Оценка эффективности психофизиологической саморегуляции в кардиореабилитации по показателям вариабельности ритма сердца

На сегодняшний день, ишемическая болезнь сердца (ИБС) выступает одной из наиболее часто встречающихся из числа кардиова-окулярных патологий и по-прежнему представляет собой основную причину смертности и утраты работоспособности населения во всем мире. При этом известно, что число больных ежегодно растет. В России более половины смертей происходят в результате патологий сердечно-сосудистой системы, и в особенности ИБС, которая представляет собой причину более половины летальных исходов от болезней системы кровообращения [1].

В настоящее время аортокоронарное шунтирование (АКШ) является одним из наиболее эффективных методов лечения ИБС. Однако проблема осложнений, развивающихся после АКШ, имеет остро выраженную актуальность. Наиболее распространенными проблемами из их числа выступают периоперационный (относящийся ко времени перед операцией, во время и после нее) инфаркт миокарда (ИМ), неврологические и инфекционные осложнения, системная воспалительная реакция, возникновение почечной недостаточности, а также различных аритмий. В целях оптимизации результатов кардиохирургических операций важно диагностировать предикторы развития сердечнососудистых осложнений, благодаря чему возникает возможность прогнозировать риск сердечных катастроф [2].

Так, в настоящее время в области восстановительной медицины одним из ведущих направлений является реабилитация пациентов c сердечнососудистыми заболеваниями. При этом медицинская реабилитация (МР) является важнейшим компонентом медицинской помощи больным, перенесшим аортокоронарное шунтирование [3].

Следует отметить, что от успеха медицинской реабилитации пациента во многом зависит перспектива положительного результата коронарного шунтирования. Это существенно влияет на качество жизни пациента, перенесшего операцию, его физическое состояние, психосоциальное функционирование, необходимость в повторной реваскуляризации миокарда и риск послеоперационной смерти.

Сегодня реабилитация больных кардиохирургического профиля осуществляется по трем ведущим направлениям, включая медикаментозный, физический и психологический аспекты восстановления. Реабилитационные мероприятия для данной группы пациентов организуются в соответствии с принципами преемственности и этапности. Стандартная длительность реабилитационных программ с учетом всех этапов составляет около 6–8 недель. Продолжительность первого этапа колеблется от 10 до 14 суток, он проходит непосредственно в кардиохирургическом стационаре. В это время происходит общая нормализация работы органов и систем больного. Второй этап, длительность которого варьируется в среднем от 14 до 20 дней, проходит в стационаре кардиологического отделения. Третий этап, длительностью от 20 до 30 суток, осуществляется в рамках санаторнокурортного лечения. Учитывая выше названные временные границы, стоит отметить, что второй и третий этапы комплексной реабилитации включают в себя базовый объем медикаментозного, физического, психологического и социального восстановления.

В связи с вышесказанным представляются крайне актуальными поиск и внедрение новых методов, способствующих улучшению показателей функционирования сердечнососудистой системы.

В последние годы в России становится все более выраженной тенденция к использованию альтернативных ортодоксальной медицине безлекарственных методов лечения, в частности с применением современных информационных технологий [4]. Одним из перспективных методов, все чаще применяемым в медицине, является функциональное био- управление с биологической обратной связью (БОС). Это информационная технология, называемая иначе методом адаптивного биоуправления, биореабилитацией, висцеральным обучением, а также методом оперантного обуславливания, обеспечивающая проведение комплекса исследовательских, немедицинских, физиологических, профилактических и лечебных процедур, направленных на активизацию внутренних резервов организма с целью восстановления или совершенствования физиологических навыков. Данные процедуры осуществляются благодаря использованию специальной аппаратуры, служащей для регистрации, усиления и «обратного возврата» пациенту физиологической информации. Так, пациенту посредством внешней цепи обратной связи, организованной преимущественно с использованием микропроцессорной или компьютерной техники, предоставляется информация об актуальном состоянии и изменении тех или иных собственных физиологических процессов. Используя полученную информацию, пациент под руководством инструктора посредством специальных приемов и аппаратуры развивает навыки саморегуляции, иными словами, способность произвольно перестраивать физиологическую функцию для коррекции патологических расстройств.

Таким образом, БОС-технологии благоприятствуют восстановлению или совершенствованию физиологических функций организма с помощью активизации его внутренних резервов. БОС напрямую способствует обучению центральной и вегетативной нервной систем по принципу так называемого «физиологического зеркала»: благодаря специальному оборудованию и программному обеспечению, пациент воспринимает в образной форме физиологические показатели собственного организма, такие как температура кожи, электрическая активность мышц и головного мозга, вследствие чего происходит условно-рефлекторное обучение навыкам целенаправленной нормализации функций организма [4].

Метод БОС представляет собой нефармакологический метод лечения и реабилитации. Комплекс лечебно-диагностических и реабилитационных задач, решаемых с помощью метода БОС, огромен: от диагностики состояния мышечного тонуса, снижения активности гиперактивных мышц и релаксации, до повышения их сократительной способности и формирования двигательных навыков. На се- годняшний день метод БОС широко применяется в медицинской практике врачей многих специальностей для лечения и реабилитации больных с различными патологиями [5], в том числе, например, для коррекции и совершенствования двигательных навыков [6, 7], улучшения кровообращения головного мозга при дисциркуляторной энцефалопатии [8], лечения нейрогенной дисфункции мочевого пузыря [9], коррекции психоэмоциональных нарушений [10].

Метод адаптивного биоуправления также успешно используется в неклинической сфере: в кабинетах психологической разгрузки, спортивных школах и центрах подготовки спортсменов, специальных учебных заведениях, а также на предприятиях, где трудовая деятельность связана с операторским трудом или с повышенной ответственностью [5].

В настоящий момент кардиологическая реабилитация является одним из ведущих направлений в области восстановительной медицины. Сегодня в современных системах кардиореабилитации используется дозированная физическая нагрузка с помощью реабилитационных эргометров с использованием биологической обратной связи по ЧСС.

Однако в системе комплексной кардиореабилитации практически не используется технология ведения тренингов интерактивного обучения искусству релаксации на основе кардиобиоуправления для формирования навыка эффективного снижения напряжения сердца. В научной литературе недостаточно сведений об использовании и оценке эффективности данного вида кардиобиоуправления с анализом динамики показателей ВРС.

Начало использования ВСР-контроля в области практической медицины можно соотнести с исследованием J. Saul и L. Bernardi, осуществивших оценку ВСР при кардиальной трансплантации и сформулировавших гипотезу о том, что данный анализ может оказаться удобной и показательной моделью для исследования автономной реиннервации сердца в послеоперационном периоде [11]. Эти и дальнейшие исследования дали основания предполагать, что ВСР-контроль может являться независимым маркером успешности реваскуляризации миокарда [12, 13]. Позже установили, что использование кардиоритмограммы (КИГ) высокого разрешения дает возможность обнаружить дополнительные дифференцированные клинико-инструментальные показатели при отборе больных для АКШ и выявлять предоперационные маркеры интраоперационного риска кардиоаритмий, угрожающих жизни пациента. При этом клинический анализ ВРС предполагает применение КИГ-метода для оценки динамики патологического процесса после реваскуляризации миокарда [12].

В настоящее время анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР) имеет значение, поскольку этот метод позволяет осуществлять интегральную оценку состояния сердечнососудистой системы, а также прогнозировать риск развития сердечнососудистых осложнений, в частности определять эффективность реабилитационных мероприятий.

Целью исследования являлась оценка показателей вариабельности ритма сердца у пациентов, перенесших аортокоронарное шунтирование, проходящих реабилитацию с использованием психофизиологического тренинга по методу биологической обратной связи. Главной задачей использования БОС-метода выступало повышение эффективности комплексной реабилитации пациентов, перенесших аортокоронарное шунтирование, благодаря формированию у пациентов навыка психофизиологической релаксации и, как следствие, улучшению ВРС-показателей.

Материалы и методы

На пилотном этапе исследования было обследовано 38 пациентов кардиологического отделения медицинской реабилитации ГБУЗ «Республиканский кардиологический центр», г. Уфа, перенесших аортокоронарное шунтирование. Средний возраст больных составил 62,2 ± 6,5 лет. Пациенты мужского пола - 21, женского -17. В экспериментальной группе (19 испытуемых) применялись технологии функционального биоуправления: БОС-тренинги проводились на аппаратном комплексе «Веда Пульс Professional», дополненном диагностическим программным модулем «Академический модуль» и программным модулем реабилитации «Медитация (биоуправление)». В целях обучения навыку психофизиологической релаксации пациентам предлагалось пройти 10 сеансов кардиобиоуправления по 15 минут в течение двух недель под руководством медицинского психолога. В начале и в конце второго стационарного этапа медицинской реабилитации были осуществлены два мониторинга (измерение 1 и 2) пока- зателей ВРС (при положенном количестве интервалов 512).

Биологическая обратная связь (аппаратный аутотренинг) – это метод инструментальной терапии и медицинской реабилитации, во время которого пациенту с помощью электронных приборов мгновенно и непрерывно предоставляется информация о физиологических показателях деятельности его органов посредством световых или звуковых сигналов обратной связи, благодаря чему формируется навык произвольной регуляции собственного психофизиологического состояния.

Как правило, БОС-тренинг проводится в три этапа и включает в себя от 10 до 20 занятий. В настоящем исследовании подготовительный этап включал в себя обследование и два пробных сеанса.

Основной этап предполагает выработку навыков психофизиологического расслабления и представляет собой занятия непосредственно тренингом по заданным протоколам. Этот этап включал в себя восемь сессий кардиобиоуправления по 15 минут. На заключительном этапе осуществлялся завершающий кардиомониторинг, проведено сравнение результатов работы в начале и конце сеансов.

Для анализа ВРС использовались геометрические методы, которые позволяют в образной форме представить распределение RR-интервалов.

В исследовании учитывался показатель амплитуды моды (АМо) – количество или процентная доля кардиоинтералов, попадающих под значение моды (Мо), то есть наиболее часто встречающихся по длительности кардиоинтервалов. Чем больше АМо, тем выше стабильность ритма и меньше его вариабельность.

Также в настоящем исследовании учитывались суммарные вегетативные индексы, такие как ИВР – индекс вегетативного равновесия, характеризующий соотношение симпатических и парасимпатических влияний на сердечный ритм; ВПР – вегетативный показатель ритма, отражающий степень влияний парасимпатического звена регуляции; ИН – индекс напряжения регуляторных систем; ПАПР – показатель адекватности процессов регуляции.

Критериями включения пациентов в экспериментальную группу являлось желание пациентов, а также отсутствие мерцательной аритмии (фибрилляции предсердий).

В рамках изучения динамики ВРС-показателей после АКШ в процессе кардиореабилитации с целью изучения эффективности психофизиологической саморегуляции осуществлялась математико-статистическая обработка полученных данных. Поскольку эмпирическое распределение данных не соответствовало нормальному, с учетом количества пациентов в каждой группе использовался непараметрический критерий Т-Уилкоксона для зависимых выборок, а также таблицы сопряженности. Статистическая обработка данных производилась в пакете программ Statistica v. 10.0.

Результаты и обсуждение

В результате кардиореабилитации с проведением психофизиологического тренинга интерактивного обучения искусству релаксации посредством функционального биоуправления в экспериментальной группе были получены данные, представленные в табл. 1.

В режиме кардиобиоуправления прибор автоматически осуществлял контроль над степенью напряжения организма и производил изменения сюжета в соответствии с эффективностью «расслабления» сердца.

Представленные данные свидетельствуют об улучшении диагностируемых показателей ВРС: цена адаптации, индекс вегетативного равновесия, индекс напряжения регуляторных систем организма, показатель адекватности процессов регуляции. Выраженность изменений находится в зоне значимости с данной доверительной вероятностью р ≤ 0,01.

Результаты исследования показателей ВРС в начале и в конце второго этапа кардиореабилитации пациентов после аортокоронарного шунтирования, не участвующих в БОС-тренинге представлены в табл. 2.

Как видно из данных, представленных в табл. 2, в контрольной группе улучшились средние значения цены адаптации, индекса внутреннего напряжения регуляторных систем организма, индекса внутреннего напряжения и показателя адекватности процессов регуляции, при р > 0,05.

Данные, полученные в ходе измерения ВРС-показателей в экспериментальной и контрольной группах, продемонстрировали высокий уровень суммарных вегетативных индексов и цены адаптации по сравнению с общепринятой нормой [14].

Сводные данные показателей ВРС в экспериментальной группе HRV indicators in the experimental group

Таблица 1

Table 1

Показатели ВРС HRV indicator	Исходные Initial value	Конечные Final value	Сдвиги Changes
			Абсолют. величина Absolute value	%
AMo, %	83	60	23	28
ИВР, у.е. / ABI, c.u.	2480	1152	1328	53
ИН, у.е. / SI, c.u.	1476	766	710	48
ПАРП, у.е. / RPAI, c.u.	108	73	35	32

Сводные данные показателей ВРС в контрольной группе HRV indicators in the control group

Таблица 2

Table 2

Показатели ВРС HRV indicator	Исходные Initial value	Конечные Final value	Сдвиги Changes
			Абсолют. величина Absolute values	%
AMo, %	98	83	15	15
ИВР, у.е. / ABI, c.u.	2520	2208	312	12
ИН, у.е. / SI, c.u.	1716	1511	205	12
ПАРП, у.е. / RPAI, c.u.	108	107	1	1

Это хорошо согласуется с известными данными о том, что в раннем послеоперационном периоде после аортокоронарного шунтирования происходит значительное снижение показателей ВРС [15].

Известно, что во время проведения операции АКШ в условиях искусственного кровообращения (ИК) повреждаются симпатические и парасимпатические разветвления (дуга аорты, перикард, vasa nervorum). Это сопровождается развитием частичной вегетативной денервации сердца с возникновением дисфункции, что проявляется в нарушении параметров частоты и вариабельности ритма сердца. Существенно снижается парасимпатический тонус, что представляет собой прогностически неблагоприятный фактор. Отмечается резкое повышение стресс-индекса. Данные нарушения ВСР клинически проявляются в форме тахикардии, различных аритмий, субъективных ощущениях выраженного сердцебиения [16, 17].

Значительный научный интерес в связи с полученными результатами также представляют работы, в которых исследуется динамика ВРС-показателей при воздействии ментального и физического стресс-стимула. В.М. Михайловым с соавторами (2006) было произведено сравнение групп обследуемых с преимущественным воздействием психоэмоционального компонента (кандидаты в космонавты в период тренировки на выживаемость и парашютисты во время и после прыжков), а также физического компонента (хоккеисты). В результате это позволило определить типичную динамику ВРС-показателей под воздействием стресс-стимула, свидетельствующую о снижении вариативности ритма, а также, в меньшей мере, парасимпатических влияний и активности симпатоадреналовой системы [18].

Вышеприведенные данные настоящего исследования свидетельствуют о том, что исследуемые ВРС-показатели экспериментальной группы улучшились по итогу второго этапа реабилитации в большей степени, чем у контрольной. Это может быть связано с тем, что в процессе биоуправления формируется навык эффективного снижения напряжения сердца, что хорошо согласуется с данными, имеющимися в научной литературе, описанными в результате исследований с использованием БОС-технологий и ВРС-анализа.

Так, рядом ученых [19] было проведено исследование эффективности БОС-тренинга в группе педагогов с признаками симпатикото-нии и с профессиональным стажем более 20 лет. Изучались показатели вегетативной регу- ляции сердечного ритма до и после проведения БОС-тренинга из 10 сеансов в сравнении с группой лиц, не участвующих в тренинге. В результате у педагогов первой группы было выявлено повышение вагусных влияний на ритм сердца и снижение симпатической активности, которое стало более выраженным уже после 4-5 сеанса тренинга. У лиц с сим-патикотонией, не занимающихся по БОС-методу, степень реактивности вегетативных структур осталась в среднем на первоначальном уровне. При этом у педагогов первой группы фоновое значение суммарной мощности спектра ВРС по итогу стало выше в 1,5 раза, чем у преподавателей группы контроля.

Эффективность БОС-метода активно изучается в спортивной медицине. Существуют данные в пользу того, что биологическая обратная связь способствует повышению адаптационных возможностей организма при физических нагрузках. В ряде исследований доказана эффективность БОС по вариабельности ритма сердца в нормализации ВРС-показателей у спортсменов. Показано также, что кардиореспираторный треннинг в режиме адаптивного самоуправления способствует росту показателя суммарного эффекта регуляции ВРС у спортсменов, тренирующихся на выносливость [20].

Важно отметить, что в отношении существующих исследований эффективности БОС-технологий в кардиореабилитации после операции АКШ метод анализа литературных источников не дал результатов.

При этом в различных исследованиях в области медицины и психофизиологии широко используется ВРС-анализ.

Минаков Э.В. с соавт. (2010) проводили исследование динамики адаптационного процесса у больных, перенесших АКШ, с использованием спектрального анализа ВРС на основе проведения функциональной пробы с фиксированным темпом дыхания. Было показано, что у пациентов после АКШ в условиях искусственного кровообращения, наблюдается резкое снижение параметров ВРС. Вегетативный баланс восстанавливается крайне медленно (на это требуется несколько лет) и неполноценно с учетом прогрессирования атеросклероза. При этом функциональная проба с фиксированным темпом дыхания в оценке долговременной реабилитации обнаруживает разнонаправленные изменения спектральных компонентов ВРС, на которые, 128

вероятно, оказывают влияние различные факторы, такие, например, как возраст, особенности проведения операции, дальнейшее прогрессирование атеросклероза, условия реабилитации, медикаментозное лечение [21].

На сегодняшний день имеется большое количество данных, полученных в результате исследований ВРС пациентов кардиологического и кардиохирургического профиля. Они свидетельствуют о снижении основных параметров ВСР и изменении их внутреннего соотношения в ходе течения ИБС, например при артериальной гипертензии, развитии острого инфаркта миокарда [12, 22], стенокардии напряжения, дисфункции миокарда [23].

Имеются данные о том, что БОС-метод по ВРС используется в клинической практике для реабилитации синдрома психофизиологического напряжения при сердечнососудистых заболеваниях, для улучшения динамики восстановления после инфаркта миокарда, профилактики рисков развития повторных рецидивов, обусловленных стрессовым напряже-нием1.

В настоящем исследовании была предпринята попытка расширить имеющиеся представлении об эффективности БОС-технологий в реабилитации больных кардиохирургического профиля, в данном случае – перенесших АКШ.

БОС-метод является безмедикаментозным методом восстановления работы сердца благодаря технологии психофизиологического расслабления (кардиобиоуправления). Его использование в комплексной реабилитации после АКШ сопровождается значительными улучшениями исследуемых ВРС-показателей. Улучшение ВРС-показателей позволяет повысить качество жизни и снизить риск развития сердечнососудистых катастроф.

Заключение

Применение метода функционального кардиобиоуправления на втором этапе кардиологической реабилитации после аортокоронарного шунтирования сопровождается достоверно выраженным эффектом в отношении вариабельности ритма сердца: цены адаптации, индекса вегетативного равновесия, индекса напряжения регуляторных систем организма, показателя адекватности процессов регуляции.

Результаты исследования расширяют теоретические представления о возможности применения метода биологической обратной связи для повышения эффективности медицинской реабилитации после аортокоронарного шунтирования, и, таким образом, могут быть использованы специалистами помогающих профессий, причастных к реабилитации пациентов, в частности специалистами муль-тидисциплинарных бригад, для помощи пациентам в освоении навыка психофизиологического расслабления, нормализации ВРС, что, в свою очередь, способствует общему успеху реабилитации.