Основные кардиоваскулярные тесты

Проба с глубоким дыханием

Физиологическая основа

В основе реакции сердечного ритма на глубокое дыхание лежит синусовая дыхательная аритмия, которая также составляет львиную долю гармонических колебаний в составе спонтанной ВСР. Дыхательная аритмия возникает и поддерживается благодаря взаимодействию двух механизмов: центральный ритм, который задается дыхательным центром и распространяется как на эффекторную часть (сигналы к дыхательной мускулатуре), так и на синусовый узел; периферический ритм, обусловленный колебаниями внутригрудного давления и раздражением механорецепторов грудной стенки, который в итоге и формирует большую часть ответа синусового узла. В норме эти два ритма совпадают. Физиологический смысл данного процесса в первую очередь определяется подстройкой сердечного выброса под колебания венозного возврата.

В отличие от многих других положений касаемо ВСР, в отношении синусовой дыхательной аритмии существует консенсус — этот феномен однозначно связывают с парасимпатической регуляцией, подтверждением чему служат многочисленные исследования с фармакологической блокадой (Wheeler, 1973).

В работе середины XX в., посвященной зависимости характера дыхательной аритмии от частоты дыхания (Angelone, 1963), было обнаружено, что синусовая аритмия повторяет паттерн дыхания при произвольных изменениях его частоты в широком диапазоне (от 1 до более чем 30 дыханий в минуту), при этом на частоте 5–6 дыхательных движений в минуту амплитуда колебаний ЧСС достигает выраженного пика (рис. 2). Подобное явление в колебательных системах означает попадание в резонанс с каким-то из внутренних колебательных процессов. В дальнейшем эта резонансная частота дыхания была взята на вооружение с целью проверки максимальных возможностей вагуса в регуляции ЧСС.

Рис. 2. Графики динамики RR интервалов и мгновенной ЧСС при пробе с глубоким дыханием.

Видны волны сердечного ритма, повторяющие заданный паттерн дыхания. Обратите внимание, что к концу пробы имеется тенденция к росту ЧСС и уменьшению амплитуды колебаний ритма, что может быть связано с гипокапнией

Методика выполнения

Пробу проводят в положении пациента лежа или сидя (Ewing, 1985). По нашему мнению, первому варианту следует отдать предпочтение, поскольку так обеспечиваются оптимальные условия для глубокого дыхания и уменьшается вероятность реципрокного торможения реакции со стороны симпатической нервной системы.

Необходимо регистрировать сердечный ритм (требования к оборудованию изложены выше). Желательно, хотя и необязательно, записывать и ритм дыхания. Для этого можно воспользоваться датчиком потока термисторного типа или датчиком экскурсии грудной клетки. Главное, чтобы датчик не влиял на процесс дыхания (не создавал препятствий). Запись ритма дыхания играет роль контроля качества — при анализе можно будет установить, была ли достигнута требуемая частота 5–6 дыхательных движений в минуту, отбраковать дыхательные циклы с другим периодом или прерывистым дыханием.

Необходимо проинструктировать пациента дышать спокойно, а по команде начать дышать глубоко в задаваемом ритме. Как правило используется равномерный ритм «5 секунд вдох — 5 секунд выдох». Пациент не должен сам контролировать время (это активирует симпатическую нервную систему), периодичность дыхания следует задавать с помощью метронома или надиктовывать ритм (например, «вдох-вдох-вдох-полностью, выдох-выдох-выдох-полностью», слово «полностью» длинное и произносится за 2 секунды).

Важно добиться, чтобы пациент дышал равномерно, а не «лесенкой» (некоторые на звук метронома или команду «вдох» делают короткий вдох и потом ждут следующего сигнала), и распределял вдох/выдох на все 5 секунд, а не «надувался» с первой секунды. Дыхание должно быть глубоким, но не следует стремиться к максимальной амплитуде.

Для анализа необходимо зарегистрировать 1 минуту, то есть 6 циклов вдох-выдох. По нашему опыту, лучше это делать «с мягкого старта»: включите мониторинг ЭКГ и ЧСС и начните задавать пациенту ритм дыхания, на 1–2 циклах убедитесь, что он все делает правильно, а ЧСС определяется без ошибок, и начните регистрацию пробы (без дополнительных ремарок для пациента). После завершения пробы не забудьте «освободить» пациента, дав ему команду: «Дышите спокойно в удобном ритме».

Обратите внимание, что нельзя увлекаться репетициями пробы или увеличивать ее продолжительность — при углубленном дыхании неизбежно возникает гипервентиляция с гипокапнией, что снижает активность дыхательного центра и амплитуду колебаний сердечного ритма.

Оценка

Для анализа выбирают 3 дыхательных цикла с максимальной амплитудой волны сердечного ритма (ЧСС). Следует отбраковать волны, если они включают признаки миграции водителя ритма или другой дисфункции синусового узла, экстрасистолы или блокады. Для каждого из циклов определяют минимальную и максимальную продолжительность RR интервала или мгновенную ЧСС (RR_min, RR_max или ЧСС_min, ЧСС_max).

В литературе встречаются две основные формы представления результатов: в виде коэффициента дыхательной (K_д) пробы и в виде разности ЧСС (Ewing, 1982; Михайлов, 2002). В первом случае в формулу можно подставить как значения RR, так и ЧСС:

Во втором требуется ЧСС:

Разн. ЧСС = ЧСС_max — ЧСС_min.

Итоговый результат получают усреднением значений по всем 3 циклам.

Нормальной реакцией на пробу можно считать K_д > 1,3 или разницу ЧСС от 15 уд./мин (в примере на рисунке 2 Кд составляет около 1,4, а разница ЧСС — приблизительно 25 уд./мин) (Wheeler, 1973; Михайлов, 2002).

Хотим обратить внимание на одну ошибку, которую некоторые допускают при анализе дыхательной пробы. Если такую запись подвергнуть спектральному анализу, то в результате получится мощный пик, расположенный в области частоты 0,1 Гц. Для тех, кто занимается ВСР, частота 0,1 Гц очень знакома — она находится практически в середине частотного диапазона, активность в котором принято считать проявлением симпатической регуляции, и часто примерно в области 0,1 Гц имеется естественный пик или группа пиков, связанных с деятельностью вазомоторного центра. Так вот, увидев в пробе с глубоким дыханием всплеск в знакомой области, некоторые специалисты интерпретируют его как признак активации симпатической нервной системы, что диаметрально противоположно реальной картине. При пробе с глубоким дыханием мы искусственно изменяем частоту волн дыхательной аритмии, но физиологический механизм, основанный на парасимпатических рефлексах, остается неизменным. Это еще раз подчеркивает важность понимания того факта, что вариабельность сердечного ритма как физиологический феномен имеет множество проявлений, но для анализа в каждом случае следует использовать определенный и подходящий математический инструментарий (Ахмерова, Фомин, 2020).