Циркадный индекс: что это такое, нормы и причины сниженного и повышенного показателя

Давно известно, что внутренние биологические часы человека регулируют сон и работу всех систем организма. Они синхронизируют с циклом «свет-темнота» и регулируются специальным белком, который накапливается ночью и расходуется днем. При сдвиге фазы биологических ритмов, человек становится заложником нарушения циркадных ритмов. Испытывает постоянную потребность в получении дозы сна днем и плохо спит ночью. Такое состояние приводит к трудностям существования в нормальном жизненном темпе, снижению концентрации внимания, и нуждается в срочном лечении у сомнолога.

Что такое циркадный ритм

Практически каждая клетка человеческого организма задействована в биологических процессах, циклично повторяющихся в течение суток. Под воздействием специальных белков происходит своевременная активация синтеза гормонов для засыпания, повышение кровяного давления для пробуждения. Доказано, что от циркадных ритмов зависит аппетит и активность головного мозга.

На интенсивность биологических процессов влияет продолжительность дневного света и темноты. Информацию о смене дня и ночи обрабатывает специальный участок головного мозга, получая сигнал через сетчатку глаза. Сегодня известно, что за биоритмы отвечают не только внешние факторы. В организме присутствует участок ДНК, который контролирует биологические часы человека.

Циркадная система индивидуальна – время засыпания и пробуждения у каждого свое. При сбое «генетических часов» организм подстраивается под новые условия. В результате возникают нарушения, при которых возникает расстройство сна, ухудшение самочувствия и высокий риск развития болезней.

Причины повышения ЦИ

Относительно редко бывают патологическими. Чаще отклонение циркадного индекса указывает на высокую тренированность организма.

Нарушение (говоря условно) присуще спортсменам-профессионалам и представителям физического труда. Восстановление в таком случае не требуется, но наблюдать за пациентом нужно.

Никогда не известно, как поведет себя сердце дальше. Вполне возможны фатальные последствия в результате декомпенсации состояния.

Также причиной повышенного ЦИ становится рост давления в легочной артерии и сопутствующие этому процессу нарушения работы органа, анатомические дефекты, так называемое легочное сердце.

Как проявляется сбой биоритмов

Основным симптомом циркадных нарушений является неспособность человека заснуть или проснуться в определенное время. Недосып приводит:

• к невнимательности;
• повышенной дневной сонливости;
• отсутствию ясности мышления;
• сложности при выполнении привычных действий в течение дня;
• раздражительности, агрессии;
• хронической усталости, подавленности.

Нарушения сна сопровождаются приступами тошноты и общим недомоганием. Сбой биологических ритмов грозит ухудшением работы сердца, появлением метаболических расстройств.

Очень часто, чтобы не спать или, наоборот, уснуть, больные бесконтрольно употребляют снотворные препараты, алкоголь. Но такое поведение только усугубляет ситуацию. При появлении подобных признаков, не нужно пытаться справиться с проблемой самостоятельно, правильно обратиться к специалисту в клинику медицины сна.

Лечение

Проводится терапия основного патологического процесса. Нормализовать циркадный индекс специально не следует. Да и возможности такой нет. Нужно повысить сократительную способность.

Лечение в основном консервативное, с применением медикаментов для купирования симптомов и борьбы с этиологическим фактором. Обе задачи решаются сразу.

Какие препараты назначают:

• Антиаритмические. Амиодарон или Хинидин. Для восстановления нормальной ЧСС и интервалов между сокращениями. Используется короткими курсами, на постоянной основе не применяется ввиду значительной опасности и массы побочных эффектов.
• Противогипертензивные. По мере необходимости. Ингибиторы АПФ, антагонисты кальция, средства центрального действия, диуретики с мягким, сберегающим калий эффектом. Наименования подбираются врачом. При неграмотной терапии возможно стремительное развитие сердечной недостаточности и смерть больного в краткосрочной перспективе.
• Бета-блокаторы. Помогают снизить артериальное давления и купировать тахикардию. Учащение тоже встречается, но реже. При нарушении нормальной работы сердца по типу брадикардии не назначаются никогда.
• Сердечные гликозиды. Если нет явлений коронарной недостаточности, ишемии кардиальных структур.

По необходимости также показаны статины для растворения холестериновых бляшек, устранения избытка липидов низкой плотности. Антиагреганты, специальные средства для нормализации реологических свойств крови, предотвращения образования тромбов.

Операция назначается в крайних случаях, строго по показаниям. Таковыми считаются пороки развития сердца. Врожденные и приобретенные. Аортального, митрального, трикуспидального клапанов, самих сосудов, при формировании аневризм и прочих состояний.

Вплоть до деструкции камер, для проведения протезирования или механического расширения артерий (стентирования, баллонирования), создания обходных путей кровотока (шунтирования).

Возможна радиочастотная абляция при блокадах проводящей системы (прижигания избыточно активной области).

Вопрос выбора оптимального направления терапии решается на усмотрение врача. На всю оставшуюся жизнь пациенту показано ограничивать себя. Но это разумные рамки, которые не принесут большого дискомфорта.

Отказ от курения, спиртного, никаких наркотиков, противовоспалительных без назначения врача, меньше жирного и жареного в рационе. Полноценный сон и хотя бы минимальная физическая активность.

Этого вполне достаточно. Не высокая цена за здоровье, а возможно и жизнь.

Виды нарушений

Существует несколько типов расстройств:

Нормы и формула расчета

Формула получения циркадного индекса у взрослых вычисляется просто: нужно взять усредненный показатель частоты сердечных сокращений в период с 6 до 22 часов и разделить его на уровень ЧСС в промежутке с 22 до 6.00. Полученное число и будет искомым.

Норма циркадного индекса определяется в форме десятичного коэффициента. Адекватное значение находится в диапазоне от 1.2 до 1.4, плюс-минус 0.3.

• Рост условного уровня считается не таким опасным показателем. Встречается у спортсменов и людей физического труда. Реже по болезнетворным причинам.
• Снижение цифр — итог патологии сердечнососудистой системы. Уровень падения прямо коррелирует с вероятностью летального исхода. Считается важным прогностическим моментом.

Возможно неоднократное проведение суточного мониторирования и, соответственно, вычисления циркадного индекса. Частота изменений зависит от вероятного патологического процесса.

Классическая схема — исследование до начала лечения, во время, примерно спустя неделю от старта терапии, и после проведенного курса. Это позволит увидеть картину в динамике и оценить эффективность мероприятий.

Норма в процентах вычисляется редко, потому как уровень сложен для восприятия и не получил широкого распространения в медицинской практике. Стандартные значения — от 120 до 140%, возможно чуть выше, ниже — нет.

Причины расстройства циркадных ритмов

Смещение ритма биологических часов по отношению к циклу «свет-темнота» провоцируют внутренние и внешние факторы. К последним относят:

• перемещение через несколько часовых поясов (авиаперелет с запада на восток);
• постоянная работа с нерегулярным графиком работы;
• отсутствие режима, когда человек засыпает и просыпается в разное время;
• длительный постельный режим;
• тотальное нарушение зрения;
• прием медикаментов.

Расстройства сна часто наблюдаются у больных, находящихся в стационаре при наличии частых периодов бодрствования в ночное время.

Патологические причины сбоя работы циркадной системы:

• повреждение головного мозга после травм, инсульта;
• болезнь Альцгеймера, Паркинсона;
• энцефалит, менингит;
• мутация циркадного часового гена CRY 1;
• возрастные изменения.

Большую роль играет наследственная предрасположенность, когда индивидуальные «генетические часы» человека «спешат» или «отстают».

Прогноз

Все заболевания, которые заставляют снижаться или повышаться показатель цикличности работы сердца, – хронического течения, полного излечения от них нет, но вовремя и правильно подобранная линия терапии значительно повышает качество жизни, снижает риск смерти. Лечение патологических процессов должно быть постоянным, отмена препаратов ведет к ухудшению состояния.

Плохим прогнозом характеризуется стойкое снижение показателя на фоне проводимого лечения. Состояние, когда циркадный индекс ниже 1,1, называют «вегетативной деинервацией» – это признак необратимых нарушений, ведущих к внезапной остановке сердца.

Как лечат циркадианные расстройства

Сомнологи нашего центра обладают большим опытом коррекции циркадных ритмов, в том числе ведения нестандартных случаев течения болезни. Перечень терапевтических мероприятий в большинстве случаев индивидуален.

В базовую терапию входит:

1. Фототерапия солнечным светом. Это не всегда связано с пребыванием на солнце, для коррекции циркадной системы используют и лампы дневного света. В период, когда необходимо бодрствовать, эксперты рекомендуют находиться при ярком свете. Перед засыпанием тщательно затемнять комнату, завешивая окна плотными шторами, надевая перед сном очки с темными линзами.
2. Настроить внутренние биологические часы помогает регулярное выполнение комплекса несложных физических упражнений.
3. На синхронизацию биоритмов с суточным периодом влияет прием пищи. Поэтому важно наладить правильный режим питания. Большую часть рациона рекомендуют употреблять в утреннее и дневное время. В вечерний период объем порции сокращают.
4. Если после изменений в поведении симптомы расстройства циркадианных ритмов сохранены, сомнолог назначает медикаментозную терапию. Эффективную дозировку, кратность и длительность применения препарата определяет врач с учетом сопутствующих заболеваний.

Во время устранения циркадных нарушений пациенты Юг-клиники находятся под чутким наблюдением грамотного специалиста, который своевременно оценивает изменения и при необходимости корректирует назначения.

Диагностика

Проводится на амбулаторном уровне. Госпитализация требуется только в критических случаях. Профильный специалист — кардиолог.

Примерный перечень мероприятий:

• Устный опрос пациента на предмет жалоб. Объективизация симптомов позволяет выстроить четкую клиническую картину, выдвинуть примерные гипотезы относительно вероятного нарушения работы сердца.
• Сбор анамнеза. Перенесенные болезни, привычки и образ жизни, семейная история, прочие моменты.
• Измерение артериального давления рутинными методами. С помощью обычного тонометра. Используется для сиюминутной оценки жизненно важного показателя.
• Основу диагностики составляет суточное Холтеровское мониторирование. Только оно может дать точную информацию по циркадному ритму. Измерение проводится каждые полчаса-час и заносится в память автоматического программируемого прибора. Затем устройство самостоятельно высчитывает показатель и запоминает его.
• Далее врачи имеют больше возможностей для диагностики, вектор становится понятным. Потому как цифры обычно зависят от вероятного патологического процесса.
• Далее показано проведение электрокардиографии. Она необходима для выявления нарушений ритма. Например, экстрасистолии и прочих подобных отклонений.
• Эхокардиография. Ультразвуковая методика исследования. Применяется для раннего выявления анатомических дефектов или же определения стадии нарушения.
• МРТ по необходимости.
• Нагрузочные тесты. Если нет оснований полагать анатомические дефекты, сердечную недостаточность или прочие опасные состояния. Проводится под контролем врачей, чтобы при необходимости оказать первую помощь.

Могут привлекаться прочие специалисты. Устранить причину нарушений они не способны, но выявления отклонений со стороны нервной системы, дыхательной деятельности — их прерогатива.

Симптоматика, характерная для вариаций циркадного индекса

Если у пациента зафиксировано отклонение от нормы циркадного индекса, то это не представляет собой установленный диагноз и патологию.

Важно понимать ,что ЦИ – это искусственный показатель, который указывает на необходимость поиска первопричины сложившейся клинической картины.

В число возможных симптомов, которые могут давать отклонения от циркадного индекса, входит несколько десятков возможных ситуаций. Среди стандартных особенно выделяются.

Патологии, связанные с сердечным ритмом

Наибольшее распространение получили брадикардии с различной степенью тяжести. Это могут быть незначительные провалы в ЧСС (не ощущаемые пациентом), либо же тяжелые состояния, которые приводят к приступам Морганьи-Адамса-Стокса.

Как правило, такой симптоматикой характеризуются состояния после инфарктов и кардиомиопатий, недостаточность или врожденные пороки сердца.

Отдышка

Наиболее тяжелая ее форма проявляется в состоянии покоя. При попытке проявить минимальную физическую активность, интенсивность отдышки нарастает. Если пациент лежит, то это и вовсе может привести к удушью и летальному исходу.

Наибольшую тяжесть клинических симптомов демонстрируют состояния связанные с декомпенсированной сердечной недостаточностью.

Болезненные ощущения в груди

Могут проявляться, как незначимые неприятные ощущения или как боль средней силы. Часто имеют место быть после перенесенной физической активности. Имеют сходство с симптоматикой при стенокардии.

Характер болевого синдрома – давящий, либо обжигающий, нарастает разливающейся волной. При физической активности быстро возникает, но также быстро пропадает после ее окончания.

Кашель

Кашель, сопровождающийся отсутствием причин. Для однозначного указания на сердечную этиологию необходимо первоначально провести рентгенографическое исследование легких.

Если пациент переносит физическую активность, то боль становится более выраженной, не купируется бронходилататорами. Дополнительно наблюдается отдышка, пациент задыхается. Длится перманентно в течение некоторого времени.

Экстрасистолия

Это состояние характеризуется хаотичным изменением интервалов в сокращении сердечной мышцы. Это возникает из-за возникновения спонтанных сокращений в период диастолы.

Если это происходит однократно, то не несет угрозы пациенту. Если симптоматика зафиксирована совместно со снижением ЦИ, то имеют место быть парные экстрасистолы (бигеминия). Это требует немедленного врачебного вмешательства.

Головокружения

Применительно к сердечно-сосудистой системе, данная симптоматика возникает вследствие снижения сократительной способности миокарда. Циркадный индекс только косвенно свидетельствует об этой проблеме, больше указывая на фактор недостаточного питания головного мозга.

Приступы головной боли

Другое название симптома – цефалгия. Характер болевого синдрома – тюкающий, имеющий преимущественную локализацию в затылочной части. Пики болезненных ощущений совпадают с ритмом сердца. Становится сильнее, если поменять положение тела. Также выражена тяжесть в груди.

Тошнота и рвота

Эти симптомы имеют рефлекторную этиологию. Первопричина возникновения – нарушение циркуляции крови в головном мозге. Приступы возникают и пропадают спонтанно.

Обмороки

На начальном этапе обморочные состояния проявляются внезапно, характеризуются кратковременностью, частота возникновения – незначительная. Со временем симптоматика усугубляется и прогрессирует.

Нестабильное падение циркадного индекса в данном случае является следствием сердечных, дыхательных и неврологических патологий. Тяжесть последних определяется характером основного заболевания. ЦИ используется для контроля за тяжестью течения.

При повышении циркадного индекса, чаще всего обходится без клинических проявлений, но это не является хорошей новостью.

Могут присутствовать определенные причины, среди которых серьезная перетренированность пациента, нарушение функций нервной системы, экстрасистолия и т.д.

Факторы, влияющие на снижение циркадного индекса

Единственными фактором, способствующим снижению циркадного индекса, является кардиальная группа патологий.

• Сердечная недостаточность. Эта патология проявляется в уменьшении сократительной способности миокарда. Все это приводит к тому, что объем крови, поступающей в большой круг кровообращения, сильно снижается, что характеризуется комплексным нарушением в работе целых систем органов.
• Кардиомиопатия. Мышечные структуры сердца разрастаются и вызывают утолщение стенок, следствием которого является снижение ЦИ. Состояние сохраняется, но может быть компенсировано с применением фармакологических средств.
• Воспалительные процессы в сердечной мышце – перикардит или миокардит. Могут иметь аутоиммунную или инфекционную этиологию. Характерная группа симптомов относится к барикардии и представляет опасность для больного.

Еще, снижение ЦИ может быть сопряжено с приемом противоаритмических препаратов. В таких случаях отменяют их прием и делают мониторинг заново.

Результаты

Потребление энергии

Оценка потребления пищи показала изменение циркадного ритма у пациентов с СНП по сравнению с контрольной группой, что подтвердило правильность выбранных критериев. Циркадный ритм общего потребления энергии проявил задержку по фазе на 1,5 часа (t28 = 2.86, p = 0.008) и это сопровождалось у пациентов с СНП уменьшением амплитуды на 31,4% (t28 = −2.76, p = 0.01). Циркадный ритм потребления углеводов (фаза: t28 = 2.49, p = 0.019; амплитуда: t28 = −2.13, p = 0.042) и жиров (фаза: t28 = 2.19, p = 0.037; амплитуда: t28 = −2.47, p = 0.02) также показал сопоставимую и значимую задержку циркадной фазы, а также уменьшение амплитуды у пациентов с СНП. Несмотря на схожесть различий ритма потребления белка, ему не удалось достигнуть значимых различий (фаза: t28 = 1.13, p = 0.27; амплитуда: t28 = −1.44, p = 0.16).

Нейроэндокринный анализ

Нейроэндокринные показатели, например, потребления пищи, также проявили существенные различия амплитуды и фазы между пациентами с СНП и контрольной группой. Задержка ритмов мелатонина у пациентов с СНП – 1,1 час (t25= 2.17; p = 0.04), но различия в амплитуде несущественны e (t25 = −1.10, p = 0.28).

Задержка фазы у ритма ТТГ у пациентов с СНП составляла в среднем 0,7 часа, но различия не достигли статистически существенных значений (t26 = 1.46, p = 0.16), несмотря на существенные увеличения амплитуды (30.9%; t26 = 2.07, p = 0.049). В ритмах пролактина при СНП не выявлено существенных различий фаз (t28 = 0.48, p = 0.63), снижение амплитуды также несущественно (t28 = −1.95, p = 0.06). Задержка ритмов кортизола по фазе 0,7 часов у пациентов с СНП не достигло существенных различий (t28 = 1.76, p = 0.089), несмотря на 25,7% снижение ритма по амплитуде (t28 = −3.34, p = 0.002).

Обнаружены заметные различия между группами в гормонах, вовлечённых в регуляцию аппетита. Суточные колебания грелина, стимулятора, преимущественно производимого желудком/орексигенного пептида, ускорены на 5,2 часов у пациентов с СНП (t26 = −4.15, p < 0.001) и почти наполовину по амплитуде (50.4% амплитуды по сравнению с контролем; t26 = −2.45, p = 0.021). В отличие от этого, суточный ритм лептина, подавляющего аппетит производного жировых клеток/анорексический гормон, который связан с долговременным текущим статусом доступности энергии, у пациентов с СНП обнаруживал задержку по фазе 1,0 час (t28 = 2.13, p = 0.042), но без различий в амплитуде (t28 = −0.38, p = 0.70), несмотря на повышенные уровни во всех контрольных временных точках у пациентов с СНП. По сравнению с людьми в контрольной группе, циркадные ритмы глюкозы у пациентов с СНТ инвертированы (ускорены на 11,6 часов или задерживаются на 12,4 часов; t28 = 2.04, p < 0.001), но по амплитуде нет существенных различий (t28 = −1.64, p = 0.11). Циркадные ритмы инсулина у пациентов с СНП задерживаются по фазе на 2,8 часа (t28 = 3.15, p = 0.004), и почти вполовину меньше по амплитуде (42.3% амплитуды контроля; t28 = −4.57, p < 0.001).

Абсолютные значения для пациентов с СНП и контрольной группы (среднее ± СО), а также различия в амплитуде и фазе у пациентов с СНП по сравнению с контролем потреблении энергии, 7 гормонов и глюкозы.

Среднее и ошибка среднего вычислялась за весь 25-часовой период сбора образцов. При использовании модели линейных смешанных эффектов и тестировании фиксированных эффектов в группах не обнаружено существенных различий значений гормонов или глюкозы, а также существенных различий в общем потреблении энергии после применения двустороннего t-теста (Allison et al, 2005). СНП – синдром ночного переедания; ТТГ- тиреотропный гормон.

а – отрицательные значения указывают на задержку фазы

* — р < 0,05 при использовании двустороннего t-теста.

** — р ≤ 0,01 при использовании двустороннего t-теста.