Функциональная активность автономной нервной системы при различных уровнях сознания у пациентов с повреждением головного мозга

The purpose of the study — assessment of the level of consciousness in patients with a brain damage on the basis of electrophysiological examination of the functional state of the autonomous nervous system by recording parameters of the heart rate variability (HRV).Materials and Methods. The study included 77 patients on Day 20—50 after a traumatic brain injury, anoxic injury, consequences of acute cerebral circulation disorders. The following parameters of the HRV for a 5-minute recording were accepted as criteria of norm and pathology of the autonomous nervous system (ANS) activity: (1) parasympathetic hyperactivity (hypervagal state) values with 95% confidence intervals were recorded within the accepted values for (a) SDNN (standard deviation of normal to normal R-R intervals), [41.5 —149.3 ms]; (b) rMSSD (root-mean-square of the successive normal sinus R—R interval difference in ms), [42.4—175.0 ms];(c) pNN50% (percentage of successive normal sinus RR intervals >50 ms), [8.14—54.66%]; (d) SI (Baevsky stress index), [0—80 normalized units, n. u.]; (2) the sympathetic hyperactivity recordered within the range of values for (a) SDNN [4.54—13.30 ms]; (b) rMSSD [2.25— 5.77 ms]; (c) pNN50% [0—0.109%]; (d) SI >900 n. u.; (3) the normal value of ANS parameters were recordered within the range of values for (a) SDNN [13.31—41.4 ms]; (b) rMSSD [5.78—42.3 ms]; (c) pNN50% [0.110—8.1%]; (d) SI [80—900 n. u.]. For verification of the hypervagal state, sympathetic hyperactivity or normal state, at least 3 of 4 parameters should be within the specified limits.Results. In 40 (51.9%) of 77 patients examined after a brain damage, ANS functional activity parameters were within the range of pathological values. The sympathetic hyperactivity was identified in 34 patients, and in 6 cases the hypervagal state was diagnosed. Pathological parameters of HRV were found in 80% of patients with severe forms of unconsciousness (vegetative state, coma), and only in 20% of patients with normal consciousness.Conclusion.The computer analysis of the HRV is a necessary element of examination of patients with different levels of consciousness after a brain damage of a traumatic and non-traumatic genesis. The frequency of pathological changes in the functional state of the autonomous nervous system increases significantly in groups of patients from the normal level of consciousness to the state of minimal consciousness, vegetative state, and coma. The sympathetic hyperactivity is the main type of ANS pathology in the groups of patients with minimal consciousness, in the vegetative state, and coma. Цель — оценка уровня сознания у пациентов с повреждением головного мозга на основе электрофизиологического обследования функционального состояния автономной нервной системы путем регистрации параметров вариабельности ритма сердца.Материал и методы исследования. В исследование включили 77 пациентов на 20-50-е сутки после черепно-мозговой травмы, аноксического повреждения, последствий острых нарушений мозгового кровообращения. В качестве критериев нормы и патологии активности автономной нервной системы (АНС) приняли следующие параметры вариабельности ритма сердца (ВРС) для 5-минутной записи: парасимпатическую гиперактивность (гипервагусное состояние) с 95% доверительными интервалами принимали в пределах значений для SDNN (стандартное отклонение от средней длительности всех синусовых R—R интервалов), [41,5–149,3 мс]; для rMSSD (среднеквадратичное отклонение разности двух смежных отсчетов R—R кардиоинтервалов в мс), [42,4–175,0 мс]; для pNN50% (доля в % соседних синусовых R—R интервалов, которые различаются более чем на 50 мсек), [8,14–54,66%]; для SI (стресс-индекс напряжения Баевского), [0—80 нормализованных единиц н. е.]; симпатическую гиперактивность принимали в пределах значений для SDNN [4,54—13,30 мс]; для rMSSD [2,25—5,77 мс]; для pNN50% [0—0,109%]; для SI >900 н. е.; Норма параметров ВРС принималась в пределах значений для SDNN [13,31—41,4 мс]; для rMSSD [5,78—42,3 мс]; для pNN50% [0,110—8,1%]; для SI [80—900 н. е.]. Для верификации гипервагусного состояния, симпатической гиперактивности или нормы в указанных пределах принимали 3 из 4-х параметров.Результаты. У 40 (51,9%) пациентов из обследованных 77-и после повреждения головного мозга параметры функциональной активности АНС находились в зоне патологических значений. Симпатическую гиперактивность выявили у 34-х пациентов и в 6-ти случаях зафиксировали гипервагусное состояние. Патологические параметры HRV выявили у 80% пациентов при тяжелых формах нарушения сознания (вегетативное состояние, кома), а при норме сознания — обнаружили лишь у 20% пациентов.Заключение. Компьютерный анализ вариабельности сердечного ритма — необходимый элемент обследования пациентов с различными уровнями сознания после повреждения головного мозга травматического и нетравматического генеза. Частота патологических изменений со стороны функционального состояния автономной нервной системы достоверно нарастает в группах пациентов от нормального уровня сознания к состоянию минимального сознания, вегетативному состоянию и коме. Основным вариантом патологии АНС в группах пациентов находящихся в состоянии минимального сознания, вегетативном состоянии и коме является симпатическая гиперактивность.