VEYVLETNYY ANALIZ POKAZATELEY MIKROTsIRKULYaTsII

Full Text

Актуальность. Наряду с классическими методами оценки вегетативного гомеостаза, основанными на исследовании вариабельности сердечного ритма существует группа методов, основанных на исследовании особенностей периферического кровообращения. Речь идет о лазерной доплеровской флоуметрии (ЛДФ) - относительно новом методе, предназначенном для оценки скоростных параметров микроциркуляции. Разумеется, методы оценки вегетативного гомеостаза основанные на оценке вариабельности сердечного ритма (ВСР) и ЛДФ нельзя считать альтернативными, это взаимодополняющие методики. Так же как и для ВСР методы оценки результатов ЛДФ основаны в первую очередь на статистических методиках и методах спектрального анализа на основе преобразования Фурье [1]. Целью нашей работы была апробация вейвлетного преобразования, хорошо зарекомендовавшего себя при анализе ВСР [2, 3], на результатах ЛДФ. Материал и методы исследования. Метод ЛДФ основан на использовании доплеровского эффекта лазера с длиной волны 0,63 мкм. Интегральным показателем капиллярного кровотока служит показатель микроциркуляции, который линейно связан со скоростью потока эритроцитов, их количеством и числом функционирующих микрососудов в объеме ткани. Результат представляется в виде графика (рис. 1), где по оси абсцисс - время, а по оси ординат - показатель микроциркуляции (ПМ). Как уже неоднократно отмечалось, вейвлетный анализ позволяет охарактеризовать временную динамику исследуемого процесса [4, 5], что, в конечном итоге, позволяет более объективно отразить реакции адаптации микроциркуляторного русла. В качестве базисной анализирующей функции нами использовались вейвлеты Morlet, Symlet. Было проанализировано 13 флоуграмм здоровых женщин как в состоянии относительного покоя, так и при пробе с гипервентиляцией. ЛДФ регистрировались с задней области предплечья. Полученные результаты и их обсуждение. Во всех случаях независимо от частотно-временной структуры сигнала на вейвлетных диаграммах, являющихся графическим представлением матрицы вейвлетных коэффициентов (результата вейвлетного преобразования), выявлена древовидная структура локальных экстремумов, отражающих иерархию механизмов регуляции и самоподобие ЛДФ (рис.1, рис.2). Рис1. Вейвлетное преобразование лазерной доплеровской флоуграммы здоровой женщины. По оси абсцисс - время; по оси ординат - значения, обратные частоте сигнала, темные участки соответствуют минимальным значения вейвлетных коэффициентов. В исходном сигнале доминируют низкочастотные компоненты. Рис2. Вейвлетное преобразование лазерной доплеровской флоуграммы здоровой женщины. По оси абсцисс - время; по оси ординат - значения, обратные частоте сигнала; темные участки соответствуют минимальным значения вейвлетных коэффициентов. В исходном сигнале доминируют высокочастотные компоненты. При анализе показателей локальных спектров выявлены те же частотно-временные особенности, что и при анализе ВСР: относительно стабильные участки тонических влияний и увеличение вейвлетной плотности мощности (рис. 3). Рис. 3. Зависимость значений вейвлетной плотности мощности, рассчитанной в диапазоне 2 - 4 Гц от времени. Видны относительно стабильные участки (5-15 секунды наблюдения) и нестационарные фрагменты (35-40 секунды наблюдения). При анализе результатов вейвлетного преобразования у здоровых женщин установлено, что в частотной области 2-4 Гц при проведении дыхательной пробы происходит увеличение суммарной длительности нестационарных компонентов сигнала (48,75±3,06 до пробы и 99,92±7,03 в ходе пробы, эти и все последующие результаты приводятся в условных единицах). Наряду с этим в частотном диапазоне 0,5 - 2 Гц различия были вызваны не только с суммарной длительностью не- стационарных компонентов ЛДФ (37,33±4,26 до пробы; 102,53±7,68 в ходе пробы р<0,001), но со значениями их мощности (100,55±24,21 и 273,48±42,21 соответственно р<0,05). Так же определено, что значения времени и мощности нестационарных элементов ЛДФ, зарегистрированных в состоянии покоя в диапазоне 2 - 4 Гц не коррелируют друг с другом. Иными словами, длительность кратковременного увеличения локальной скорости микроциркуляции не зависит от скорости микроциркуляции и наоборот. Аналогичные результаты получены и при анализе диапазона 0,5-2 Гц. Проведение дыхательной пробы не изменило структуру корреляций между показателями вейвлетного анализа. Выводы. Проведение дыхательной пробы вызывает увеличение локального кровотока, что выражается в возрастании длительности нестационарных (нестабильных) фрагментов ЛДФ. Наряду с этим возрастают и значения показателя микроциркуляции. Однако, и в состоянии относительного покоя и при проведении дыхательной пробы взаимосвязи между мощностью (амплитудой) и длительностью нестационарных компонентов не наблюдается. Подобная картина была зарегистрирована нами и при исследованиях ВСР, что позволяет предположить, несмотря на различие в частотных диапазонах, наличие общего механизма, определяющего появление нестационарных высокочастотных составляющих как ВСР (0,15-0,4 Гц) так и ЛДФ (2-4 Гц). Использование локализованного спектрального анализа на основе вейвлетного преобразования позволило оценить временную динамику показателей микроциркуляции, зарегистрированных методом лазерной доплеровской флоуметрии, определить динамические характеристики скорости микроциркуляции при проведении дыхательной пробы.

About the authors

Y A Turovsky

Voronezh State Medical Academy

V A Naumov

Voronezh State Medical Academy

E V Kiseliova

Voronezh State Medical Academy

A M Tupkalova

Voronezh State Medical Academy

L A Bityutskaya

Voronezh State Medical Academy

V V Mashin

Voronezh State University

Z M Sergeeva

Voronezh State University

O V Schekaleva

Voronezh State University

V I Kalugina

Voronezh State University

M A Usova

Voronezh State University

References