Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Обзор литературы 13
1.1. Развитие метода анализа вариабельности ритма сердца 13
1.2. Применение метода анализа вариабельности ритма сердца в клинике 17
1.3. Особенности АГ у лиц, постоянно проживающих в условиях Севера 26
1.4. Вариабельность ритма сердца у больных с АГ. 30
ГЛАВА 2. Материал и методы исследований 33
2.1. Клиническая характеристика обследованных больных 33
2.2. Методы исследования
2.2.1. Общий осмотр пациентов
2.2.2. Метод суточного мониторирования артериального давления
2.2.3. Эхокардиологическое исследование
2.2.4. Исследование биохимических показателей крови
2.2.5. Метод анализа вариабельности ритма сердца 39
2.3. Статистическая обработка результатов 46
ГЛАВА 3. Результаты исследований и их обсуждение 47
3.1. Изучение показателей функционального состояния регуляторных систем пациентов с АГ и пациентов группы сравнения, постоянно проживающих в условиях, приравненных к Крайнему Северу 47
3.2. Сравнительная характеристика временных и спектральных показателей ВРС у пациентов с АГ и пациентов группы сравнения, постоянно проживающих в условиях, приравненных к Крайнему Северу 48
3.3. Определение взаимосвязи между показателями ВРС и факторами риска развития АГ (гиперлипидемия, гипергликемия, отягощенная наследственность по развитию АГ, курение, гиподинамия, ГЛЖ) у пациентов с АГ и пациентов группы сравнения, постоянно проживающих в условиях, приравненных к Крайнему Северу 50
3.4. Особенности показателей спектрального анализа ВРС, глюкозы крови, липидного спектра, данных эхокардиологического исследования у пациентов с АГ и пациентов группы сравнения, постоянно проживающих в условиях, приравненных к Крайнему Северу, в зависимости от работы в ночную смену 52
3.5 Оценка адаптационных возможностей механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма у пациентов с АГ и пациентов группы сравнения, постоянно проживающих в условиях, приравненных к Крайнему Северу, при проведении активной ортостатической пробы 59
Заключение 66
Выводы 77
Практические рекомендации 78
Список литературы 79
- Применение метода анализа вариабельности ритма сердца в клинике
- Метод суточного мониторирования артериального давления
- Сравнительная характеристика временных и спектральных показателей ВРС у пациентов с АГ и пациентов группы сравнения, постоянно проживающих в условиях, приравненных к Крайнему Северу
- Особенности показателей спектрального анализа ВРС, глюкозы крови, липидного спектра, данных эхокардиологического исследования у пациентов с АГ и пациентов группы сравнения, постоянно проживающих в условиях, приравненных к Крайнему Северу, в зависимости от работы в ночную смену
Применение метода анализа вариабельности ритма сердца в клинике
Первые наблюдения за ритмом сердца известны со времен древнегреческой медицины. Изменчивость сердечного ритма под влиянием физических и эмоциональных нагрузок описана и использовалась древнегреческими врачами. В начале XVII века английский доктор Томас Виллис выдвинул теорию, что «сердечное сокращение происходит в ответ на нервную жидкость, производимую в мозжечке и доставляемую к сердцу по соответствующим нервам» [113]. Первые наблюдения колебаний ЧСС, описанные А.Haller в 1760 году, упоминаются в обзоре «История изучения и концепция волн кровяного давления» Н.Р.Koepchen [100,199]. Активное развитие и применение математических методов в медицине позволило расширить исследования биологических сигналов. В 1847г. С.Людвиг исследовал взаимодействие дыхательной активности и сердечной деятельности и ввел термин «волны кровяного давления» [76,78,99]. В клинической практике исследование вариабельности ритма сердца было впервые применено в 1965 году Hon и Lee, которые отметили изменения в интервалах RR у плода еще до появления выраженных нарушений ЧСС [189]. В 60-е годы Sayers et al. отметили существование физиологических ритмов, заключавшихся в изменении интервалов RR. Было выяснено, что медленные колебания ритма сердца отражают базисные ритмичные циркадианные процессы, а колебания с большей частотой – нейрогенные влияния на сердечный ритм [242].
В 1966 году состоялся первый в мире симпозиум по математическому анализу ритма сердца под руководством академика В.В.Парина, которым была разработана концепция о системе кровообращения как индикаторе адаптационной деятельности организма.
Согласно теории Г. Селье об общем адаптационном синдроме адаптационные реакции имеют фазовый характер и в развитии большинства патологических состояний и заболеваний ведущую роль играет истощение регуляторных систем при острых и хронических стрессовых воздействиях [248,249]. ВРС отражает степень напряжения регуляторных систем, которая обусловлена активацией системы гипофиз - надпочечники и реакцией САС.
Наибольший вклад в изучение ВРС и его значения в клинике внес Р.М.Баевский, который использовал методы математического анализа последовательного ряда интервалов RR в условиях стресса, позволяющие оценить степень напряжения регуляторных механизмов в условиях адаптации к стрессу [8,9,10,12,13].
Впервые компьютерный анализ ритмограмм был проведен в 1965 г. Жемайтите, в дальнейшем под руководством которой разработана система автоматизированного анализа ритмограмм и исследована вегетативная регуляция синусового ритма у здоровых и больных [47,48,49].
В настоящее время в России изучение и применение этого неинвазивного метода исследования в электрокардиологии активно проводится в Москве, Ижевске, Челябинске, Тюмени, Перми, Чите, Новосибирске, Иванове, Санкт – Петербурге, Дубне, Томске.
Все методы математического анализа ВРС подразделяются по длине записи анализируемой ЭКГ: на краткосрочные (от 0.5 мин. до 30 мин., наиболее часто 5 мин.) и долгосрочные (24 часа с использованием метода ХМ); по используемому методу анализа: временной анализ; спектральный анализ, геометрический анализ, нелинейный анализ.
Анализ суточного ритма и анализ 5-минутных фрагментов дают сходные результаты. Для спектрального анализа длительность записи кардиоинтервалов может быть различной, однако считается, что минимальный участок должен составлять 2-5 минут. Используя классическое преобразование Фурье при обработке спектрального анализа протяженность кардиоинтервалов может составлять 2-3 периода искомой волны. При барорефлекторной активности, регистрируемой на частоте 0.1 Гц, длина волны составляет приблизительно 10 сек, а максимальная запись кардиоинтервалов может составить 20-30 секунд. Спектр мощности данных холтеровского мониторирования позволяет получить сжатую по времени картину работы ВНС, но не объясняет характера регуляторных ответов на различные воздействия, поэтому все большее внимание привлекает изучение анализа ВРС коротких участков записи ЭКГ.
Преимущества краткосрочного анализа ВРС это малая длительность исследования, стандартные условия записи ЭКГ в состоянии покоя и положении лежа, возможность использования различных провокационных тестов, которые позволяют выявить скрытые нарушения в вегетативной регуляции сердечной деятельности и оценить адаптационные возможности в условиях стресса. Оценить же циркадные изменения в показателях ВРС возможно лишь при исследовании суточных записей ЭКГ, хотя соблюдение стандартизированных условий регистрации при долгосрочной записи ВРС остается невозможным также как и адекватность компьютерного анализа.
Временной анализ ВРС был первым методом, примененным для расчета соответствующих показателей. Временные показатели ВРС разделяются на две группы: параметры, вычисляемые из интервалов RR, и показатели, для вычисления которых используют значения соседних RR – интервалов. Преимуществом временного анализа является простота расчета и интерпретации полученных данных, которые количественно характеризуют разброс интервалов RR. Рядом исследований показана прогностическая ценность временных методов оценки ВРС у больных с различной сердечно-сосудистой и другой патологией [235,253,260,271]. Спектральный метод ВРС состоит в построении ритмограмм с последующим анализом Фурье, включающим оценку мощности частей спектра ритмограмм, соответствующим различным диапазонам частот.
Геометрические методы анализа ВРС преимущественно применимы для анализа холтеровского мониторирования, когда запись содержит определенное количество артефактов.
Метод суточного мониторирования артериального давления
Общий осмотр пациентов включал в себя регистрацию антропометрических данных (определение массы тела, измерение роста). Наличие избыточной массы тела отмечалось, если индекс массы тела превышал 29.9. Выявлялись факторы риска сердечно – сосудистых заболеваний: отягощенный анамнез по АГ среди родственников 1–ой степени родства в возрасте до 60 лет, наличие вредных привычек - курение, гиподинамия. У всех пациентов выяснялся характер работы – наличие ночных смен. Высчитывалась продолжительность «северного стажа».
Суточное мониторирование артериального давления (СМ АД) проводилось на аппарате «Мeditech» (Венгрия). Регистрация АД проводилась не на «рабочей» руке пациента. Манжета фиксировалась на 2,0 см выше локтевой ямки. Так как при исследовании использовался осциллометрический метод регистрации тонов, манжета накладывалась на рукав футболки пациента, что делало исследование более комфортным. При загрузке монитора использовался стандартный режим мониторирования, рекомендованный научным комитетом специалистов в области СМ АД (1990), при котором автоматическая регистрация АД производится с интервалом 30 минут днем (с 6:00 до 22:00) и 60 минут в ночное время (с 22:00 до 6:00). Общее число измерений АД в течение суток было не менее 50, таким образом данные СМ АД анализировались в случае не менее 85 % достоверных измерений. У части пациентов (40%) показатели «офисного» АД были выбраны из амбулаторных карт.
Изучение центральной гемодинамики проводилось на аппарате Toshiba SSH 140 – А с использованием кардиологического датчика с частотой 3,5 МГц в общепринятом положении обследуемого лежа на левом боку (Мухарлямов Н.М., Беленков Ю.Н., 1981, ВОЗ.1990). Под контролем двухмерного изображения по парастернальной длинной оси левого желудочка производилось М – модальное исследование. Измерение толщины МЖП, ЗСЛЖ, КДДЛЖ и КСДЛЖ проводилось в соответствии с рекомендациями Американского комитета специалистов по эхокардиографии (ASE). Масса миокарда левого желудочка вычислялась по формуле Teicholz L.E. et al (1976)
Регистрация вариабельности ритма сердца проводилась на аппарате фирмы «Nerv Express» (США) в условиях «чистого» фона – медикаментозная пауза в течение трех дней – отмена лекарственных препаратов (антиаритмических препаратов, b- блокаторов). Стандартная пятиминутная запись ВРС проводилась в утренние часы у пациентов с синусовым ритмом на ЭКГ через 2 часа после последнего приема пищи, в спокойной обстановке затемненного кабинета. Исследование женщин проводилось вне менструации.
Определение показателей ВРС осуществлялось в покое и при функциональной нагрузке (активная ортостатическая проба). Запись ВРС начиналась после 10 минутного отдыха в горизонтальном положении. Длительность регистрации в положении лежа составляла 5 минут, затем в положении стоя – также 5 минут. Переход в вертикальное положение (активная ортостатическая проба) происходил в течение 3 – 4 секунд, запись не прекращалась при переходе в вертикальное положение. Визуальный контроль качества записи и наличия экстрасистол проводился под наблюдением на мониторе компьютера. Среди спектральных показателей ВРС определяются: высокочастотные колебания (HF) – это колебания ЧСС при частоте 0,15-0,40 Гц , которые отражают влияние вагусного контроля на сердечный ритм; низкочастотные колебания (LF) – диапазон частот от 0,04 до 0,15 Гц – характеризуют, преимущественно, симпатическое влияние на регуляцию сердечного ритма; очень низкочастотные колебания (VLF) – диапазон от 0,003 до 0,04 Гц – предположительно выявляемые физиологические факторы, влияющие на их образование – ренин-ангиотензин-альдостероновая система, концентрация катехоламинов в плазме, система терморегуляции, церебральные эрготропные структуры. Уровень симпато-вагального баланса характеризуется соотношением симпатических и парасимпатических влияний на регуляцию сердечного ритма. Общая мощность спектра, или весь спектр частот, характеризующих ВРС – это мощность в диапазоне от 0,003 до 0,40 Гц, отражающая суммарную активность нейрогуморальных влияний на сердечный ритм.
С использованием методики «Nerv Express» (Heart Rhythm Instrumtnts, Inc., USA) проводилась количественная оценка вегетативного статуса. Методика представляет собой алгоритм, анализирующий частотные показатели вариабельности сердечного ритма и вычисляющий количественные индексы активности симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы. Временные показатели ВРС разделяются на две группы: параметры, вычисляемые из интервалов RR, и показатели, для вычисления которых используют значения соседних RR – интервалов. К показателям временного анализа ВРС относятся: SDNN – среднеквадратичное отклонение всех интервалов RR от среднего значения; pNN50 – процент соседних пар интервалов RR, разность между которыми превышает 50мс (или 6,25%) от общего числа интервалов RR; rMSSD – квадратный корень из среднего значения суммы квадратов разности значений соседних RR – интервалов; SDNN index – среднее значение среднеквадратичных отклонений интервалов RR, взятых за 5 мин., по всему отрезку записи ЭКГ; SDANN – среднеквадратичное отклонение средних значений RR – интервалов, взятых за 5 мин., по всему отрезку записи ЭКГ; TI – стресс индекс (индекс напряжения регуляторных систем) – степень напряжения регуляторных систем - степень преобладания активности центральных механизмов регуляции над автономными. Преимуществом временного анализа является простота расчета и интерпретации полученных данных, которые количественно характеризуют разброс интервалов RR.
Сравнительная характеристика временных и спектральных показателей ВРС у пациентов с АГ и пациентов группы сравнения, постоянно проживающих в условиях, приравненных к Крайнему Северу
Показатели липидного спектра у пациентов с АГ I-II ст., работающих в ночную смену, достоверно выше, чем у пациентов группы сравнения, работающих также в ночную смену, что согласуется с литературными данными о дислипидемии у пациентов с АГ. Анализируя показатели глюкозы крови у пациентов группы сравнения и пациентов с АГ, отмечены достоверно повышенные результаты у пациентов с АГ как при работе в дневные смены (р=0,039), так и в ночные смены у пациентов группы сравнения (р=0,001). Гипергликемия, прослеживающаяся у пациентов с АГ при работе в дневные и ночные смены, можно объяснить развивающейся инсулинорезистентностью, которая провоцирует в дальнейшем развитие метаболических нарушений.
Оценка адаптационных возможностей механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма у пациентов с АГ и пациентов группы сравнения, постоянно проживающих в условиях, приравненных к Крайнему Северу, при проведении АОП.
Проведение АОП у пациентов с АГ и пациентов группы сравнения позволило определить выраженность адаптационного ответа на стресс и наличие функциональных резервов механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма.
Следует отметить, что все показатели временного анализа ВРС при проведении АОП достоверно различимы у пациентов обеих исследуемых групп.
Активность парасимпатического звена вегетативной регуляции, оцениваемая показателем MSSD, у пациентов с АГ достоверно ниже, чем у пациентов группы сравнения (р=0,018) до проведения АОП, что согласуется с литературными данными – соответственно повышенным влиянием на сердечный ритм симпатического звена вегетативной регуляции у больных АГ. Достоверно увеличивается этот показатель при проведении АОП как в группе пациентов с АГ (p=0.0001), так и в группе сравнения (р 0.001), что отражает активность автономного контура регуляции у пациентов обеих исследуемых групп.
Параметр оптимальной вариабельности (POV), показывающий на сколько данная ВРС близка к идеальной, у пациентов с АГ достоверно ниже (р=0,009) , чем у пациентов группы сравнения до проведения АОП и после проведения пробы у больных с АГ показатели POV также достоверно ниже, чем у пациентов группы сравнения (р=0,007). Данные значения выражаются как значительные отклонения (интервал от 8 до 16 у.е.) для пациентов с АГ и умеренные отклонения (интервал от 17 до 23 у.е.) для пациентов группы сравнения. Следует отметить, что в группе больных с АГ до проведения АОП и после проведения АОП значение POV (р=0,001) значительно отклонено от идеального (оптимальный интервал 34 - 38 у.е.), в то время как в группе сравнения до проведения АОП и после проведения АОП (р 0,001) можно расценивать как умеренное отклонение от идеального значения (интервал 17-23 у.е.). Показатели значений РОV как у пациентов с АГ, так и у пациентов группы сравнения свидетельствуют о существующем дисбалансе вегетативной регуляции сердечного ритма.
Индекс напряженности регуляторных систем (TI), отражающий степень преобладания активности центральных механизмов регуляции над автономными, у пациентов группы сравнения до проведения АОП расценивался как близкий к умеренно повышенному, а после проведения ОАП этот показатель достоверно (р 0.001) снизился и стал расцениваться уже как условная норма; у пациентов с АГ до проведения ОАП TI расценивался как умеренно повышенный, а после проведения ОАП он достоверно (р 0.001) снизился и расценивается тоже как условная норма. Анализ показателей индекса напряженности регуляторных систем при проведении АОП свидетельствует о сохраняющихся адаптационных возможностях механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма у обеих исследуемых групп пациентов. Анализируя спектральные показатели ВРС при проведении АОП у больных АГ и пациентов группы сравнения (таб.11), отмечается увеличение (р 0,001) в три раза значения общей мощности спектра ВРС у больных с АГ после проведения АОП, что позволяет предполагать сохраняющиеся резервные механизмы регуляции сердечного ритма. Показатели HF, LF, VLF спектров ВРС у пациентов с АГ также имели достоверно (р 0,001) высокие значения при проведении АОП, что коррелируется с данными литературы. У пациентов группы сравнения при проведении АОП отмечается увеличение (р 0,001) TP ВРС за счет повышенных (p=0,0001) вагальных и симпатических влияний в модуляции сердечного ритма, что также можно объяснить сохраняющимися резервами вегетативных механизмов регуляции сердечного ритма.
Значительное увеличение в абсолютных цифрах показателей VLF в обеих группах после проведения АОП не позволяет делать какие-либо заключения, потому что на эти показатели большое влияние оказывают как физиологические факторы (ренин-ангиотензин-альдостероновая система, система терморегуляции, концентрация катехоламинов в плазме), центральные эрготропные структуры, так и нестационарность процесса записи кардиоритмограммы.
Особый интерес представляет анализ уровня симпато-вагального баланса, который отражает барорефлекторную чувствительность за счет изменения ВРС в диапазоне LF.
Достоверно увеличение показателей LF/HF в исследуемых группах после проведения АОП оценивается повышенным симпатическим влиянием в модуляции сердечного ритма. Показатель симпато-вагального соотношения (LF/HF) после проведения АОП у пациентов с АГ увеличился (р 0,001) в 1,3 раза, а у группы сравнения увеличился (р 0,001) в 1,4 раза что свидетельствует о реактивности симпатического звена вегетативной регуляции сердечного ритма.
Сравнивая показатели LF/HF после проведения АОП между пациентами с АГ и группой сравнения, отмечается (р 0,001) увеличение LF/HF в группе пациентов с АГ, чем у пациентов группы сравнения. Однако, сопоставляя увеличение этих показателей после проведения АОП в каждой из групп в отдельности, все таки можно заметить равноценную адекватность ответа LF/HF на проведение АОП между группами: увеличение LF/HF в группе пациентов с АГ в 1,3 раза, а в группе сравнения - в 1,4 раза, что позволяет сделать заключение о сохраняющейся реактивности симпатического звена вегетативной регуляции сердечного ритма у обеих исследуемых групп пациентов.
Особенности показателей спектрального анализа ВРС, глюкозы крови, липидного спектра, данных эхокардиологического исследования у пациентов с АГ и пациентов группы сравнения, постоянно проживающих в условиях, приравненных к Крайнему Северу, в зависимости от работы в ночную смену
Активность парасимпатического звена вегетативной регуляции, оцениваемая показателем MSSD, у пациентов с АГ достоверно ниже, чем у пациентов группы сравнения (р=0,018) до проведения АОП, что соответствует повышенному влиянию на сердечный ритм симпатического звена вегетативной регуляции у больных АГ, после проведения АОП этот показатель достоверно увеличивается как в группе больных с АГ (p=0.0001), так и в группе сравнения (р 0.001), что отражает активность автономного контура регуляции у пациентов обеих исследуемых групп и сохраняющиеся функциональные резервы механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма.
Параметр оптимальной вариабельности у пациентов с АГ до проведения АОП достоверно ниже (р=0,009), чем у пациентов группы сравнения и данные значения расцениваются как значительные отклонения (интервал от 8 до 16 у.е.). После проведения АОП параметр оптимальной вариабельности у больных с АГ достоверно ниже (р=0,007), чем и у пациентов группы сравнения и это выражается как умеренные отклонения (интервал от 17 до 23 у.е.). Следует отметить, что в группе больных с АГ до проведения АОП значение РОV достоверно ниже, чем после проведения АОП (р=0,001) и значительно отклонено от идеального (оптимальный интервал 34-38 у.е.), в группе сравнения до проведения АОП значение РОV также достоверно ниже, чем после проведения АОП (р 0,001) и это можно расценивать как умеренное отклонение от идеального значения (интервал 17-23 у.е.). Показатели значений РОV как у пациентов с АГ, так и у пациентов группы сравнения свидетельствуют о существующем отклонении от состояния равновесия вегетативной регуляции сердечного ритма.
При анализе ЧСС достоверное высокие исходные цифры до проведения ОАП отмечены у пациентов с АГ, чем у группы сравнения, что объясняется преобладающим влиянием симпатического звена вегетативной регуляции. После проведения АОП в обеих группах регистрируется адекватный прирост ЧСС, достоверно доказанный и объясняющийся активацией симпатического звена регуляции сердечного ритма и наличием сохраняющихся резервов механизмов регуляции.
Индекс напряженности регуляторных систем, отражающий степень преобладания активности центральных механизмов регуляции над автономными, как у пациентов группы сравнения, так и у пациентов с АГ достоверно (р 0.001) свидетельствует при проведении АОП о сохраняющихся адаптационных возможностях механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма. Анализируя спектральные показатели ВРС при проведении АОП у больных АГ и пациентов группы сравнения, отмечается увеличение в три раза значения общей мощности спектра ВРС у больных с АГ после проведения АОП. Показатели HF, LF, VLF спектров ВРС у пациентов с АГ имели достоверно значимых изменений при проведении АОП. Показатель симпато-вагального соотношения (LF/HF) имел также достоверно значимые изменения после проведения АОП у пациентов с АГ. До проведения АОП - LF/HF достоверно ниже, чем после проведения АОП у пациентов основной группы (р 0,001), что свидетельствует о реактивности симпатического звена вегетативной регуляции сердечного ритма.
У пациентов группы сравнения при проведении АОП отмечается достоверно (р 0,001) значимое увеличение TP ВРС после проведения АОП за счет также достоверно значимых повышений вагальных и симпатических влияний в модуляции сердечного ритма: HF до проведения АОП достоверно ниже, чем после проведения АОП (р 0.001); LF до проведения АОП также достоверно ниже, чем после проведения АОП (p=0,0001).
Особый интерес представляет анализ уровня симпато-вагального баланса, который отражает барорефлекторную чувствительность за счет изменения ВРС в диапазоне LF.
Достоверно значимое увеличение показателей LF/HF в исследуемых группах после проведения АОП оценивается повышенным симпатическим влиянием в модуляции сердечного ритма. LF/HF в группе больных АГ до проведения АОП достоверно ниже, чем после проведения АОП (р 0,001); LF/HF в группе сравнения до проведения АОП также достоверно ниже, чем после проведения АОП (р=0,0002). Сравнивая показатели LF/HF после проведения АОП между пациентами с АГ и пациентами группы сравнения, отмечается достоверно значимое (р=0,008) увеличение симпато-вагального показателя в группе пациентов с АГ. Однако, сопоставляя увеличение этих показателей после проведения АОП в каждой из групп в отдельности, все таки можно заметить равноценную адекватность ответа LF/HF на проведение АОП между группами: увеличение LF/HF в группе пациентов с АГ в 1,3 раза, а в группе сравнения в 1,4 раза, что свидетельствует о реактивности симпатического звена вегетативной нервной системы в регуляции сердечного ритма в обеих группах.
