Введение к работе
Актуальность темы. Доклиническая диагностика хронических осложнений сахарного диабета, в частности, нарушений вегетативной регуляции сердечной деятельности, которые могут служить одной из причин более тяжелого течения и неблагоприятного прогноза сердечно-сосудистых осложнений у больных сахарным диабетом (СД), является одним из перспективных направлений профилактических мероприятий, направленных на снижение риска фатальных осложнений от социально значимых заболеваний (Дедов И.И. и соав. 2011, Бондарь И.А. и соавт., 2006; Maser R.E. et al., 2003; Tesfaye S. et al., 2005 и др.). Результаты современных исследований показали определяющую роль сердечно-сосудистых осложнений в продолжительности жизни больных (СД) (Аметов А.С. и др. 2010, Hu F. B., Stampfer M. J., Haffner S. M., 2002; Hurst R. T., Lee R. W., 2003; Booth G. L., Kapral M. K., Fung K., 2006 и др.). Системные подходы в изучении хронических осложнений СД, базирующиеся на теории хаоса и синергетической парадигме, обосновывают представление о СД (Добрынина И.Ю., Еськов В.М., 2006-2011), как о заболевание с высоким риском сердечно-сосудистых катастроф, при котором риск неблагоприятных исходов выше, чем при ишемической болезни сердца. Хотя механизмы и степень влияния вегетативных нарушений на течение других хронических осложнений СД являются предметом дискуссий, показано, что поражение автономной нервной системы, осуществляющей регуляцию витальных функций и поддержание гомеостаза, во многом определяет течение СД и структуру смертности при этом заболевании. По данным ряда авторов, смертность в сроки от 5 до 10 лет при наличии автономной нейропатии составляет от 25 до 50 % (Дедов И.И. и соавт. 2012, Аметов А.С. и др. 2011, Vinik A. I., 1999). Получены данные о том, что автономная нейропатия является предиктором развития нарушений мозгового кровообращения у больных сахарным диабетом 2 типа (A. Vinik, T. Park, K. Stansberry et al., 2000). Установлено, что ранняя диагностика диабетической нейропатии имеет важное значение для определения степени риска сердечно-сосудистых катастроф и летального исхода (И. И. Дедов, О. М. Смирнова, Т. В. Никонова, 2003; P. Monteagudo, V. A. Moises, O. Kohlmann et al., 2000).
Нарушения вегетативной иннервации при СД ведут к выраженной вегетативной дисфункции сердечно-сосудистой системы. Однако, несмотря на значительное отрицательное влияние на выживаемость и качество жизни пациентов с СД, доклинические формы нарушений вегетативной регуляции ВРС остаются наименее изученным осложнением СД (Ziegler D., 2007). Это связано прежде всего с тем, что клинически значимые признаки диабетической автономной нейропатии появляются при большом стаже СД. Другая причина сложность раннего выявления дисфункции автономной нервной системы.
Таким образом, доклиническая диагностика нарушений нейровегетативного обеспечения сердечной деятельности у больных СД является актуальной научной, медицинской и социальной проблемой, которая требует решения. Наряду с оценкой факторов риска развития осложнений СД очевидны перспективность и важность поиска обоснования критериев объективных оценок функционального состояния автономной нервной системы для прогнозирования осложнений и летальных исходов при СД, а также у больных с ожирением, как у группы высокого риска развития СД 2 типа.
Изменения ритма сердца – универсальная оперативная реакция целостного организма в ответ на любое воздействие факторов внешней среды. Совершенно естественно в связи с этим, что с проблемой адаптации организма к меняющимся условиям среды, к требованиям, предъявляемым живой системе при стрессорных условиях, самым тесным образом связана проблема гомеостаза. Таким образом, методы исследования вегетативной регуляции сердечного ритма вполне адекватны для идентификации как внутринозологических различий (клинические варианты течения заболевания), так и региональных особенностей формирования патологии.
Обоснованием использования инновационных подходов для идентификации интегративных (системных) критериев нарушений вегетативной регуляции сердечного ритма и эффективности внешних управляющих воздействий (ВУВ) является представление о сложном, иррегуляторном строении и комплексности механизмов регуляции функциональных систем, оказывающих влияние на ритмическую активность пейсмекеров синусового узла.
Динамическое поведение комплексных функциональных систем, к которым относится вегетативная регуляция сердечного ритма, характеризующаяся нелинейным характером хаотических колебаний, наиболее целесообразно изучать с позиций «детерминированного хаоса». Детерминированность хаотической системы заключается в ее высокой чувствительности по отношению к исходному состоянию и целесообразностью соответственного описания вектора состояния сердечно-сосудистой системы больных методом идентификации параметров квазиаттракторов в многомерных фазовых пространствах состояний.
Цель исследования. На основе биоинформационного анализа параметров вектора состояния системы вегетативной регуляции сердечной деятельности выявить закономерности этой регуляции у больных ожирением и сахарным диабетом 2 типа в зависимости от региона проживания и клинического варианта течения диабета и на основе этих закономерностей установить степень обратимости вегетативных нарушений.
Задачи исследования:
1. Выявить особенности вегетативной регуляции сердечной деятельности у больных сахарным диабетом 2 типа с различными клиническими вариантами его течения (в зависимости от степени компенсации углеводного обмена) с привлечением метода многомерных фазовых пространств.
2. Изучить региональные особенности состояния вегетативной регуляции сердечной деятельности у больных ожирением и сахарным диабетом 2 типа, проживающих в г. Сургуте (ХМАО – Югры) и г. Санкт-Петербурге, и выявить основные идентификаторы различий.
3. Исследовать степень обратимости вегетативных нарушений регуляции сердечной деятельности у больных сахарным диабетом 2 типа, определить интегративные индикаторы и маркеры клинической эффективности при парентеральном введении альфа-липоевой кислоты.
Работа выполнена в рамках федеральной программы «Исследование поведения функциональных систем организма человека на Севере методами многомерных фазовых пространств состояний» (Гос. рег. № 01200965147).
Научная новизна работы:
1. Впервые, на основе результатов идентификации параметров квазиаттракторов вектора функционального состояния организма больных СД 2 типа с различными клиническими вариантами течения установлено, что ухудшение метаболического контроля сопровождается прогрессивным усилением ригидности ритма сердечной деятельности, что подтверждается уменьшением объема (VG) и коэффициента асимметрии (rX) квазиаттракторов вектора состояний организма больных. Параметры порядка (критерии диагностики), определяющие идентификацию различий клинических вариантов течения заболевания, являются высокочастотная составляющая спектра, длительность кардиоинтервалов, ультранизкочастотная составляющая спектра и общая спектральная мощность.
2. Впервые, установлены региональные особенности сердечной деятельности: бльшая выраженность дезадаптации вегетативного обеспечения сердечной деятельности выявлена у больных СД 2 типа и больных ожирением г. Сургута в сравнении с показателями больных СД 2 типа и больных ожирением г. Санкт-Петербурга. Идентификаторами региональных различий вегетативной регуляции ритма сердца у больных ожирением и СД 2 типа являются общая спектральная мощность, ультранизкочастотная составляющая спектра и низкочастотная составляющая спектра.
3. Впервые, анализ динамики характеристик многомерных фазовых пространств (VG, rX) вектора состояния сердечно-сосудистой системы больных СД 2 типа позволил установить высокую клиническую эффективность коррекции нарушений нейровегетативной регуляции сердечной деятельности при парентеральном введении альфа-липоевой кислоты. Анализ матриц межаттракторных расстояний позволил идентифицировать интегративные индикаторы терапии альфа-липоевой кислоты в каждой контрольной точке наблюдения больных. Выраженный клинический эффект наблюдался уже при первом введении препарата, в дальнейшем эффективность имела тенденцию к снижению к 14-му дню, оставаясь при этом достаточно высокой в течение всего периода наблюдения. Методом параллельной идентификации параметров квазиаттракторов вектора состояния больных СД 2 типа установлены маркеры качества терапии это ультранизкочастотная составляющая спектра и общая спектральная мощность.
Научно-практическая значимость работы. Разработанные и внедренные в ЛПУ ХМАО – Югры алгоритмы изучения вегетативной регуляции сердечной деятельности у больных ожирением и СД 2 типа, базирующиеся на методе многомерных фазовых пространств, обеспечивают идентификацию интегративных характеристик (объема VG и показателей асимметрии rX фазового пространства) и основных детерминант (параметров порядка) дизрегуляции ВРС, определяющих основные закономерности (русла) патогенеза. Такой подход позволяет устанавливать также количественные различия вегетативного обеспечения ВРС при изучении региональных особенностей вегетативной регуляции сердечной деятельности у больных ожирением и СД 2 типа, проживающих на территории г. Сургута и г. Санкт-Петербурга.
Использование разработанных и внедренных в ЛПУ ХМАО – Югры алгоритмов многофакторного биоинформационного анализа многомерных фазовых пространств вектора состояния сердечно-сосудистой системы определило доказательную базу интегративных индикаторов (количественной меры) и маркеров эффективности (диагностических критериев) при парентеральном применении препаратов альфа-липоевой кислоты в комплексной терапии СД.
Внедрение результатов исследования. Результаты исследования внедрены в медицинскую практику окружного центра эндокринологии и эндокринной хирургии ГБУ ХМАО – Югры «Сургутская окружная клиническая больница», а также в ГБУЗ городская поликлиника № 19 (г. Санкт-Петербург). Теоретические и практические положения работы используются в учебном процессе при подготовке студентов, интернов и ординаторов по курсу эндокринологии в ГБОУ ВПО «Сургутский государственный университет ХМАО – Югры».
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на кафедральных и факультетских семинарах Сургутского Государственного университета на научных форумах различного уровня: XV международной конференции по нейрокибернетике (г. Ростов-на-Дону, 2009), международной научно-практической конференции «Фундаментальные и клинические аспекты охраны здоровья человека на Севере» (г. Сургут, 2010), 7-й международной научно-практической конференции «Найновите постижения на европейската наука» (г. София, 2011), VII международной научно-практической конференции «Perspektywiczne opracowania s nauk i technikami» (г. Варшава, 2011).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17 печатных работ, из них 6 статьи в рекомендованных ВАК журнал и 11 статей в других научных журналах и сборниках.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 163 страницах печатного текста и состоит из Введения; теоретической главы «Актуальные вопросы патогенеза нарушений вегетативной регуляции сердечной деятельности при ожирении и СД 2 типа»; главы «Объект и методы исследования», содержащей описание дизайна и методов исследования; главы «Особенности вегетативной регуляции сердечной деятельности у больных сахарным диабетом 2 типа» содержащая результаты собственных исследований и их обсуждения; Заключения; Выводов и Практических рекомендаций; содержит 73 таблицы и 18 рисунков. Список литературы включает 131 наименований, в том числе 27 – зарубежных авторов.
