Badanie regulacji rytmu serca u zdrowych ludzi przy pomocy stochastycznych metod testowych

Wstęp: Problem relacji pomiędzy złożonością regulacji układu sercowo-naczyniowego i wpływem na niego sygnału testowego od standardowego obciążenia fizycznego nie jest całkowicie rozwiązany. Można spróbować rozwiązać ten problem za pomocą stochastycznych (przypadkowych) metod testowych, a nie tradycyjnego (deterministycznego) obciążenia fizycznego. Cel pracy: Porównać reakcję układu sercowo-naczyniowego zdrowego człowieka przy obciążeniu fizycznym (deterministycznym i stochastycznym). Materiał i metody: W badaniach przy użyciu ergometru rowerowego wykorzystano dwa rodzaje obciążenia fizycznego: tradycyjne (test ze stopniowym wzrostem mocy 50, 100 i 150 W przy czasie trwania każdego etapu 3 minuty) i stochastyczne (przy mocy w przedziale od 40 do 160 W i przy czasie trwania każdego etapu około 30 sekund). Wyniki: Średnie obciążenie wymagane do osiągnięcia submaksymalnego tętna było odpowiednio 509 W dla testów tradycyjnych i 445 W dla stochastycznych metod testowych. Osiągnięcie submaksymalnego tętna przy metodzie tradycyjnej odbyło się na siódmej minucie, a przy obciążeniu stochastycznym - znacznie wcześniej (na 5 minucie). Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić, że granica wydajności układu sercowo-naczyniowego przy wykorzystaniu metod stochastycznych obciążenia fizycznego jest osiągalna szybciej niż przy wykorzystaniu tradycyjnego (deterministycznego) obciążenia fizycznego. Wnioski: Stochastyczne (przypadkowe) obciążenie fizyczne może być przydatne dla diagnostyki efektu treningowego w fazie przygotowań sportowców. Zastosowanie stochastycznych metod może być skuteczne w diagnostyce chorób układu krążenia i rehabilitacji pacjentów z chorobami sercowo-naczyniowymi. Ze względu na nieprzewidywalność i adekwatność odpowiedzi częstotliwościowej układu sercowo-naczyniowego, stochastyczne obciążenia pozwalają ok. 1,5 razy szybciej diagnozować rezerwy fizjologiczne organizmu.

Background: The determination of relations between the complexity of the cardiovascular system regulation and the complexity of the test signal is not a fully solved problem. The elimination of this uncertainty can be done using stochastic test signals and power value which changes are random. Aim of research: To compare the reaction of cardio - vascular system during the deterministic and random loads. Material and methods: In the research,h two types of physical loads were used: the traditional bicycle ergometer test with stepwise increasing load and 3 minutes steps duration and test with a stochastic pseudonormal load values distribution and 30 seconds steps duration. Results: It is established that the average load required to achieve a submaximal heart rate was 509 W for the traditional and 445 W for the stochastic test, respectively. The time of obtained submaximal heart rate during stepwise-increasing load was 7 min., whereas during the stochastic load significantly less - 5min. The results show that the limit of efficiency of the cardio-vascular system during stochastic load test is achieved faster than during deterministic load test. Conclusions: Stress tests using random loads can be useful for the athletes training. Supposedly, the use of stochastic loads must be effective during rehabilitation of patients with cardiovascular diseases, for instance the increasing of the physical load time in each stage can be used in order to reach steady state. Also, the proposed study confirms the perspectives of non-linear and stochastic methods in the diagnosis of the cardiovascular system diseases.