Спектральный анализ. 
Прикладная экология человека

Применение спектрального анализа позволяет количественно оценить влияние на работу сердца различных регуляторных систем.

Спектральный анализ дает информацию о распределении мощности в зависимости от частоты колебаний.

Выделяют три основных спектральных компонента, которые соответствуют колебаниям ритма сердца различной периодичности (рис. 8.5).

Рис. 8.5. Представление спектра сердечного ритма.

Спектральные компоненты получили следующие названия.

Высокочастотные, быстрые, дыхательные (High Frequency, HF), 0,4—0,15 Гц. Высокочастотные колебания, сопряженные с дыханием, порождаются колебанием активности парасимпатической системы. Дыхательная составляющая свидетельствует о парасимпатической активности. Этот диапазон характеризует расслабление сердечной мышцы, отдых, восстановление сил.

Обычно дыхательная составляющая (HF) составляет 15—25% суммарной мощности спектра. Среднее абсолютное значение у здоровых людей в покое: 975 ±203 мс². Снижение этой доли до 8—10% указывает на смещение вегетативного баланса в сторону преобладания симпатического отдела. Если же величина HF падает ниже 2—3%, то можно говорить о резком преобладании симпатической активности.

Низкочастотные (Low Frequency, LF), 0,15—0,04 Гц. Обусловлены колебанием симпатической нервной системы. Низкочастотная составляющая рассматривается как одно из проявлений координации центральной и вегетативной нервной системы при различных возмущающих воздействиях на организм. Данный диапазон характеризует расход сил.

В норме процентная доля этих волн в положении лежа составляет от 15 до 35—40%. Среднее абсолютное значение у здоровых людей в покое: 1170±416 мс². Высокие абсолютные значения наблюдаются у здоровых людей.

Очень низкочастотные (Very Low Frequency, VLF), 0,04—0,003 Гц. Отражает гуморально-метаболические влияния. Самой медленной системой регуляции кровообращения является гуморально-метаболическая система. Она связана с активностью как циркулирующих гормонов в крови, так и активных веществ в самой ткани (тканевых гормонов). Ее регулирующее влияние связано со следующей активностью тканей: одно колебание в минуту и реже, что соответствует диапазону частот менее 0,04 Гц. По мнению многих исследователей, VLF отражает уровень основного обмена, терморегуляции, эрготропных функций.

В норме мощность VLF составляет 15—30% суммарной мощности спектра. Среднее абсолютное значение у здоровых людей: 765 ±410 мс². Высокий по сравнению с нормой уровень VLF можно трактовать как гиперадаптивное состояние, сниженный уровень VLF указывает на энергодефицитное состояние.

При анализе длительных записей выделяют также ультранизкочастотный компонент— Ultra Low Frequency (VLF) с частотами ниже 0,003 Гц.

Общая мощность спектра (TP TF) отражает суммарный эффект воздействия на сердечный ритм всех уровней регуляции. Высокие значения характерны для здоровых людей и отражают хорошее функциональное состояние сердечно-сосудистой системы, однако сверхвысокие значения этого показателя, например, повышение ТР более 16 000 мс², характерны для некачественной записи или при наличии эктопических ритмов.

Среднее абсолютное значение у здоровых людей в покое: 3446± 1018 мс². Снижение наблюдается при понижении адаптационных возможностей сердечно-сосудистой системы, низкой стрессовой устойчивости организма.

Индекс централизации 1C — показывает отношение активности центрального контура регуляции к автономному и вычисляется делением суммы мощностей низкочастотных волн на мощность волн высокой частоты:

Максимальное значение у здоровых людей в покое: 3.

Индекс вагосимпатического взаимодействия {ЪБ/НР) — характеризует соотношение симпатического и парасимпатического влияний. При повышении тонуса симпатического отдела данный показатель возрастает, при ваготонии — наоборот. Среднее абсолютно значение у здоровых людей: 0,7—1,5.