5.3. Кластеризація типів курсових бальнеореакцій центральної гемодинаміки

Таблиця 5.18

Динаміка кластероутворюючих параметрів систолічної функції лівого

Кластер-тип бальнеореакції

Примітка. У стовці n у дужках - кількість мужчин.

Таблиця 5.19

Динаміка інших параметрів систолічної функції лівого шлуночка

Таблиця 5.20

Динаміка параметрів-індексів гемодинаміки

Рис. 5.4. Варіанти курсових реакцій на вживання "Нафтусі" поштовхового об'єму лівого мл             шлуночка

70

60

50

40

30

20

10

0

□ Наприкінці курсу

Якщо дотримуватися термінології, за якою зміни ударного об'єму характеризують динаміку, зміни серцевого викиду - кінетику, загального периферійного опору - резистивність судин, а ICRP - інотропізм міокарда, то описаний профіль курсових змін параметрів гемодинаміки дає нам підставу номінувати таку бальнеореакцію як гіпорезистивна тахікардіо-гіперкінетична. У 34,8% осіб другого кластеру початково нормальні кінцеводіастолічний i ударний об'єми теж не змінювалися, що в поєднанні із сповільненням ритму на 6,5% спричинило зменшення серцевого викиду на 7,8%, але в межах звуженої норми. Зниження середньодинамічного тиску на 4,5% супроводжується аналогічним скороченням початково подовженого часу вигнання, так що величини загального периферійного опору та контрактильної активності залишаються стабільними: перша - в межах верхньої зони норми, друга - зниженою. Бальнеореакція названа гіпотензивна брадикардіо-гіпокінетична.

У 15,2% осіб третього кластера, на відміну від двох попередніх, констатовано збільшення кінцеводіастолічного об'єму на 19,1% - від 88% до 105% , а ударного об'єму - аж на 44,3% - від 68% до 96% референтних величин відповідно, що в поєднанні із прискоренням частоти ритму на 6,0% дає приріст серцевого викиду на 52,9% (від 67% до 101% належного). Оскільки середньодинамічний тиск і час вигнання залишаються стабільними (на рівні середньої норми і верхньої межі норми відповідно), величина загального периферійного опору падає на 30,6% (від 154% до 104% належної), а ICRP, значно знижений, зростає на 23,1% (від 56% до 70% належного). Разом з тим, приріст фракції вигнання складає лише 18,5%. Отже, бальнеореакція є гіпорезистивна позитивноінотропна гіперкінетична.

У 19,7% осіб четвертого кластера, навпаки, кінцеводіастолічний об'єм зменшився в межах норми на 14,7%, ударний об'єм - на 32,8% (від 118% до 79% референтного рівня), проте завдяки прискоренню частоти ритму на 7,9% серцевий викид зменшився лише на 26,0% (від 122% до 86% належного). За стабільно нормального рівня середньодинамічного тиску приріст загального периферійного опору склав 48,2% (від 90% до 125% належного). Різке зменшення ударного об'єму супроводжується одночасним скороченням часу вигнання на 9,7%, так що ICRP знизився лише на 10,5%, тоді як ICS - на 14,0%, а фракція викиду - на 21,5%. Назва бальнеореакції: гіперрезистивна негативноінотропна тахікардіо-гіпокінетична.

З огляду на вплив на роботу серця перший тип ефекту є помірно навантажувальним, третій - виражено навантажувальним, другий і четвертий типи - відповідно помірно та виражено розвантажувальними. Індекс Оріе в цьому аспекті менш інформативний.

Коефіцієнт спряження (КС) серцевого викиду із систолічним тиском, обчислений за формулою (Храмов Ю.А., Вебер В.Б., 1985): КС = (3,45*С0+96,4)/Ps,

в першому кластері дещо погіршується (0,995 і 0,987 напочатку і наприкінці відповідно), в другому - дещо поліпшується (0,868 і 0,889), в третьому кластері констатовано відчутніше поліпшення (0,890 і 0,939), натомість в четвертому - погіршення (0,941 і 0,883).

Характер змін діастолічної функції лівого шлуночка (табл. 5.22) відповідає такому ж характеру змін систолічної функції, передовсім індексу ICRP.

Звертає на себе увагу невідповідність змін параметрів обох функцій шлуночка, виражених у %. Якщо ж курсові зміни виразити у величинах стандартного відхилення (о), тобто у вигляді нормованих евклідових віддалей, що є коректнішим з математичної точки зору, то внаслідок меншої варіабільності параметрів діастолічної функції бальнеоефекти стають цілком співрозмірними (рис. 5.11-5.13).

Таблиця 5.22

Динаміка параметрів діастолічної функції лівого шлуночка

Рис. 5.11 . Варіанти - кластери курсових змін (у сигмах) параметрів діастолічної функції

лівого шлуночка

Sigma

2,5

2

1,5 1

0,5 0

-0,5 -1 -1,5

-2 -

□ VTIE

З метою інтегральної оцінки систолічної і діастолічної функцій лівого шлуночка нами обчислено евклідові віддалі відхилення від норми EDV, SV, F, ET і Pm - з одного боку, та E, VTIE, A і VTIA - з іншого боку. При цьому параметри ET, А і VTIA враховані з від'ємним знаком, з огляду на їх фізіологічну суть. Розмістивши обчислені значення на площині координат, вісь X якої відповідає інтегральному індексу діастолічної функції, а вісь Y - систолічної, отримуємо маршрути функціонального стану лівого шлуночка в процесі бальнеотерапії (рис. 5.14).

Видно, що перший варіант бальнеореакції (суцільна лінія) супроводжується незначним погіршенням обидвох функцій, другий (пунктирна лінія) - полягає у досягненні нижньої зони норми систолічної функції при збереженні погіршеної діастолічної функції. Третій варіант бальнеореакції (штрихова лінія) полягає у нормалізації початково вираженого пригнічення систолічної функції в поєднанні із ще більш сприятливими змінами діастолічної функції. Останній, четвертий варіант (штрих-пунктирна лінія) відображує дальше погіршення діастолічної функції в поєднанні із переміщенням рівня систолічної функції із верхньої зони норми у нижню.

Рис. 5.12. Варіанти-кластери курсових змін (у сигмах) параметрів систолічної функції

лівого шлуночка

Sigma

0,5

0

-0,5

-1

-1,5

□ EDV                                          DF                                          DSV                                           ПЕТ                                          □ Pm                                          □ ESV

Рис. 5.13. Варіанти - кластери курсових змін (у сигмах) інтегральних параметрів

гемодинаміки

Sigma

1 ,3

0,8

0,3

0,2

0,7

1 ,2

1 ,7

□ GPRV

Рис. 5.14. Маршрути параметрів діастолічної та систолічної функцій лівого

шлуночка

-2 -1,8 -1,6 -1,4 -1,2 -1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8

D4

Таблиця 5.23

Курсова динаміка параметрів велоергометрії у осіб з різними типами бальнеореакції___________

Кластер-тип бальнеореакції

Всі чотири бальнеореакції чітко розмежовані між собою за сукупністю змін, про що свідчать величини віддалей Евкліда між центроїдами кластерів в інтервалі 11+41 о, тоді як віддалі між особами в межах І кластеру складають пересічно 9 о, ІІ - 9 о, ІІІ - 13 о, IV - 10 о.

Аналіз сукупних змін параметрів велоергометрії свідчать (табл. 5.23), що суттєве підвищення фізичної працездатності, якщо судити за індексом тахікардійно-гіпертензивної реакції (ITCHTR) на навантаження 1,5 Вт/кг, наступає лише у хворих четвертого кластера, за рахунок зменшення реакції систолічного тиску. В другому кластері зменшення гіпертензивної реакції нівелюється збільшенням тахікардійної реакції, так що ITCHTR проявляє тенденцію до збільшення. В першому та третьому кластерах не виявлено закономірних змін жодного параметра велоергометрії.

Стосовно параметрів атерогенності плазми (табл. 5.24), найвідчутніші зміни виявлено в другому кластері. Зокрема, цілком нормальний рівень загального холестерину знизився до нижньої зони норми, за рахунок, в основному, його фракції у складі E-ліпопротеїдів, що за збереження нормального його рівня в фракції а-ліпопротеїдів веде до нормалізації підвищеного коефіцієнта атерогенності, попри дальше наростання гіперпребеталіпопротеїдемії. Рівень урикемії вірогідно зростає в межах норми. В третьому і четвертому кластерах підвищений такою ж мірою коефіцієнт атерогенності проявляє лише тенденцію до зниження. В першому кластері початково нормальний коефіцієнт атерогенності залишається без змін, попри поглиблення зниження рівня холестерину в складі ЛП НІН, і подальше підвищення - в складі ЛП ДНІ 11

Таблиця 5.24

Курсова динаміка параметрів ліпідного спектру плазми у осіб з різними типами бальнеореакції

Таблиця 5.25

Курсова динаміка параметрів електролітного обміну у осіб з різними типами бальнеореакції

Стосовно супутніх змін параметрів електролітного обміну (табл. 5.25) в першому кластері виявлено приріст гіпернатрійгістії - від 111% до 130% СН в поєднанні із поглибленням тенденції до гіпонатрійемії - від 94% до 88% СН за збереження нормальних рівнів калійемії, хлоридемії, фосфатемії, активності Na,K- і Са-АТФаз, знижених рівнів натрійемії, кальційемії, калійгістії та підвищеної активності Mg-АТФази. В другому кластері має місце підвищення в межах норми калійемії, а також - знижених рівнів магнію плазми і активності Са-АТФази еритроцитів без нормалізації цих параметрів, в поєднанні із зниженням кальційемії від 97% до 89% СН та натрійгістії - від 139% до 124% СН. При цьому зберігаються в межах норми рівні натрію, хлориду, фосфатів плазми, калію - еритроцитів, підвищеними - активності Na,K- і Mg-АТФаз еритроцитів. В третьому кластері констатовано нормалізацію знижених рівнів в плазмі натрію, кальцію і хлориду та підвищеної активності Mg-АТФази еритроцитів за умов збереження нормальних рівнів калійемії, фосфатемії і калійгістії. Разом з тим, посилюються гіпомагнійемія (від 90% до 83% СН), гіпернатрійгістія (від 124% до 155% СН), продовжується падіння активності Са- АТФази (від 85% до 70% СН) в поєднанні із підвищенням нормальної активності №,К-АТФази (від 103% до 126% СН). В четвертому кластері має місце підвищення в межах норми кальційемії і активності Са-АТФази ( від 60% до 73% СН) в поєднанні із нормалізацією підвищеної активності №,К-АТФази за умов збереження без змін нормальних рівнів натрійемії, калійемії, магнійемії, активності Mg-АТФази, гіпернатрійгістії, гіпокалійгістії, з тенденцією до зниження нормальних рівнів хлориду і фосфатів.

Виникають запитання, які чинники зумовлюють той чи інший варіант реакції гемодинаміки на стандартний бальнеотерапевтичний комплекс і чи можливо спрогнозувати бальнеореакцію? Для вирішення проблеми застосовано процедуру дискримінантного аналізу методом forward stepwise. Із закладених в програму початкових 80 параметрів антропометрії, гемодинаміки, велоергометрії, вегетативної регуляції та обміну ліпідів і електролітів було відібрано 15. Ними в порядку зниження значення критеріїв Л і F є: GPRV(A=0,63; F=12,2), Pd (Л=0,44; F=10,2), інтраеритроцитарний вміст Na+ (Л=0,34; F=9,0), об'ємна швидкість вигнання (VVE) (Л=0,30; F=7,6), рівень загального холестерину в % від статево-вікової норми (Ch) (Л=0,27; F=6,5), індекс Оріе (IO) (Л=0,24; F=5,9), індекс Sagawa (ICS) (Л=0,22; F=5,4), магнійемія (Л=0,20; F=5,0), активність Са-АТФази мембран еритроцитів (Л=0,19; F=4,6), рівень холестерину в складі Р-ліпопротеїдів (LP) (Л=0,17; F=4,2) і пре-Р-ліпопротеїдів (Л=0,16; F=4,0), коефіцієнт атерогенності Клімова (KAG) (Л=0,15; F=3,9), кальційемія (Л=0,13; F=3,7), хлоридемія (Л=0,12; F=3,6) і симпатичний тонус, оцінений за АМо (Л=0,11; F=3,4).

Потужність дискримінації (за критерієм Wilks' Л) складає 0,12; значення F-статистики, зв'язаної з Wilks' Л: approx. F (45,1) = 3,4; p<10^-4. Квадрати віддалей Mahalanobis між кластерами склали: І і ІІ - 5,6 (F=2,93; р<0,003); І і ІІІ - 8,5 (F=2,69; р<0,005); І і IV - 7,8 (F=2,97; р<0,003); ІІ і ІІІ - 16,1 (F=5,30; р<10^-5); ІІ і IV - 8,3 (F=3,33; р<0,001); ІІІ і IV - 16,2 (F=4,29; р<10^-4) . Отримано 4 класифікаційні функції:

I=-485,2+0,039*GPRV+0,48*Pd+0,82*Na_e+0,63*VVE+0,34*Ch+U7*ro+23,9*ICS+218*Mg-7,5*Ca-ATP- 1,7*E-LP+34,6*pre-E-LP+ +3,4*KAG+44,7*Ca+3,25*Cl-6,26*AMo

II=-516,7+0,037*GPRV+0,8*Pd+0,92*Na_e+0,63*VVE+0,36*Ch+1,15*ro+25,7*ICS+212*Mg-9,2*Ca-ATP- 0,4*E-LP+36,5*pre-E-LP+ +3,5*KAG+45,7*Ca+3,33*Cl-6,59*AMo

III=-85,4+0,047*GPRV+0,18*Pd+1,04*Na_e+0,63*VVE+0,24*Ch+1,28*ro+21,9*ICS+223*Mg-7,5*Ca-ATP- 1,2*E-LP+34,1*pre-E-LP+ +4,2*KAG+45,2*Ca+3,24*Cl-6,2*AMo

IV=-30,1+0,041*GPRV+0,44*Pd+1,32*Na_e+0,65*VVE+0,36*Ch+1,22*ro+23,5*ICS+223*Mg-10,4*Ca- ATP-4*E-LP+28,1*pre-E-LP+ +5*KAG+49,6*Ca+3,45*Cl-6,43*AMo

Перелічені функції дозволяють із точністю 83,3% прогнозувати варіант курсової бальнеореакції. При цьому коректність прогнозу найсприятливішого ІІІ варіанта складає 70,0%; помірно сприятливого ІІ - 87,0%; помірно несприятливого І - 90,0%; відчутно несприятливого IV - 76,9%. Прогностична інформація, яка міститься у 15 показниках (змінних), може бути сконденсована у трьох радикалах або канонічних (тобто впорядкованих) дискримінантних функціях. При цьому І радикал поглинає 53,4% інформації (варіабільності поля, загальних дискримінантних можливостей), доля дисперсії, пояснювана розподілом на варіанти, складає 64,0% (r*=0,801; Wilks' Л=0,12; р²=120; p<10^-6 ); ІІ - відповідно 30,9% і 50,8% (r*=0,713; Wilks' Л=0,32; р²=63; p<10^-3), ІІІ - 15,7% і 34,4% (r*=0,587; Wilks' Л=0,66; р²=23; p=0,037). І канонічна функція корелює інверсно із GPRV (r=-0,46), прямо - із Pd (r=0,35) та об'ємною швидкістю вигнання (r=0,32); натомість ІІ функція - із останнім показником (r=0,42), рівнем натрійгістії (r=0,43), а також симпатотонусом (r=0,28). Нарешті, ІІІ канонічна функція корелює із GPRV (r=0,53), натрійгістією (r=0,42), Pd (r=0,41), 0ШВ (r=-0,30), проте її розрізняюча (прогностична) спроможність незначна внаслідок малої інформаційної місткості.

На 3-осьовій діаграмі (рис. 5.15) візуалізовані середні значення трьох канонічних коренів чотирьох кластерів бальнеореакцій.

Видно, що найбільш сприятливий третій варіант реакції виникає у осіб із максимально відхиленим в негативну сторону значенням І кореня (-2,6) в поєднанні із близьким до 0 значенням II кореня (-0,15) і максимальним позитивним значенням ІІІ кореня (0,9). Несприятливому четвертому варіанту бальнеореакції передує маловиражений позитивний зсув І кореня (0,6) в поєднанні із максимально позитивним зсувом ІІ кореня (1,9) і квазінульовим значенням (0,15) ІІІ кореня. Перший варіант зумовлений маловираженим від'ємним значенням І кореня (-0,5), аналогічним до третього варіанту квазінульовим ІІ коренем (-0,25) в поєднанні із максимально негативним значенням ІІІ кореня (-1,0). Характер гемодинамічної реакції у осіб другого кластера визначається поєднанням максимально позитивного значення І кореня (1,2) із максимально негативним значенням ІІ кореня (-0,8) за квазінульового (0,4) ІІІ кореня.

Іншими словами, якщо проігнорувати ІІІ, несуттєвий корінь, характер курсової бальнеореакції визначається інверсно сумою перших двох коренів, які містять 84,3% прогностичної інформації. А саме, значення -2,75 зумовлює сприятливий третій тип, тоді як (+2,5) - несприятливий четвертий тип. Несуттєві зміни гемодинаміки поєднуються із квазінульовими сумами перших двох коренів (+0,4 і -0,75).

Факторний аналіз (метод головних компонент) дає змогу пояснити 85,7% дисперсії сукупності досліджених 80 початкових параметрів шістьма головними компонентами (факторами). При цьому фактор 1 пояснює 35,3% дисперсії і тісно пов'язаний із HI (r=0,96), ІХРС (r=0,95), SV (r=0,94), 0ШВ (r=0,94), ІУРС (r=0,94), ICRP (r=0,91), NLV (r=0,91), IEDV (r=0,91), EF (r=0,79), GPRV (r=- 0,78), АМо (r=0,75), а також із Na_e (r=0,55), тобто відображує стан гемодинаміки та її адренергічної та катіонної регуляції. Фактор 2 поглинає 20,7% дисперсії і корелює із наступними параметрами: ESV (r=0,91), площею тіла (r=0,79), його масою (r=0,785), індексом тахікардійно-гіпертензивної реакції (ITCHTR) на І велоергометричне навантаження (r=-0,80), індексом (балом) Astrand фізичного стану (r=-0,77), VO2max (мл/кг) (r=-0,76), середньодинамічним тиском в спокої (r=0,72) та під час ІІ велоергометричного навантаження (r=0,74), тобто відображує фізичну працездатність. Фактор 3 пояснює 8,4% дисперсії, тісно корелюючи із концентрацією загального холестерину (r=0,94) та його вмістом (у % від належного для статі та віку) у складі Р-ліпопротеїдів (r=0,92), натомість фактор 4 (8,3%) - із абсолютним вмістом холестерину у складі пре-Р-ліпопротеїдів (r=0,95). Фактори 5 і 6, поглинаючи по 6,5% дисперсії, корелюють відповідно із індексом Кердо (r=-0,86), ЧСС (r=-0,79) та PWC150 (Вт/кг) (r=0,89), кальційемією (r=0,76) та натрійемією (r=0,67).

Отримані дані дають нам підстави доповнити висунуту нами амбівалентно-еквілібраторну концепцію дії бальнеочинників курорту Трускавець на організм положенням, що характер і вираженість зміни того чи іншого параметра зумовлений не лише його початковим рівнем, а й рівнями і взаємозв'язками низки інших параметрів, котрі складають факторну структуру матриці. Це узгоджується із матричним принципом регуляції функцій.

Отже, нами виявлено 4 варіанти-кластери бальнеореакцій гемодинаміки на курс бальнеотерапії: помірно несприятливу гіпорезистивну тахікардіо-гіперкінетичну; помірно сприятливу гіпотензивну брадикардіо-гіпокінетичну; відчутно сприятливу гіпорезистивну позитивноінотропну гіперкінетичну; відчутно несприятливу гіперрезистивну негативноінотропну тахікардіо-кінетичну. Той чи інший варіант бальнеореакції закономірно визначається низкою початкових параметрів гемодинаміки, електролітного і ліпідного обміну та вегетативної регуляції серця.