Aktualności

Skrócona wersja poniższego felietonu autorstwa prof. Ryszarda Tadeusiewicza została opublikowana w Gazecie Krakowskiej 12.2.2020 r.

Zbliżają się Walentynki, więc wszędzie pełno jest serduszek. W dodatku nasze własne serca w tym dniu biją silniej i szybciej, ale te felietony nie odnoszą się do sfery życia uczuciowego, tylko popularyzują naukę, więc porozmawiajmy naukowo o zmienności rytmu serca.

O tym, że serce bije raz szybciej, a raz wolniej – wie każdy. Większość potrafi też wskazać przyczyny tych wahań: poza przyspieszonym biciem serca, jakiego doznaje każdy chłopak na widok swojej dziewczyny (i odwrotnie), tętno wzrasta także, gdy wykonujemy ciężką pracę fizyczną. Dodatkowe czynniki, wpływające na zmiany rytmu serca, to ciśnienie krwi, poziom hormonów, temperatura, stres, ale także rytm oddychanie i pora dnia.

W Walentynki rytm serca będzie informacją, czy to jest „właśnie ta” albo „właśnie ten”, ale lekarze także obserwują zmienność rytmu serca (oznaczaną HRV), gdyż w ten sposób dowiadują się o aktywności systemu nerwowego pacjenta, a zwłaszcza nerwu błędnego oraz układu współczulnego i przywspółczulnego. Te elementy systemu nerwowego są bardzo ważne, bo regulują pracę całego ciała, a jednocześnie są trudniejsze do bezpośredniego badania niż wspaniały i tajemniczy mózg, który może być podsłuchiwany przez EEG i podglądany przez PET. Do układów współczulnego i przywspółczulnego trudniej dotrzeć, więc wnioskuje się o ich aktywności w sposób pośredni, obserwując HRV. Pierwsze badania HRV zmierzały do ustalenia ryzyka zawału, a także pozwalały na optymalizację treningu sportowców. Potem jednak doceniono HRV jako wczesną zapowiedź ryzyka poronienia, jako metodę wykrywania neuropatii w cukrzycy, a także jako wskaźnik pozwalający monitorować rehabilitację pacjentów po udarze mózgu. Są też zastosowania dość zaskakujące, na przykład badając HRV można monitorować stan zdrowia astronautów podczas pobytu na stacji kosmicznej, albo wykrywać napady senności u kierowców.

Analizę HRV prowadzi się typowo na podstawie elektrokardiogramu. Wykrywając w sygnale EKG piki związane z kolejnymi skurczami serca i mierząc ich czasowe odstępy w dłuższym odcinku czasu można wyznaczyć HRV. Wymaga to jednak umieszczenia na ciele pacjenta elektrod, co jest łatwe do wykonania w przychodni lub szpitalu, ale trudne w warunkach domowych czy w jadącym samochodzie. Na szczęście wynaleziono sejsmokardiografię. Typowy sejsmograf wykrywa (jak wiadomo) trzęsienia Ziemi. Ale bijące serce wywołuje drgania klatki piersiowej, mniej potężne, niż trzęsienia Ziemi, ale dla współczesnej aparatury dobrze wykrywalne. Co więcej, elektroniczne sejsmografy mogą być miniaturowych rozmiarów i są łatwe do umieszczenia na piersi pacjenta za pomocą elastycznych taśm. Bezprzewodowo odbierany sygnał od tych sejsmokardiografów może być na bieżąco analizowany przez komputer, który zgłosi alarm, gdy wykryje nieprawidłowości.

Pracujemy nad tym, żeby źródłem sygnałów sejsmokardiograficznych mógł być zwykły smartfon. Urządzenia te mają obecnie wbudowane czujniki wibracji, dzięki którym właściciel może się na przykład dowiedzieć, ile kroków wykonał w ciągu dnia. Czujniki te mogą również odbierać wibracje klatki piersiowej wywołane pracą serca – a od tego już tylko krok do wyznaczania na bieżąco HRV.

Jak widać zmienność rytmu serca może być wykrywana i badana na wiele sposobów za pomocą skomplikowanej aparatury. Ale w Walentynki raczej zaufajmy intuicji!

 

Wykaz wszystkich publikacji popularnonaukowych prof. Tadeusiewicza wraz z odnośnikami do ich pełnych wersji