Особенности вариабельности сердечного ритма при желудочковых экстрасистолиях

Получение ориентировочных частотных характеристик вариабельности сердечного ритма при желудочковых экстрасистолиях на основе проведенного исследования. Выявление закономерного увеличения значения LF/ULF. Частотные характеристики вариабельности сердечного ритма у больных с желудочковыми экстрасистолиями как отражение не только состояния баланса вегетативной регуляции, но и важной дифференциально-диагностическоц информации о нарушениях сосудистого тонуса, центрального и нейрогормонального механизмов регуляции.

Джамалдинова Р.К. Республиканский научный центр экстренной медицинской помощи МЗ Республики Узбекистан, Ташкент

Резюме

Цель исследования – получение ориентировочных частотных характеристик вариабельности сердечного ритма при желудочковых экстрасистолиях (ЖЭС). В рамках настоящего исследования использованы показатели вариабельности сердечного ритма у пациентов с желудочковой экстрасистолией (n=34), находившихся на стационарном лечении в Республиканском научном центре экстренной медицинской помощи в 2006 году. Наблюдаемые пациенты – 15 мужчин и 19 женщин, средний возраст которых составлял 58 лет (М±95%ДИ: 57,6±6,6лет). Верификация вида нарушения ритма и типа экстрасистол была проведена по результатам суточного мониторирования ЭКГ по Холтеру. Анализ вариабельности сердечного ритма в частотной области проводился при помощи спектрального анализа (метод Фурье) с использованием стандартного программного (“MS Excel-97”, “Statistica 6.0”) и специального обеспечения. Анализ доверительных границ средних показателей относительной спектральной плотности у пациентов с ЖЭС выявил наличие характерного снижения в низкочастотных и увеличение в высокочастотных диапазонах с акцентом для области HF-2. На общем фоне относительного снижения средних показателей частотных соотношений, характерных для больных с явлениями ЖЭС, выявлено закономерное увеличение значения LF/ULF. Таким образом, частотные характеристики вариабельности сердечного ритма у больных с ЖЭС отражают не только состояние баланса вегетативной регуляции, но и несут важную дифференциально-диагностическую информацию о нарушениях сосудистого тонуса, центрального и нейрогормонального механизмов регуляции. Системный подход к изучению патогенетических механизмов возникновения и прогрессирования ЖЭС позволяет рассматривать этот вид сердечной патологии в неразрывной связи с другими органами.

В настоящее время в практической кардиологии применяется анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР), позволяющий прогнозировать риск внезапной сердечной смерти (ВС), особенно у лиц, перенесших инфаркт миокарда, а также у пациентов с сердечной недостаточностью различной этиологии и больных со злокачественной артериальной гипертензией (И. В. Савельева и соавт., 1997). Анализ ВСР заключается в количественной оценке длительности и выраженности спонтанных колебаний ритма сердца, обусловленных нейрогуморальными факторами. С этой целью применяют методы временного и спектрального анализов, первый из которых позволяет количественно оценить возникающие изменения, а второй – установить их причину.

Спектральный анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР) становится незаменимым методом исследования и диагностики. В рутинном варианте применения он позволяет определить максимальную общую мощность спектра, спектральные мощности высокочастотного (HF), низкочастотного (LF) и ультранизкочастотного (VLF) компонентов, а также соотношение (индекс) LF/HF. При этом, по мнению многих исследователей, HF характеризует тонус парасимпатического, а LF, индекс LF/HF и VLF – симпатического отдела вегетативной нервной системы [2, 4]. M.C.Iliou et al., обследуя пациентов с хронической сердечной недостаточностью (ХСН), пришли к заключению, что показатели спектрального анализа ВСР можно использовать для оценки эффективности лечения и программ реабилитации [6]. Наиболее перспективным направлением развития научного поиска и практического применения является поиск закономерностей, связанных с патогенезом заболеваний в области ULF, поддиапазонах HF и интерпретации частотных соотношений.

Широкое применение методов анализа ВСР в практической и исследовательской деятельности сталкивается с проблемой стандартизации и выработки корректных оценочнонормативных баз. Наибольшее затруднение в кардиологии, как правило, вызывает проведение анализа ВСР и интерпретации его результатов в связи с наличием у больных сердечно-сосудистыми заболеваниями различных нарушений возбудимости – в частности, наиболее распространенных случаев экстрасистолии. Классический формальный подход при проведении анализа подразумевает при этом исключение из массива кардиологических интервалов не только имеющихся артефактов, но и всех зарегистрированных экстрасистол. Системный подход в понимании сути нарушений возбудимости сердца диктует необходимость регистрации и проведения анализа ВСР в “не отредактированном” виде, что, по нашему мнению, позволяет предметно рассматривать полученные результаты и изучить природу патологии.

В этой связи представляется актуальным проведение исследования спектральных характеристик ВСР при различных типах экстрасистолии, рационально ведя поиск закономерностей в группах больных с различной локализацией активного патологического очага возбуждения. При этом именно спектральный анализ позволяет глубоко исследовать природу нарушений, предоставляя для системного подхода избыточную научную информацию в виде объективных фактов.

Цель нашего исследования – получение ориентировочных частотных характеристик вариабельности сердечного ритма при желудочковых экстрасистолиях (ЖЭС). Для достижения поставленной цели решались задачи по корректному выделению группы больных с наличием активного очага возбуждения в области желудочка, регистрации кардиологических интервалов, проведению спектрального анализа и предметной интерпретации его результатов.

Материалы и методы

В нашей работе использованы результаты исследования показателей вариабельности сердечного ритма у пациентов с желудочковой экстрасистолией (n=34), находившихся на стационарном лечении в Республиканском научном центре экстренной медицинской помощи в 2006 году. Выборка носила случайный характер – из числа больных, имеющих эпизоды желудочковых экстрасистол и не получавших на момент проведения регистрации кардиологических интервалов фармакологических препаратов, которые могли исказить результаты. Наблюдаемые пациенты – 15 мужчин и 19 женщин, средний возраст которых составлял 58 лет (М±95% ДИ: 57,6±6,6 лет). Длительность последовательных кардиоинтервалов определялась при помощи программно-аппаратного комплекса “Ритм” (ПАК “Ритм”, Республика Узбекистан, частная научно-производственная фирма “ALEN”) в течение пяти минут с точностью±0,001с в положении “сидя”. Регистрация кардиоинтервалов проводилась в первой половине дня с соблюдением всех основных правил. Верификация вида нарушения ритма и типа экстрасистол была проведена по результатам суточного мониторирования ЭКГ по Холтеру на регистраторе МТ-100 фирмы SCHILLER (Швейцария), который используется в отделении функциональной диагностики РНЦЭМП с 2002 года. При анализе и интерпретации полученных результатов были использованы рекомендации РМ.Баевского с соавт. [1] и материалы доклада Рабочей группы Европейского кардиологического общества и Северо-американского общества стимуляции и электрофизиологии [3, 5].

Анализ вариабельности сердечного ритма в частотной области проводился при помощи спектрального анализа (метод Фурье) с использованием стандартного программного (“MS Excel-97”, “Statistica 6.0”) и специального обеспечения. Для каждого массива последовательных NNинтервалов рассчитывалась спектральная плотность (в абс.ед.) для диапазона час тот от 0,001 до 0,500 Гц.

Результаты и обсуждение

Доверительные границы средних значений относительной спектральной плотности ВСР у больных с ЖЭС в частотных диапазонах ULF, VLF, LF и HF представлены на рис.1.

Результаты анализа показывают, что у больных с ЖЭС основная доля спектральной плотности приходится на HF диапазон. Доверительные границы среднего значения относительной спектральной плотности HF для этой категории больных варьировали в пределах от 70,7 до 87,7% (М±95% ДИ): 79,2±8,5%).

Интерпретируя полученные результаты, необходимо отметить, что нами были приняты критерии оценки относительной плотности спектра вариабельности NN-интервалов в области высоких частот (> 0,150 Гц), по которым значения менее 25% относились к низкому уровню; значения, находящиеся в пределах от 25 до 50% – к среднему, а более 50% – к высокому уровняю парасимпатической активности.

По этим критериям у больных с ЖЭС наблюдалась аномально высокая вагусная активность, которая, по мнению большинства специалистов, является основной составляющей высокочастотного компонента.

При этом средние значения спектральной плотности для диапазонов ULF, VLF и LF были представлены 8,1 (95% ДИ=±4,8%); 4,9 (95% ДИ=±2,8%) и 7,6 (95% ДИ=±2,5%) процентами соответственно. Отмечая средний уровень значений спектра сердечной деятельности в ULF-диапазоне при ЖЭС, можно предположить наличие у пациентов общих изменений, связанных с нарушением терморегуляции, а также церебральных и циркадных влияний. Низкие значения спектральной плотности в диапазоне VLF косвенно указывали на присутствие функциональных нарушений в церебральных симпатико-адреналовых или эрготропных структурах организма, проявляющихся на фоне гормональных отклонений. Все эти изменения развивались в условиях снижения симпатического тонуса. Нарушение сосудистого тонуса и присутствие в этом частотном диапазоне двух областей автономной регуляции указывает на необходимость дифференцированного сравнительного анализа показателей спектрального анализа ВСР относительно поддиапазонов LF (0,040–0,100 и 0,100–0,150 Гц).

Так как при этом виде патологии основная доля спектра сердечной деятельности приходится на высоко частотную область, представляется целесообразным более детально проанализировать распределение спектральной плотности в HFдиапазоне.

Доверительные границы средних значений относительной спектральной плотности ВСР у больных с ЖЭС в частотных диапазонах HF-1, HF2 и HF-3 представлены на рис.2. Так было установлено, что наивысшая плотность приходится на поддиапазон HF-2 (М±95% ДИ): 41,8±7,2%, тогда как на районы HF-1 и HF-3 приходится от 10 до 25% сердечного спектра. При этом с достоверностью 95% доля спектральной плотности в этих поддиапазонах варьировала в пределах от 18,2 до 25,1 (М±95% ДИ: 21,6±3,4%) и от 10,6 до 20,8 (М±95% ДИ: 15,7±5,1%) процентов соответственно.

В табл.1 представлены доверительные границы средних значений показателей соотношения относительной спектральной плотности ВСР основных частотных диапазонов у больных с ЖЭС.

Анализ и интерпретация вариационных характеристик показателей соотношения основных частотных диапазонов позволили дифференцировать их по качественным уровням – от низкого до высокого. Наличие дисбаланса между отделами вегетативной нервной системы определялось низкими значениями показателей SLF/HF (М±95% ДИ): 0,301±0,154 усл. ед., VLF/HF (М±95% ДИ): 0,072±0,045 усл. ед. и ULF/HF (М±95% ДИ): 0,1 22±0,083 усл. ед. Нахождение значений показателя LF/VLF (М±95% ДИ): 2,849±1,459 усл. ед. в пределах среднего уровня указывало на то, что при ЖЭС гормональные сдвиги и периферические вазомоторные нарушения не являются определяющими звеньями патогенеза. При этом относительно высокие значения LF/ULF (М±95%ДИ): 2,319±1,328 усл. ед., отмеченные у пациентов с ЖЭС, косвенно указывали на значительную патогенетическую роль биоритмологических и барорефлекторных нарушений.

В табл. 2 приведены доверительные границы средних значений показателей соотношения относительной спектральной плотности ВСР высокочастотных диапазонов у больных с ЖЭС. Отсутствие каких-либо объективных ориентиров для интерпретации частотных соотношений в высокочастотной области спектра сердечного ритма, не позволяет широко интерпретировать полученные результаты. В этой связи мы ограничились только констатацией фактов, определяющих наличие низкого уровня значений показателей HF/HF-2 (М±95% ДИ): 1,973±0,231 усл. ед.; HF/HF-3 (М±95% ДИ): 6,055±1,505 усл. ед.; HF-1/HF-2 (М±95% ДИ): 0,570±0,168 усл. ед. и HF-1/HF-3 (М±95% ДИ): 1,780±0,589 усл. ед. При этом значения показателей HF/HF-1 (М±95%ДИ): 3,920±0,824 усл. ед. и HF-2/HF-3 (М±95% ДИ): 3,275±1,004 усл. ед. были отнесены к среднему уровню.

Таким образом, можно заключить, что частотные характеристики вариабельности сердечного ритма у больных с желудочковой экстрасистолией отражают не только состояние баланса вегетативной регуляции, но и несут важную дифференциально-диагностическую информацию о нарушениях сосудистого тонуса, центрального и нейрогормонального механизма регуляции. Системный подход к изучению патогенетических механизмов развития, возникновения и прогрессирования ЖЭС позволяет рассматривать этот вид сердечной патологии в неразрывной связи с другими органами.

Выводы

1. Применение частотного анализа ВСР на основе 5-минутной регистрации кардиологических интервалов у больных с явлениями ЖЭС позволяет получить объективную дифференциально-диагностическую информацию о состоянии регуляторных механизмов.
2.  Анализ доверительных границ средних показателей относительной спектральной плотности у пациентов с ЖЭС выявил наличие характерного снижения в низкочастотных и увеличения в высокочастотных диапазонах с акцентом для области HF-2.
3. На общем фоне относительного снижения средних показателей частотных соотношений, характерных для больных с явлениями ЖЭС, выявлено закономерное увеличение значения LF/ULF

Литература

1. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем (методические рекомендации). / Под ред. Р. М. Баевского. – М.: КНМТ МЗ РФ, 2000. – 50 с.
2. Барышникова Г. А. Дефицит магния и его коррекция при сердечно-сосудистых заболеваниях. // Клинический вестник. -1994. – № 1. – С. 28–31.
3. Доклад совместной рабочей группы Европейского кардиологического общества и Северо-американского общества стимуляции и электрофизиологии (http: // www. hrv. ru).
4. Fazekas Т., Scherlag B. J., Vos М. et al. Magnesium and the heart: antyarrhythmic therapy with magnesium. // Clin. Cardiol. – 1993. — № 16. – Р. 768–774.
5. Heart rate variability: Standards of Measurement, Physiological interpretation and clinical use. // Circulation. – 1996. – V. 93. – P. 1043–1065.
6. Iliou M. C, Zerdeni K., Prunier L. et al. Improvement of heart rate variability by exercise training in chronic heatr failure is associated with a reduction of future cardiac events. // Eur. Heart. J. – 1999. № 20. – Р. 118.