляционно-спектральный), позволяюшие оценить состояние хронотропной функции сердца. Для комплексной оценки функционального состояния сердца методика дополнена математическим анализом сейсмоаплиту-дограммы, характеризующей сократительную деятельность сердца. Был разработан новый метод векторного анализа кардиосигналов (кардиоинтервалограмм и сейсмоамплитудограмм), который в отличие от статистического анализа полнее оценивает форму гистограмм (скаттерграмм) и тем самым повышает способность распознавания состояний регуляторных систем хроно- и инотропной функций сердца. Применение взаимного корреляционно-спектрального анализа кардиосигналов позволило оценить взаимодействие регуляторных систем хроно- и инотропной функций сердца.

Для практического использования методики нами был разработан комплекс алгоритмов и программ для ЭВМ типа ЕС.

Предложенный комплекс математических методов был апробирован при обследовании трех групп лиц разной степени физической тренированности. Среди обследованных были спортсмены-легкоатлеты, студенты технического вуза, занимающиеся физической культурой в пределах учебной программы. Их уровень физической работоспособности определялся по тесту PWCjr Q. У лиц старшего возраста низкая физическая тренированность подтверждалась реакцией артериального давления и частоты пульса на дозированную физическую нагрузку.

Оценка функционального состояния хроно- и инотропной функций сердца осуществлялась в условиях покоя и в восстановительном периоде после дозированной физической нагрузки на велоэргометре.

Разработанный комплекс алгоритмов и программ был использован для оценки функционального состояния членов основных экспедиций орбитальных станций "САШГ-5" и иСАЛЮТ-6". Анализ кардиоинтерва-лограмм и сейсмоамплитудограмм, полученных во время космических полетов, проводился ретроспективно. Полученные результаты сравнивались с опубликованными в печати данными о функциональном состоянии и реакциях космонавтов на воздействие факторов космического полета.

Диссертационная работа выполнена в соответствии со Сводным планом важнейших исследований Спорткомитета СССР (обобщенная тема 2.2.2) и договором о научно-техническом сотрудничестве между Челябинским государственным институтом физической культуры и Институтом медико-биологических проблем МЗ СССР.

Автор пользуется случаем еше раз выразить глубокую благодарность своему научному руководителю доктору медицинских наук, профессору Р.М.Баевскому за неизменный интерес и помошь в работе.  

Регуляция инотропной функции сердца и использование сейсмокардиографии для ее количественной оценки. Комплексный анализ хроно- и инотропной функций сердца

Регуляция насосной функции сердца является важнейшим звеном і структуре реакций системы кровообращения. Существенная роль в том принадлежит регуляторним влияниям на сократительную силу ми-карда, реализующимся в изменении ударного объема крови. При адап-ационных реакциях аппарата кровообращения изменения систолическо-о объема достигаются с помощью механизмов саморегуляции и под вли-нием экстракардиальных управляющих сигналов.

Процессы саморегуляции (ауторегуляции) обусловлены свойства-и самого сердца с его внутрикардиальными нервными элементами. Раз-ичают два типа ауторегуляторных процессов: гетерометрические и омеометрические. К гетерометрическим реакциям относят те, обяза-ельным условием возникновения которых является изменение исходной лины волокон миокарда. Реакции, для реализации которых такие изме-ения не обязательны, называют гомеометрическими [60,Ш,190] .

Установлено, что чем больше желудочки рестягиваются кровью о время диастолы, тем сильнее их сокращение в следующую систолу, ависимость силы сокращения сердца от конечнодиастолической длины со волокон называют законом Франка-Старлинга. Из закона сердца чедует, что увеличение заполнения сердца кровью, вызванное либо увеличением венозного притока, либо-уменьшением выброса крови в артерии, ведет к возрастанию силы сердечных сокращений, Таким образом, реакция, вызываемая растяжением сердца, приводит к ликвидации этого растяжения. Зависимость силы сокращений сердца от конечнодиастолической длины его волокон подтверждена в большом числе исследований на животных и на людях [2,101,109,140] .

В настоящее время все еше остается мало изученным вопрос о роли закона Стерлинга в условиях целого организма. Зависимость силы сокращений сердца от исходной длины его волокон является обшей, постоянно проявляющейся закономерностью, но степень действия этого механизма зависит от состояния миокарда, от сокращений сердца [2,57,140] . Показано, что зависимость между конечным диастолическим давлением и систолической работой наиболее четко проявляется у людей со здоровым сердцем и гораздо менее отчетлива у больных с поражениями сердца. [2,190] «функциональные кривые сердца, показывающие зависимость сердечного высброса от конечнодиастолического давления, изменяются в зависимости от условий иннервации сердца. Симпатическая стимуляция вызывает более сильное сокращение при одном и том же диастолическом растяжении, а раздражение блуждающего нерва, наоборот, уменьшение силы сокращения [57,60] .

Другим механизмом ауторегуляции работы сердца является го-меометрическая регуляция. Фактически к ней относят ауторегуля-торные эффекты, оказываемые на силу сердечных сокращений изменением давления в аорте (эффект Анрепа) и изменениями ритма сокращений сердца (эффекты Боудича и Вудвортса). При эффекте Анрепа возрастание давления в аорте ведет сперва к снижению систолического выброса, вследствие чего остаточный объем крови в желудочке возрастает; это по закону Стерлинга увеличивает силу сокращений левого желудочка, благодаря чему сердце освобождается от избытка крови и вновь устанавливается равенство венозного притока и сердечного выброса; конечнодиастолический объем желудочков возвращается тогда к величине близкой к исходной. При этом сердце, выбрасывая против увеличенного сопротивления такой же приблизительно объем крови, какой выбрасывался при меньшем давлении в аорте, выполняет возросшую работу; при неизменной частоте сокращений увеличивается, следовательно, мощность каждой систолы. В отличие от гетерометрической регуляции, которая определяется степенью растяжения волокон сердца перед каждым данным сокращением, для эффекта Анрепа должно быть выполнено несколько следующих друг за другом систол (в течение 10-15 сек.), преодолевающих возросшее сопротивление сердечному выбросу. Следовательно эффект Анрепа является суммацией последействий, оставляемых предыдущими сокращениями. Наличие эффекта Анрепа подтверждено рядом исследований [1,2,60,101,140,190] .

Ритмоинотропные явления увеличения силы сокращений при увеличении частоты сердечных сокращений обозначаются как эффект Боудича, а если сила сокращений монотонно возрастает в ответ на понижение частоты сердечных сокращений - как эффект Вудвортса. Сушестование этих явлений доказано на изолированных препаратах сердечной мышцы, где длина мышцы оставалась постоянной [92,190] В условиях целого организма хроноинотропные эффекты выражены слабо [60,140,190] .

В различии явлений гетерометрической и гомеометрической регуляции по условиям их возникновения не следует упускать и их взаимосвязи. Так, увеличение венозного притока к сердцу по механизму Франка-Старяинга увеличивает объем систолического выброса, что при неизменности сосудистого сопротивления ведет к повышению давления в аорте и возможному запуску эффекта Анрепа. И наоборот, наступающее при первичном повышении артериального давления увели чение работы средца, ведя к изменениям растяжимости волокон миокарда, может вести к включению регуляции гетерометрической. В условиях целого организма на это, в свою очередь, наслаиваются рефлекторные регуляции.

Механизмы ауторегуляции достаточны, чтобы обеспечить соответствие сердечного выброса венозному притоку. Об этом достаточно убедительно свидетельствуют хронические опыты на животных и людях с денервированным сердцем [1,2,140,190, 202,204] . У людей пересаженное сердце при мышечной работе увеличивает скорость сокращения и конечнодиастолическое давление. Систолический выброс при работе увеличивался на 44%, а через год-два после операции наступало и некоторое учащение пульса, так что минутный объем увеличивался на 92%, хотя признаков реиннервации пересаженного сердца не отмечалось.

Саморегуляция сердца направлена прежде всего на регулирование силы сердечных сокращений. Изменения частоты сердцебиений является фактором, меняющим заполнения полостей сердца, в период диастолы. При прочих условиях чем чаше сердечные сокращения, тем ниже в состоянии покоя объем крови, выбрасываемый при каждой систоле. Следует отметить, инертность проявления гетерометрической регуляции. Раз вступив в дело вследствие увеличения венозного притока, усиления работы сердца обязательно поддерживается тем, что увеличенный сердечный выброс вызывает равное увеличение венозного притока. Нервные влияния могут и ускорять и обрывать самоподдерживающийся механизм гетерометрической регуляции. Вероятно, именно поэтому денервированное сердце при нагрузке медленнее увеличивает сердечный выброс, чем нормальное, а после нагрузки гораздо медленнее возвращается к величинам сердечного выброса покоя [2] .

Принципы системного подхода к количественной оценке физиологических данных регуляции хроно- и инотропной функций сердца

Уровень функционирования сердца как насоса, характерируе-мый величиной минутного объема крови, тесно связан с деятельностью различных механизмов управления сердечно-сосудистой системы и непосредственно зависит от состояния хроно- и инотропной функций сердца. Схема оценки регуляторних систем хроно- и инотропной функций сердца у лиц с различной степенью физической тренированности представлена на рис.2.3.1.

Отражением процессов управления хронотропной функции сердца является КИГ, а инотропной - САГ, Управление хроно- и ино-тропной функциями сердца осуществляется с помощью автономной и центральной регуляции.

Автономная регуляция хронотропной функции сердца связана с дыхательными колебаниями тонуса парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, изменениями порогового потенциала, крутизны деполяризации проницаемости клеточных мембран, соотношений концентраций ионов калия, натрия и кальция, Наличие в КИГ ДВ является отражением автономных регуляторних влияний. Физиологические механизмы ДВ остаются невыясненными (см.раздел І.І.), однако роль симпатических влияний в происхождении : дыхательной аритмии можно отрицать, так как они имеют значительный 10-15 сек латентный период, превышающий длину ДВ.

Управление хронотропной функцией сердца осуществляется также с помощью центральных регуляторных влияний, в происхождении которых главенствующая роль принадлежит симпатоадреналовой системе. Активность центральной регуляции можно определить по выраженности медленных периодических составляющих КИГ. Физиологические механизмы MB остаются мало изученными (см.раздел I.I.), однако по мнению многих авторов они являются отражением активности подкорковых нервных центров. САГ в определенной степени является индикатором дыхательных изменений кровенаполнения сердца и в этом смысле больше отражает автономную регуляцию. ДВ САГ зависят от изменения сократимости сердца на разных фазах дыхания и характеризуют автономную регуляцию сердца, вероятно, по гетерометрическому типу, т.к. гетерометрическая регуляция может проявляться в каждом сердечном сокращении, в то время как для развертывания гомеометрической регуляции необходимо значительное время в несколько последовательных сердечных циклов (см.раздел 1.2) и, следовательно, отражением гомеометрической регуляции могут быть только MB САГ. Нервные влияния могут как убыстрять, так и задерживать деятельность этих ауторегуляторных механизмов, причем, очевидно, автономная нервная регуляция способствует гетерометри-ческой, а центральная - гомеометрической.

В целостном организме имеются взаимоотношения между центральными и автономными механизмами регуляции хроно- и инотроп-ной функциями сердца, которые определяются с одной стороны состоянием всего организма в целом, состоянием внутренней среды организма, сердечно-сосудистой системы и сердца как целостного органа, а с другой стороны - состояниями клеточных и молекулярных структур сердца. Процессы адаптации организма к физическим нагрузкам изменяют эти состояния. Такие адаптационно-приспособительные изменения осушествляются под управлением автономных и центральных механизмов регуляции и в свою очередь приводят к перестройке регуляторних систем хроно- и инотропной функций сердца. Возникают новые отношения между регуляторними системами сердца, отражающие состояние физической тренированности организма.

Взаимоотношения регуляторних систем возникают как на уровне управления (центральном или автономном), так и на уровне функции бфоно- или инотропной). Централизация управления хроно- и инотропной функциями сердца осуществляется с помощью влияний центральной нервной системы и ее высшим отделом- корой головного мозга. При этом происходит подавление активности автономных механизмов регуляции функциями. При автономизации управления системы центральной регуляции осуществляют лишь контроль за автономными механизмами. Согласование регуляторных механизмов хроно- и инотропной функций сердца осуществляется как на центральном уровне управления, так и на автономном. Центральное согласование осуществляется корой головного мозга и подкорковыми структурами, а автономное - парасимпатическим отделом ШС и, возможно, внутрисердечной нервной системой [III,162] . Соотношения, возникающие между различными механизмами регуляции хроно-и инотропной функциями сердца, описываются ВКФ и спектром когерентности САГ и КИГ.

Предлагаемый нами подход к исследованию хроно- и инотропной функций сердца следует рассматривать как первый шаг весьма сложной задачи оценки состояния этих функций у лиц с различной физической тренированностью.

Результаты взаимного корреляционно-спектрального анализа кардиоинтервалограмм и сейсмо амплитудограмм

Взаимные корреляционные функции КИГ и САГАІ у лиц с различным уровнем физической тренированности представлены на рис. 3.2.1. При высокой степени тренированности кроскорреляци-онная функция состоит из высокоамплитудных волн с периодом, равным периоду ДВ. Это свидетельствует о том, что ритм сердца и САГАІ содержат в своем составе только выраженные ДВ, и подтверждается соответствуюшими спектрами КС (см.рис. 3.1.3 и 3.1.8). Однако ДВ этих КС не синфазны, т.к. мы не наблюдаем максимума ВШ на нулевом сдвиге. На ВКФ имеются положительный максимум при величине сдвига +2 сердечных цикла и отрицательный максимум- при - I. Положительный максимум свидетельствует о синфаз-ности дыхательных волн при запаздывании ритма сердца относительно САГАІ, а отрицательный максимум, наоборот, о противофазности ДВ, но уже при опережении ритма сердца. Период дыхательных волн равен 5 сердечным циклам.

При средней тренированности ВК состоит из МВІ и ДВ. Период МВІ равен 7 сердечным циклам, а ДВ-3. Спектр сердечного ритма состоит из ДВ и МВІ, а спектр САГАІ - из ДВ при невыраженных МВІ (см.рис.3.1.3 и 3.1.8). Эти спектры характеризуются высоким значением So9 т.е. более медленными, чем MBI периодическими составляюшими. Об этом также свидетельствует тренд ВКЗ , т.е. более высокая корреляция при запаздывании ритма сердца по отношению к его опережению, В одной MBI содержится ровно две ДВ. MBI ритма сердца и САГАІ синфазны, а ДВ - противофазны, о чем свидетельствует значение на нулевом сдвиге и расположение этих волн относительно этого сдвига.

При малой степени тренированности на БК $ видыны синфазная, малоамплитудная дыхательная и высокоамплитудная медленная волны, о чем также свидетельствуют спектры соответствующих карди-осигналов (см. рис.3.1.3 и 3.1.8). Медленная волна ритма сердца запаздывает на время периода ДВ, о чем говорит расположение положительного максимума на кроскорреляционной функции.

Таким образом, из представленного фактического материала видно, что хронотропная и инотропная функции сердца характеризуются параметрами соответствующих им периодических составляющих (амплитудой и длиной волны) и сдвигом этих волн относительно друг друга (фазой). Кроме того, взаимосвязь этих периодических составляющих характеризуется значением коэффициента корреляции. Очевидно, что такая корреляционная и временная координация является дополнительным механизмом в регуляции деятельности сердца. Можно также предположить, что этот регуляторний механизм способствует более гибкому управлению работой сердца с целью адекватного кровоснабжения органов и тканей организма. В каждой группе обследованных лиц мы получили общую закономерность, а именно то, что с ростом тренированности Ш становится все более симметричной относительно оси времени, значение ее на нулевом сдвиге и минимум с учетом знака уменьшаются. ВЩ не дает, однако, полного и наглядного представления о корреляции всех периодических составляющих ритма сердца и САГАІ, их временного рассогласования, поэтому процедурой, устраняющей указанный недостаток ВК2 , является вычисление квадрата спектра когерентности и фазочастотной характеристики.

Спектр когерентности показывает, как изменяется корреляция между периодическими составляющими в зависимости от частоты. Запаздывание или опережение этих периодических составляющих относительно друг друга можно определить по фазочастотной харак теристике. Спектр когерентности и фаза характеризуют кроскорре-ляционную функцию в частотной области так же, как спектральная мошность - автокорреляционную функцию.

Квадраты спектров когерентности и фазочастотная характеристика в зависимости от адаптации сердца к физическим нагрузкам представлены на рис. 3.2.2.

Из спектров когерентности видно, что максимальную корреляцию имеют дыхательные волны у лиц с высокой степенью тренированности. Корреляция остальных периодических составляющих у них не выражена. У обследуемого со средней степенью тренированности, кроме этого, выражена корреляция МВІ. Наконец, при малой степени тренированности кроме выраженных ДВ, имеет большое значение корреляция на нулевой частоте. Таким образом, с нарастанием тренированности увеличивается корреляция дыхательных волн, а значение корреляции на нулевой частоте, наоборот, уменьшается.

Из фазочастотной характеристики видно, что при высокой, средней и низкой физической тренированности ДВ имеют соответственно фазу минус 10 градусов, минус 35 градусов и плюс 10 градусов. Для уменьшения смешения частотных характеристик нами осуществлялся перенос центра весовой функции на максимум ВКФ. Поэтому для определения действительной фазы необходимо это учесть. Периоды ДВ у лиц с высокой, средней и низкой тренированностью составили соответственно 5, 3 и 3 сердечных цикла. Откуда легко находим поправку для фазы при высокой тренированности: 360 (-1) : 5 = -72 градуса, при средней - плюс 120 градусов и при низкой - плюс 360 градусов. Складывая эти поправки с фазами фазочастотной характеристики получим действительные фазы, соответственно при высокой тренированности - минус 82 градуса, при средней - плюс 85 градусов и при низкой - плюс 10 градусов.

Взаимосвязи показателей кардиоинтервалограмм и сейсмоамплитудограмм

Оценки корреляции для различных пар из 14 показателей сердечного ритма у лиц с различным уровнем физической тренированности представлены в табл.4.2.1-4.2.6. Достоверные и высокие положительные корреляции между показателями АМО и Вр, а также АМО и Вр (больше 0,92) обнаружены во всех группах обследуемых. Это можно было ожидать, т.к. данные показатели характеризуют высоту соответственно одномерных и двумерных распределений. Однако, если показатели АМО и АМО указывают на максималь-ную высоту, то Вр и Вр - на высоту центра инерции распределений. Показатели Вр и Вр зависяг, очевидно, соответственно от АМО и АМО и характеризуют форму распределений, т.е. определяют интегральную высоту распределений.

Величина МО отражает активность симпатической нервной системы [13] , поэтому значение показателя Вр зависит также от этой активности. Предыдущий и последующий кардиоинтервалы определяют мгновенную скорость изменения ритма сердца (изменение кардиоинтервала в секундах за I сердечное сокращение). Поэтому можно говорить о скаттерграмме, как о распределении скоростей изменения ритма сердца. Если по гистограмме мы судим о величине активности регуляторних механизмов, то, очевидно, скаттерграмма будет показывать динамические характеристики изменения активности регуляторних механизмов. Естественно, что эти динамические характеристики зависят от состояния и активности регуляторных систем миокарда. На данную зависимость указывает значимая высокая положительная корреляция между показателями АМО и ВР , АМО и Вр. Показатель , , является производным от Вр и поэтому мы наблюдаем во всех группах обследуемых достоверную и высокую положительную корреляционную связь Достоверная положительная корреляция показателей ИН и ЙВН во всех группах обследуемых указывает на зависимость ИВН от величины ИН и, следовательно, можно считать, что ИВН также как и ИН отражает степень напряжения регуляторных механизмов. Их же отличие заключается во взаимосвязи со средним значением кардио-интервалов (м л. ): ИВН имеет достоверную отрицательную корреляционную связь с М во всех группах обследуемых, а ИН мало коррелирует с М. Это свидетельствует о зависимости ИВН от активности гуморального канала регуляции.

Изменение взаимосвязи показателей, характеризующее перестройку регуляторных систем можно отметить сравнивая между собой таблицы 4.2.1-4.2.3. С ростом тренированности преобладает автономная регуляция за счет увеличения вагусной активности. Об этом свидетельствует увеличение обратной взаимосвязи между показателями Ь и МО, Ь и Вр. При низкой тренированности корреляция недостоверная, т.е. централизация управления ритмом сердца снижает (подавляет) активность автономной регуляции и поэтому состояние регуляторных систем миокарда определяется активностью центральной регуляции (достоверная корреляционная связь между & и 5 с } 5 oepj Ri ) . Корреляция увеличивается при нарастании тренированности т.е. все большую роль начинает играть взаимосвязь автономной и центральной регуляции, причем, между обшим регуляторним эффектом ( Ь ) и симпатической регуляцией (АМО, Вр) устанавливается обратная взаимосвязь. В этом случае состояние регуляторних систем миокарда определяется соотношениями центральной и автономной регуляции. Отрицательная корреляция между 2 и ИН в 3-ей группе значима, а между L и ИВН в этой же группе не значима. Это, очевидно, определяется гуморальной регуляцией и свидетельствует в пользу более точного отражения показателем ИВН состояния напряжения регуляторних систем.

Значимых коэффициентов корреляции было соответственно в 1-й группе - 54, 2-ой - 79, 3-ей - 31. Это можно объяснить тем, что при малой тренированности централизация ритмом сердца подавляет взаимосвязи. С нарастанием тренированности происходит согласование изменения активности центрального и автономного контуров управления. При высокой степени тренированности авто-номизация управления ритмом сердца приводит к некоторому снижению количества взаимосвязи.

Максимальное количество значимых взаимосвязей в 1-й группе имеют показатели -12, во 2-ой Ь -13 и в 3-ей «, -7. При малой тренированности доминирующим признаком является активность центрального контура управления ( $0 ). При повышении адаптации организма человека к физическим нагрузкам доминирующее положение занимает показатель Ь , отражающий активность симпатической и гуморальной систем (имеется во второй группе достоверная корреляционная связь между показателями В и М, Ьес и АМО). При высокой тренированности автононизация управления ритмом сердца преобладает и доминирующее положение занимает признак R4 , характеризующий влияние автономного контура управления на центральный. Напротив, минимальное количество значимых взаимосвязей в 1-ой группе имеют показатели: М-2, So-З и F-3; во 2-ой М-2, в 3-ей Вр-2, АМ0І2 и

В - 2. Это также свидетельствует о переходе от централизации к автономизации управления ритмом сердца с нарастанием тренированности.

Таким образом, корреляционный анализ позволяет объяснить характер взаимодействия регуляторних механизмов при нарастании тренированности и определить причину изменения параметров (дисперсию) в каждой группе обследуемых.

Взаимосвязи показателей ритма сердца с показателями САГ при различной степени тренированности отражают табл.4.2.4-4.2.6. В этих таблицах представлены наиболее информативные показатели, определяющие основные свойства хроно- и инотропной функции миокарда.