Виртуальная диаграмма ритма сердца

До настоящего времени применение метода физических аналогий и сопоставлений для реальных данных ритма сердца не было успешным. Отсутствие «эталона» приводило к необходимости парного сравнения параметров регистрации ЭКГ.

Виртуальной (модельной) диаграммой (ВД) называется диаграмма, построенная генерацией случайных чисел по нормальному закону распределения около среднего значения с назначенной величиной стандартного отклонения (σ). Все основные параметры вариабельности сердечного ритма временной и частотной области, определенные по виртуальной RR-интервалограмме и в сравнении с RR-интервалограммами здоровых людей, имеют качественно одинаковую функциональную зависимость от стандартного отклонения, которое практически не зависит от объема N выборки [17]. Сравнительный анализ реальной RR-интервалограммы или R-

граммы и смоделированной по её данным виртуальной диаграммы позволяет оценивать влияние системы регуляции на ритм сердца в форме отклонения распределения значений RR и Rот нормального закона[114].

Единственным значимым ограничением для исследования виртуальных диаграмм является отличные характеристики «генератора» ритма сердца, в частности, динамика дисперсии. На рисунке 2.5 представлены гистограммы распределения реальной и виртуальной RR-интервалограммы.

Рисунок 2.5 - Гистограммы реальной (а) и виртуальной (б) RR- интервалограммы. Мода = 665 мс

По рисунку 2.5 различие реальной и виртуальной RR-интервалограммы прослеживается в уровне и структуре полученного цифрового ряда, который генерируется каждый раз по-новому.

С одной стороны, это не противоречит известному факту, что дисперсия в отличие от полной спектральной плотности мощности содержит информацию о фрактальных компонентах RR-интервалограммы [115], с другой - предварительные исследования показали сильную зависимость проявления

фрактальных компонент от исследуемого человека. Для R-грамм подобные исследования еще не проводились.

Ярусная структура ВД с заданными первичными значениями σи \.х наполняется однородно с учетом нормального закона распределения. При ее формировании все микропереходы между ярусами значений RRи R равновероятны. При формировании ВД предпочтение обычно (в норме) отдается соседним переходам, что подтверждается при построении дифференциальной ВД [116]. Значение σобеспечивается внешними низкочастотными процессами, проявляющихся в формах медленных волн [11]. Поэтому при формировании ВД превалируют «процессы» диапазонов высоких (HF) и низких (LF) частот, а в случае RR-интервалограмм превалируют процессы диапазонов очень низких (VLF) и ультранизких (ULF) частот.

Виртуальная диаграмма ритма сердца с нормальным законом распределения является моделью ритма сердца здорового человека, находящегося в состоянии, которое характеризуется повышенным уровнем реагирования на изменение ритма, высоким уровнем задействования контролирующих систем, преобладает влияние парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. При генерации нормального закона распределения ВД генератором используется принцип заполняемости поля возможных значений, при этом скорость заполнения ярусов гистограммы распределения постоянно падает, что напоминает импульсный режим работы.

Спектральные и временные параметры ВСР, измеренные по виртуальной RR-интервалограмме, при единичных генерациях значительно варьируют относительно средних значений, за исключением параметра информационной энтропии, вариация которого минимальна [115]. Поэтому I* можно использовать в качестве параметра устойчивости формы функции распределения RR-интервалограммы и R-граммы.

Хаотичность заполнения ярусов виртуальной диаграммы является причиной увеличения вклада высоких (HF) и низких (LF) частот в анализируемую область спектра по сравнению с реальным ритмом сердца, что

объясняется снижением мощности в диапазонах ультранизких частот (ULF) и отсутствием медленных волн управления в моделируемом ряде. В реальном ритме сердца спектр представляет собой комбинацию узкополосных составляющих, обусловленных наличием физиологических детерминант (например - дыхательный пик [4]), которые априори отсутствуют в ВД.

Ярусная структура ВД формируется генератором случайных чисел с заданными параметрами, что идентично отсутствию внешней регуляции. С ростом объема выборки значение информационной энтропии монотонно стремится к значению энтропии нормального распределения.