Использование реографа-полианализатора для донозологической диагностики и реабилитации персонала энергопредприятий

Управление сложными технологическими системами ставит вопрос о надежности оператор­ской деятель­ности, диагностике и прогнози­ровании психо­физио­логичес­кого утомления, влиянии стрессов на нарушение адаптацион­ных возмож­ностей и формирова­ние заболеваний. Энерго­предприя­тия правомер­но относятся к предприятиям, насыщен­ным сложными технологичес­кими системами.

Сердечно-сосудистая система (ССС) одна из первых страдает от напряжения, стрессов, информацион­ных перегрузок и экстремаль­ных ситуаций, что приводит к развитию вегетатив­ной дистонии, нарушению артериаль­ного давления и другим негатив­ным проявлениям. Концепция о системе крово­обраще­ния как индикаторе адаптацион­ной деятель­ности организма развивается уже в течение несколь­ких десятилетий, она подвергается углублен­ной разработке, и многие ее положе­ния получают детальное обоснование.

Ухудшение функционального состояния человека далеко не всегда можно привести в соответствие с клас­сификато­ром нозо­логичес­ких форм. Большин­ство заболева­ний в началь­ной стадии имеют своей причиной нарушения функцио­наль­ного характера, которые впоследствии могут трансформи­ровать­ся в более четко определен­ную и диф­ференци­руе­мую нозо­логичес­кую форму. Однако на этом этапе уже существенно затруд­не­но лечение сформиро­вав­шего­ся заболева­ния. Поэтому важной задачей является ранняя донозо­логичес­кая диагностика началь­ных прояв­ле­ний нарушений регулятор­ного характера и кор­ректиров­ка этих нарушений (по возможности не­медикамен­тоз­ными методами). От решения этой задачи зависит здоровье персонала и надеж­ность эксплуа­тации энерго­предприятий.

Ранняя диагностика является непростой задачей и требует не­стандарт­ных подходов для ее решения. Такие широко рас­пространен­ные методы ис­следова­ния сердечно-сосудис­той системы как электр­окардио­графия, рео­графия, доплеро­графия, эхо­кардио­графия, радио­нуклид­ные и рентгено­логичес­кие методы ис­следова­ния хорошо за­рекомендо­ва­ли себя для различ­ных диагнос­тичес­ких задач. Однако, во-первых, ни один из этих методов не являет­ся само­достаточ­ным, во-вторых, в основ­ном они достаточ­но хорошо себя прояв­ляют для диагнос­тики заболева­ний и наруше­ний, уже имеющих явно выражен­ный характер, в-третьих, требуют­ся большие аппарат­ные, финансо­вые и людские затраты для проведе­ния этих ис­следова­ний, в-четвертых, требуется высоко­квалифици­рован­ный врачеб­ный персонал, способ­ный интегри­ровать резуль­таты пере­числен­ных ис­следова­ний для постанов­ки правиль­ного диагноза, выработ­ки профилак­тичес­ких и реа­били­тацион­ных меро­приятий. Пере­числен­ные факторы показывают малую эф­фектив­ность движе­ния по этому пути при высоких требуемых затратах.

Целесообразно использование аппаратуры и методо­логичес­ких подходов, позволя­ющих при прием­ле­мых затратах обеспе­чить достаточ­но успешное решение задач ранней диагнос­тики регулятор­ных нарушений сердечно-сосудис­той системы и предотвра­ще­ния развития психо­соматичес­ких заболева­ний. Для решения этих задач пред­лагается исполь­зова­ние универ­саль­ного реографа-поли­анализатора «Реан-Поли», НПКФ «Медиком МТД», г. Таганрог, позволяю­щего регистри­ровать большой перечень физио­логичес­ких сигналов, характери­зую­щих деятель­ность различ­ных звеньев сердечно-сосудис­той и вегетатив­ной нервной системы. Прибор отличают малые габариты и масса, высокая помехо­защищен­ность, возмож­ность работы с автоном­ным источни­ком питания, широкий набор физио­логичес­ких сигналов, которые можно одно­времен­но контроли­ровать. Реограф «РЕАН-ПОЛИ» выпускается в 4-х модификациях:

1. Модификация 01 — 2 реографических и 2 полиграфических (ЭКГ и СКГ) канала для диагностики перифери­чес­кого крово­обращения — РВГ, а также ЦГД и РЭГ по 2 отведениям.
2. Модификация 02 — 6 реографических и 2 полиграфических (ЭКГ и СКГ) канала для проведения всех видов рео­графичес­ких ис­следова­ний с покардио­цикло­вым пред­став­лени­ем параметров гемо­динамики (РВГ, ЦГД, РЭГ, РПГ, РНГ, РГГ и т.п.).
3. Модификация 03 — 6 реографических и 6 полиграфических (ЭКГ, ЭЭГ, СКГ, ФПГ, ПГ и КГР) каналов с дополни­тель­ным набором функцио­наль­ных возмож­нос­тей, мониторинг и систем­ный анализ парамет­ров гемо­динами­ки, совокуп­ный анализ централь­ного, церебраль­ного и перифери­чес­ко­го крово­тока с одно­времен­ным контролем ЭЭГ.
4. Модификация 04 — 2 реографических и 6 полиграфических каналов, применяется в основном для функцио­наль­ного био­управ­ления с БОС с возмож­ностью диагнос­тики периферичес­кого крово­обраще­ния — РВГ, а также ЦГД и РЭГ по 2 отведе­ниям с контролем физио­логичес­ких сигналов по поли­графичес­ким каналам (ЭКГ, СКГ, ФПГ, ПГ и КГР).

Максимальные возможности реализованы в 03 модификации прибора, которая позволяет одно­времен­но регистри­ро­вать различ­ные физио­логичес­кие процессы:

• ЭКГ (одно или несколько отведений), на основе которой представ­ляет­ся кардио­цикло­вая динамика ЧСС и показате­лей вариабель­ности сердеч­ного ритма (статис­тичес­кие и спектраль­ные показатели, рас­считыва­емые скользя­щим окном задан­ного размера).
• Показатели центральной гемодинамики (ударный и минутный объем крови, ударный и сердечный индекс, показатели общей резистив­ного сумм­арно­го сосудис­того русла);
• Показатели мозгового кровотока (РЭГ), характеризующие его пульсовое крове­наполне­ние, тонус сосудов различ­но­го калибра и состояние венозного оттока.
• Показатели периферического кровотока (РВГ, ФПГ), характеризующие тонус магистральных артерий и периферических сосудов, пост­капил­лярно-венуляр­ное крове­наполне­ние одно­времен­но в несколь­ких регионах (например, ФПГ с пальцев рук и/или ног, ФПГ с виска или сонной артерии).
• Пневмограмму (респираторную кривую), позволяющую оценивать резонансные свойства кардио­респиратор­ной системы и изменение частоты и глубины дыхания на провоцирующие воздействия.
• Кожно-гальваническую реакцию (КГР), коррелирующую с эмоциональ­ным состоя­нием испытуемого.
• Фонокардиограмму (ФКГ), на основе которой более точно оценивается значение периода изгнания.
• Электроэнцефалограмму (ЭЭГ) до 4-х отведений, с помощью которой контролируются нейро­физио­логичес­кие процессы активации и возмож­ное появление пароксизмаль­ных знаков на ЭЭГ.

Все количественные показатели по перечисленным выше физиологичес­ким сигналам пред­ставляют­ся в виде трендов покардио­цикло­вой динамики, на которых отражается взаимо­действие различ­ных систем организма в едином времен­ном масштабе. На трендах физио­логичес­ких показателей показывают­ся маркера событий и наименова­ния ФП. Анализ переход­ных процес­сов на провоци­рую­щие воздейст­вия позволяет оценить реактив­ность различ­ных звеньев гемо­динамичес­кой системы.

Одновременная регистрация сигналов в различных бассейнах крово­обраще­ния позволяет осуществ­лять систем­ный анализ гемо­динамики для оценки регулятор­ных процес­сов и взаимо­действия различ­ных систем организма, в том числе позволяет:

• оценить тип гемодинамики, гомеостатической функции сердца, преимуществен­ного типа регуляции сердечно-сосудистой системы;
• интерпретировать вариабельности сердечного ритма согласно международным рекомендациям;
• выявить компенсаторные реакции и патологические изменения сердечно-сосудистой системы на основе анализа переход­ных процес­сов различ­ных показате­лей централь­ного, мозгово­го и периферичес­ко­го крово­обраще­ния при выполне­нии функциональ­ных проб;
• выявить механизмы формирования гипертензионных и гипотензионных реакций;
• провести спектральный анализ динамики физиологических показателей для оценки их взаимодействия, степени модулиру­юще­го влияния дыхания, оценки баланса ВНС;
• провести анализ статистического распределения физиологичес­ких показате­лей на разных этапах ис­следова­ния и представ­ление результатов в виде гистограмм и таблиц;
• произвести топографическое картирование основных количественных показателей мозгового крово­обраще­ния на трех­мерной модели головы.

После выявления регуляторных нарушений предоставляется возможность проведе­ния реабили­тацион­ных мероприятий на основе тренинга с био­логичес­кой обратной связью (БОС) с исполь­зовани­ем любых физио­логичес­ких показате­лей, рас­считывае­мых с учетом регистри­руе­мых сигналов и включаю­щих в себя:

• лечение вегетативной дистонии на базе БОС-процедур по параметрам дыхания, частоты пульса, мозгового, централь­ного и перифери­чес­ко­го крово­обращения;
• профилактические и реабилитационные процедуры, направленные на релаксацию и нормализа­цию артериаль­ного давления;
• процедуры для лечения головных болей различного генеза (головная боль напряжения, мигрень);
• процедуры, направленные на повышение стрессоустойчивости;
• процедуры, направленные на улучшение профессиональных качеств: внимания, памяти, времени реакции и т.п.

Состояние сердечно-сосудистой системы является одной из составляющих функциональ­ного состояния всего организма и характери­зу­ет возмож­ность под­держи­вать основ­ные гомео­статичес­кие константы при измене­нии внеш­них условий. Систем­ность функцио­нирова­ния крово­обраще­ния пред­полага­ет сохране­ние циркулятор­ного гомеостаза организма за счет взаимо­связан­ных измене­ний сердеч­ного выброса, частоты сердеч­ных сокращений, сум­марно­го сопротив­ле­ния сосудис­той системы и адекват­ного особен­ностям орган­ного метаболизма измене­ния крово­обращения отдельных органов и тканей.

С позиций системного подхода организм рассматривается как единая функцио­наль­ная система, вос­принима­ющая и пре­образую­щая поступаю­щую на ее каналы информа­цию для достиже­ния целе­сообраз­ного при­способитель­ного эффекта. Все системы организма работают не изолирован­но, а в постоян­ном взаимо­действии друг с другом. Цель этого взаимо­действия — обеспече­ние оптималь­ной жизне­деятель­нос­ти целост­ного организ­ма и адаптив­ные измене­ния характерис­тик отдель­ных под­систем и их взаимо­влияний на измене­ние внеш­них условий.

Для проведения адекватной диагностики и лечения необходимо понимать механизм этих наруше­ний и уметь выяв­лять те звенья, на которые не­обходи­мо осуществ­лять кор­ректирую­щее воздействие, а для осозна­ния механиз­ма наруше­ний не­обходи­мо контроли­ро­вать физио­логичес­кие показатели, отражаю­щие функцио­нирова­ние различ­ных систем организ­ма. Многие неврологичес­кие и сердечно-сосудис­тые заболева­ния имеют в своей основе психо­эмоциональ­ные наруше­ния, которые проявля­ют­ся сначала на уровне обрати­мых психо­соматичес­ких нарушений, а затем раз­вивают­ся по пороч­ному кругу до более серьез­ных заболева­ний.

В результате проведенных исследований выявлены эталонные формы динамичес­ко­го взаимо­действия процес­сов при каждой конкрет­ной пробе в условиях нормально функциони­ру­юще­го механизма. Анализ индивиду­аль­ных особен­ностей реактив­нос­ти конкрет­но­го пациента и сопостав­ление их с эталон­ными формами взаимо­действия позволяет диагности­ровать ослаблен­ные элементы системы, диф­ференци­ровать компенсатор­ные реакции от патологи­чес­ких, выявлять пред­пато­логию при формирова­нии резуль­тата деятель­ности системы, не отличающе­гося от нормаль­ного за счет включе­ния компен­сатор­ных механизмов, оценить резерв­ные возмож­ности различ­ных звеньев респираторно­гемо­динамичес­кой системы.

Анализ осуществляется по динамическому соотношению эффекторов ис­следуе­мой функцио­наль­ной системы, по фазным соотноше­ниям, по разно- или одно­направлен­ности процессов, по соотноше­нию отклоне­ний в различ­ные фазы, завися­щие от различ­ных регулятор­ных, аф­ферент­ных или эф­ферент­ных влияний, по ареактив­нос­ти или гипер­реактив­ности, по десинхро­низа­ции процес­сов, по формирова­нию интеграль­ных величин и их отклоне­ниям, при стандарти­зирован­ных фазных возмущениях функцио­наль­ных проб или в условиях различ­ных состояний.

На основании общих закономерностей приспособительных реакций организма и характера адаптив­ной перестрой­ки вегетатив­ных функций строят­ся прогности­чес­кие способы, примени­мые к самым различ­ным пробле­мам, решае­мым в клиничес­кой практике (нейро­циркулятор­ная дистония, гипертония, гипотония и пр.), в специаль­ных задачах (например, прогнози­рова­ние острого утомле­ния и срыва адаптации, прогнозиро­вание устойчи­вости организма в условиях оператор­ской деятель­ности, перегрузок), в научно-исследовательских целях.

К основным гомеостатическим константам относятся уровень артериального давления (АД), позволяющий обеспечи­вать адекват­ное крово­снабже­ние всех тканей организма, минутный объем крови (МОК), состояние мозгового кровотока, объем циркулирующей крови.

Одним из важных интегральных показателей представляется МОК, значение которого характери­зует среднюю объем­ную скорость перфузии тканей кровью. Изменения МОК обуслов­лены производитель­ностью сердечной мышцы, частотой сердечных сокращений, сосудис­тыми компонентами, включаю­щими сопротив­ление крово­току в резистив­ной части сосудис­того русла и возврат крови к сердцу, связан­ный в значитель­ной степени с емкост­ной функцией сосудов. Значение МОК легко контролиру­емо (по УОК и ЧСС) и исполь­зует­ся для оценки сохран­ности гомео­статичес­кой функции сердца. Многие из инструмен­таль­ных методов ис­следова­ний базируют­ся в своей интерпре­тации на понятии «нормы», однако параметры «среднего человека», даже с учетом возраст­ных и других особен­нос­тей далеко не всегда позволя­ют выяснить перво­причину нарушений. Оценка реактив­ности сердечно-сосудис­той системы позволя­ет избавить­ся от проблем, связан­ных с рас­плывча­тостью понятия нормы для абсолют­ных значений показате­лей, поскольку реактив­ность определя­ется относитель­ным отклоне­нием показате­лей от исход­ного фонового состояния, а не их абсолют­ными значени­ями. Направ­ление и степень отклоне­ния показате­лей от исход­ных значений характери­зует регуляцию этого показателя.

Сам по себе факт выхода какого-либо локального показателя за пределы коридора средне­статисти­чес­ких норматив­ных значе­ний только позволяет пред­положить наличие нарушений. Не­совпаде­ние со средне­статис­тичес­кой нормой может означать как наруше­ние какой-либо функции сердечно-сосудис­той системы, так и вариант деятель­ности сердечно-сосудис­той системы, обеспечи­ваю­щий нормаль­ную адаптив­ную пере­строй­ку. Не обязательно, что звено, характери­зуе­мое количествен­ным показате­лем, вышедшим за пределы норматив­ных значений, является патологичес­ким. Это звено может выполнять компенсатор­ную роль: отклоне­ние этого показате­ля защищает выход за границы возмож­ного диапазона регуляции другого, более слабого звена, обладающего меньшими адаптацион­ными возмож­ностями. С другой стороны, попадание количест­вен­ных показате­лей в коридор норматив­ных значе­ний еще не гарантирует, что в сердечно-сосудис­той системе отсутств­уют слабые звенья, которые могут привести к существен­ным сдвигам при провоцирую­щем воздействии.

Лечебные мероприятия, направленные на следствие, могут не только не ликвидировать, но и усугубить первич­ное патологичес­кое звено. По некоторым данным около 60-70% назначае­мых препаратов при артериаль­ной гипертензии не приводят к положитель­ным результа­там, посколь­ку не учитывает­ся механизм формирова­ния гипер­тензив­ных реакций у дан­ного пациента. Для нахождения перво­причи­ны необходи­мо учитывать особен­ности системы под­держания гомеостаза конкрет­ного больного, его индивиду­аль­ные реакции на функциональные пробы.

Понятие «функциональное состояние» прежде всего отражает тип адаптационной реакции на внешние воздействия. Компенсатор­ные адаптацион­ные реакции меняют свойства системы или органа таким образом, чтобы пред­отвратить не­желатель­ные измене­ния наиболее «страдающей» функции. Именно отклик сердечно-сосудис­той системы на изменяю­щие­ся условия характе­ри­зует ее основные свойства и выпол­не­ние своих функций. Любая управ­ляю­щая система характери­зует­ся динамичес­ким диапазо­ном регулиро­вания. Чем шире этот диапазон, тем лучше работают при­способитель­ные механизмы.

Разработанный в НПКФ «Медиком МТД» реограф-полианализатор, выпускаемый в 4-х модификациях, для комплекс­ного ис­следова­ния параметров крово­обраще­ния «Реан-Поли» и предлагае­мый к внедрению в широкую практику для донозо­логичес­кой диагностики и реабилитации персонала энерго­предприя­тий позволяет осуществ­лять непрерыв­ный съем информации и анализ параметров функциональ­ной гемо­динамичес­кой системы, отслежи­вать в реаль­ном времени динамику различ­ных парамет­ров крово­обраще­ния, реакций на тест-возмуще­ния и, следователь­но, выявлять прогностичес­кие признаки утомле­ния, подбирать кор­ректирую­щие воздействия и контролировать последствия.

Возможность работы с портативными компьютерами, функциональная полнота количественных методов совокуп­ного анализа гемо­динамичес­кой системы, дружест­вен­ный интерфейс програм­много обеспече­ния позволяют исполь­зо­вать прибор в полевых и экстремаль­ных условиях. Прибор может поставлять­ся в различ­ных конфигурациях (количество каналов, набор датчиков-пре­образова­телей), позволяю­щих адаптировать систему под решение различных задач.

Совмещение диагностических и реабилитационных функций расширяет степень применимости и эф­фектив­ность исполь­зова­ния этого прибора, что позволяет рекомендо­вать его для исполь­зова­ния на энерго­предприя­тиях в качестве одного из основ­ных базовых медицинс­ких приборов для оценки функцио­наль­ного состояния ССС и ВНС и реабили­та­ции психо­соматичес­ких заболеваний.